JPS6240457B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6240457B2 JPS6240457B2 JP54135952A JP13595279A JPS6240457B2 JP S6240457 B2 JPS6240457 B2 JP S6240457B2 JP 54135952 A JP54135952 A JP 54135952A JP 13595279 A JP13595279 A JP 13595279A JP S6240457 B2 JPS6240457 B2 JP S6240457B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- needle
- glass fiber
- sheet
- glass fibers
- mat
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- Nonwoven Fabrics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プレス成形可能なガラス繊維強化熱
可塑性樹脂シート(以後FRTPシートと記す。)
用ガラス繊維マツト構造体の製造法に関する。
従来、金属のプレス成形加工により製造されて
いた物品、例えば自動車のフード、トランクカバ
ー、フロントコンドリテーナ、シートフレーム等
が最近のFRTPシートのプレス成形品の進歩によ
り、これらの成形品で代替される傾向が益々活発
になつてきている。これらの成形品は、そのプレ
ス工程の短縮化が可能なことと相俟つて、軽量で
あること、断面の肉厚変動、ボス或いはリブの付
加等も成形時に自由に行えること等の利点を持つ
ている。該FRTPシートは、熱可塑性樹脂とガラ
ス繊維マツトを積層プレス又は連続ラミネート等
の方法で製造されており、これらの方法は例え
ば、特開昭52−40588号公報、特開昭48−80172号
公報に開示されている。斯様な方法で得られた
ERTPシートは次いで、加熱後、冷却されている
マツチドダイの間でプレス成形する工程によつて
成形品とされており、これらの方法は例えば
SAEpaper720063、プラスチツクエージ10月号
(1971)第83〜88頁に開示されている。
プレス成形されるべき上記ERTPシートはブラ
ンクと呼ばれるが、ブランクがその成分熱可塑性
樹脂の軟化点又は融点以上の温度に加熱され、次
いで該軟化点又は融点以下の温度に冷却されてい
るプレス用金型の間に移送され、金型を閉じてプ
レス成形が行われる。
このプレス成形の際、重要なこととして、加熱
されたブランクのプレス用金型への移送時の取扱
い性が容易なこととすなわち加熱ブランクが非粘
着性であり、かつ保温性にすぐれている事があげ
られる。加熱ブランクが粘着性を有した場合、プ
レス用金型への該ブランクの移送時に、成分たる
熱可塑性樹脂が手袋あるいは移送治具等に付着し
てしまう。さらに保温性がないなら、移送時に成
分たる熱可塑性樹脂がプレス成形前に固化してし
まう等の欠点を有することになる。さらに、プレ
ス成形中にブランクの一成分たる熱可塑性樹脂と
ガラス繊維が分離せず共に自由に移動して金型の
隅隅まで良く流動することが要求される。斯様な
取扱い性及び流動性は、FRTPシートの一成分た
るガラス繊維マツトの構造によることが明らかと
なつた。市販のコンテイニユアストランドマツト
及びチヨツプドストランドマツトのごとき熱硬化
性樹脂バインダーでマツト形態保持させたものを
強化成分としたブランクは、プレス成形中にガラ
ス繊維と熱可塑性樹脂が分離してしまうので好ま
しくない。マツト形態保持させる方法としてニー
ドルパンチングによるものが当該業者によく知ら
れている。ガラス繊維をニードルパンチングによ
つて機械的結合せしめたマツトをFRTPシートの
一成分としたものから得られたブランクが上記取
扱い性及び流動性にすぐれていることが検討の結
果あきらかとなつた。該ブランクはプレス成形に
先立つ加熱操作によつて膨張し、表面にガラス繊
維の一部が露出する。この理由は明白でないが、
ガラス繊維マツトは本来嵩高いものでありさらに
ニードルパンチングによつてガラス繊維が板厚方
向にその一部が配列しており、FRTPシート中で
は圧縮下にあるが、それから得られたブランクを
加熱することにより元の嵩高性を取り戻すことに
よると推定される。その結果、該加熱ブランクは
表面が非粘着性を有し、膨張によつて保温性が良
くなり取扱い性のすぐれたものとなる。さらに該
ブランク中のガラス繊維は機械的にからみあつて
いるだけなので、加熱後圧力によつて容易に熱可
塑性樹脂と共に流動しうる。しかしながらニード
ルパンチングによつて得られたガラス繊維マツト
は、ニードルパンチング時にガラス繊維が該マツ
トの引取方向に配向すること及びニードルが該マ
ツトにつきささる際該マツトは巾方向に拡げられ
る(以後拡散と記す。)傾向にありマツトの巾方
向へのガラス繊維の分布が不均一になる等の欠点
があり、その結果、該ガラス繊維マツトを強化成
分としたFRTPシートから得られる製品は、ガラ
ス繊維の分布が不均一でかつ異方性を有するとい
う重大な欠陥を生ずる。
以上に鑑み、本発明者らは上記欠陥のない
FRTPシートを得る為に鋭意研究の結果、ガラス
繊維を熱可塑性プラスチツクフイルム上に分散せ
しめた後、該フイルムとガラス繊維を同時にニー
ドルパンチすることにより見事に上記欠陥を克服
し得るプレス成形用FRTPシート用ガラス繊維マ
ツト構造体の得られる事を見い出し、本発明をな
すに至つた。
即ち、本発明はプレス成形可能なFRTPシート
用ガラス繊維マツト構造体の製造法に関するもの
である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられるガラス繊維マツトについて
の好ましい態様を示す。各ガラス繊維は径が2μ
〜30μで好ましくは5μ〜25μであり、長さは1
cm以上連続のものであり、望ましくは2cm以上の
ものが用いられる。これらのガラス繊維は数本以
上集束されてチヨツプドストランド、又はコンテ
イニユアスストランドとして熱可塑性フイルム上
に分散せしめ次いでニードルパンチングされる。
ガラス繊維の表面は、バインダー、滑剤、乳化
剤、PH調整剤、帯電防止剤、カツプリング剤等で
表面処理されることができる。
本発明に用いられる熱可塑性フイルムは、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、スチ
レン−ブタジエン−アクリルニトリル共重合体、
ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリスルフオ
ン、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリフエニレンオキシド、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等の樹
脂及び熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエス
テルのごとき熱可塑性弾性体であり、又これらの
2種又はそれ以上の混合物をも含み、これらに一
般的に用いられる可塑性、熱安定剤及び光安定
剤、核剤、充てん剤、洗顔料、加工助剤、耐衝撃
剤、増量剤、ガラス短繊維等を添加させることが
できるが、これらが、FRTPシート中にガラス繊
維マツトと共に積層される場合には、FRTPシー
トから得られたブランクのプレス成形時に流動可
能なものが好ましく、FRTPシートのマトリツク
ス樹脂と類似又は同一のものが最適である。該フ
イルム厚みは、5μ以下の場合ニードルパンチン
グ時の損傷が激しく目的を達しえなく、500μ以
上の場合ニードルパンチングマシーンへの負荷が
増大し、ニードルの折れも発生する事、FRTPシ
ート製造時に該FRTPシートのマトリツクス樹脂
との溶融接合が不良になる等の不都合が生じる。
好ましいフイルム厚みは10μ〜200μである。
熱可塑性フイルムとガラス繊維をニードルパン
チングする際のニードリングの密度は適宜なもの
が選択可能であるが、これをNで示せば、0.1<
N<300の範囲が選択される事が好ましい。
ここに、N=b/a・n1・n2(本/cm2)
a:単位時間あたりのストランドマツトの移動距
離(cm/min)
b:ニードリングマシーンの送り方向の針の値え
られている長さ(cm)
n1:ニードリングマシーンの針密度(本/cm2)
n2:単位時間あたりのニードリング回数(回/
min)
次に本発明のガラス繊維マツト構造体の製造法
について図面を用いて略述する。
第1図は本発明のガラス繊維マツト構造体の製
造装置の1例を示す概略図である。
ストランド又はロービング(ストランドを数本
〜数百本束ねたもの)供給源(図示せず)から送
られたガラス繊維束1は、把持ロール2,3を通
りカツター4にて切断され、ベルト5上の熱可塑
性フイルム6上にランダムに配向堆積され、ベル
ト駆動ロール7の回転により熱可塑性フイルム6
とガラス繊維13の堆積したマツト12は連続的
に同時にニードルパンチングマシーン8に送ら
れ、ニードル9により共にニードルパンチされ捲
き取りロール10に捲き取られる。ガラス繊維1
3の長さはカツター4の刃のピツチを変更する
か、把持ロール2及びカツター4の回転比を任意
に選択して変更可能であり、連続ガラス繊維の場
合は、カツター装置11のかわりに多数のストラ
ンドをトラバースする装置をもうけてランダムに
連続ガラス繊維をフイルム上に堆積しうる。
本発明におけるガラス繊維マツト構造体の製造
法における特徴は熱可塑性フイルム6と該フイル
ム上に分散堆積されたマツト12を同時にニード
ルパンチする点である。熱可塑性フイルム6は、
ガラス繊維13の堆積したマツト12を容易にニ
ードルパンチングマシーンのベツド14に移送す
るのに有用であるが、もつとも重要な点は、該フ
イルムが、マツト12のニードルパンチ時にガラ
ス繊維13が巾方向に拡散するのを抑制しかつマ
ツトの引取方向にガラス繊維が配列するのをも抑
制することである。この理由は完全にはわかつて
いないが概略次の様に考えられる。第2図はベル
ト5上におけるニードルパンチを受ける前のマツ
トの断面であり、第3図はニードルパンチを受け
た後のマツトの断面である。第2図において、
個々のガラス繊維13は自由に動きうるが、第3
図に示したごとくにニードルパンチを受けたマツ
ト中のガラス繊維のいくらかは厚み方向に配向し
かつこれらのガラス繊維は、ニードルパンチによ
り穿孔されたフイルムの穴15を貫通している。
これらのガラス繊維がフイルムの穴と絡みあつて
いる為ガラス繊維13はマツトがニードルを受け
はじめるとすぐに巾方向への拡散及びマツトの引
取方向への配列を抑制される。この結果得られる
ガラス繊維マツト構造体は、巾方向に均一にGF
が分散しておりかつ異方性のないものとなる。
熱可塑性フイルム6は、ニードルパンチ後巻き
取りロール16に巻きとられる事もできるが、強
化ガラス繊維マツト構造体17と共に捲き取りロ
ール10に捲きとられてもよい。ガラス繊維の巾
方向への拡散及びマツトの引取方向への配向をさ
らに抑制する為に追加のフイルム6′を第1図に
示す様に加える事もできる。同様にフイルム6′
はニードルパンチ後巻取ロール16′に巻取られ
る。
本発明によつて得られたガラス繊維マツト構造
体は、プレスあるいは押出しラミネート法等公知
の方法により熱可塑性樹脂と積層するか又は熱可
塑性樹脂をガラス繊維マツト中に含浸する等の方
法により一体化し、プレス成形可能なFRTPシー
トとされる。次いで該シートは成形品とされる為
に適宜な大きさにカツトされ、FRTPシートのマ
トリツクスたる熱可塑性樹脂の融点又は軟化点温
度以上分解温度以下に赤外線あるいは加熱板等を
もちいて加熱された後、FRTPシートのマトリツ
クスたる熱可塑性樹脂の融点又は軟化点以下に冷
却されている金型内でプレス成形される。
本発明によるガラス繊維マツト構造体を用いた
FRTPシートは、プレス成形前の加熱により板厚
方向に膨張し、保温性に富みかつ非粘着性であ
り、加熱シートのプレス金型への移送時の取扱い
が容易であつた。さらにはプレス成形時に、
FRTPシートの一成分たる熱可塑性樹脂及びガラ
ス繊維が分離することなく金型の隅々にまで流動
し、かつ異方性のほとんどない成形品が得られ
た。
以下に本発明をさらに明確なものとする為例で
もつて示すが、これは本発明の範囲を制限するも
のではない。
実施例 1
厚み50μ、巾30cmのポリプロピレン(住友化学
製FL8012)フイルム上に約5cmにカツトされた
ガラス繊維(以下GFと略記する。)チヨツプドス
トランド(米国PPG社製#712/66ロービングを
チヨツプドストランドカツターによりカツトして
得た。)を900g/m2、巾18cmになる様ランダムに
堆積し、パンチ密度100回/m2、ニードル深さ2
cmの条件でニードルパンチを施し連続したGFマ
ツト構造体を得た。得られたGFマツト構造体は
巾約20cmであり巾方向へのGFの拡散は、ほとん
どなかつた。巾方向断面でのGFの重量分布を第
4図の1に示した。
次いで得られたGFマツト構造体の両耳部を各
1cmカツトし、巾18cm、長さ23cmの形にし、第5
図に示すように、該マツト構造体2枚と熱可塑性
樹脂としてポリプロピレンシート1(表層0.07
cm、中間層0.16cm・住友化学製W501)を積層
し、プレスにより巾18cm、長さ23cm、厚み0.38cm
の強化ポリプロピレンシートを得た。次いで該シ
ートを約210℃に赤外線オーブン中で加熱し、マ
ツチドメタルダイをもちいてプレス成形機にて第
6図(概要図)及び第7図の断面図に示す成形品
の小角盆(長さ25cm、巾20cm、高さ1cm平均内厚
2.6cm)を得た。該シートは、加熱後膨張し、表
面にGFが浮き出し非粘着性であつた。粘着性の
判断は、加熱シートを手作業でマツチドメタルダ
イに移送した時の皮製手袋へのポリマー成分の付
着量を目視にて判定した。さらに、この移送時の
際、該加熱シートは十分保温性をもつている為、
ポリプロピレンが固化することはなかつた。
さらに得られた成形品は、縁部にまでGFが良
く流動しており第6図のC部、D部を切り取り焼
却法にてGFの含有量を測定した。C,D部共に
GF含有量は38%であり、均一にGFが分散してい
た。成形品から切り出した試験片A及びBの矢印
方向A,Bの引張強度は、それぞれ1000Kg/cm2、
950Kg/cm2であり異方性は、ほとんど見られなか
つた。なお、Aは機械方向、Bは巾方向である。
以上の結果を表1に示した。
実施例 2
実施例1のGFチヨツプドストランドのかわり
に、GF連続ストランド(米国PPG社製#712/66
ロービングから得た。)を用いてポリプロピレン
フイルム上に該GFストランドをスワール上に堆
積した以外は、実施例1と全く同様にして強化ポ
リプロピレンシートを作製し、次いで成形品を得
た。結果を表1に示した。
比較例 1
実施例1におけるポリプロピレンフイルムをも
ちいない他は、実施例1と同様にして、GFマツ
ト構造体を得た。得られたGFマツト構造体は、
巾方向に大きく拡散しており、巾は約28cmであつ
た。巾方向断面のGF重量分布を第4図の2に示
した。次いで得られたGFマツト構造体の両耳部
を5cmカツトし、実施例1と同様にして強化ポリ
プロピレンシートとしさらにプレス成形品を得
た。結果を表1に示した。
比較例 2
市販のGF連続スワールマツト(旭グラスフア
イバー製CSM8600:450g/m2)を2枚重ねたも
のを、実施例1のGFマツト構造体1枚分とし、
これとポリプロピレンシートを実施例1と同様に
して積層し強化ポリプロピレンシートを得た。該
シートから得られた成形品の特性及び成形時取扱
い性を表1に示した。
比較例 3
市販のGFチヨツプドストランドマツト(日東
紡MC−450A:450g/m2)を比較例2のGF連続
スワールマツトのかわりにもちいた以外は、比較
例2と同様にして強化ポリプロピレンシートを得
た。該シートの成形時取扱い性及び成形品の特性
を表1に示した。
【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a press-formable glass fiber reinforced thermoplastic resin sheet (hereinafter referred to as FRTP sheet).
The present invention relates to a method of manufacturing a glass fiber mat structure for use in a car. With the recent advances in press-molded FRTP sheets, products that were traditionally manufactured by press-molding metal, such as automobile hoods, trunk covers, front condo retainers, and seat frames, are being replaced by these molded products. The trend is becoming more and more active. These molded products have the advantages of being lightweight, being able to change the thickness of the cross section, and adding bosses or ribs freely during molding, as well as being able to shorten the pressing process. ing. The FRTP sheet is manufactured by laminated pressing or continuous lamination of thermoplastic resin and glass fiber mat, and these methods are described, for example, in JP-A-52-40588 and JP-A-48-80172. has been disclosed. obtained in such a way
The ERTP sheet is then heated and then made into a molded product by press-forming between cooled matte dies.
Disclosed in SAEpaper 720063, Plastic Age October issue (1971), pages 83-88. The above ERTP sheet to be press-formed is called a blank, and the blank is heated to a temperature above the softening point or melting point of its component thermoplastic resin, and then cooled to a temperature below the softening point or melting point. The material is transferred between molds, the molds are closed, and press molding is performed. During press forming, it is important that the heated blank be easy to handle when transferred to the press mold, and that the heated blank be non-adhesive and have excellent heat retention. can be given. If the heated blank is sticky, the component thermoplastic resin will adhere to gloves, a transfer jig, etc. when the blank is transferred to a press mold. Furthermore, if there is no heat retaining property, the thermoplastic resin, which is a component, will solidify during transportation before press molding. Furthermore, during press molding, the thermoplastic resin and glass fiber, which are one of the components of the blank, are required to move freely together without separating, and to flow well to the corners of the mold. It has become clear that such ease of handling and fluidity is due to the structure of the glass fiber mat, which is one of the components of the FRTP sheet. Blanks whose reinforcing component is a thermosetting resin binder such as commercially available contained strand pine and chopped strand pine that maintains the pine shape are difficult to avoid because the glass fiber and thermoplastic resin separate during press molding. I don't like it because it stows away. Needle punching is well known to those skilled in the art as a method for maintaining the mat shape. As a result of the study, it became clear that a blank obtained from a FRTP sheet made of mat, which is made by mechanically bonding glass fibers by needle punching, has the above-mentioned excellent handling properties and fluidity. The blank is expanded by a heating operation prior to press molding, and a portion of the glass fibers are exposed on the surface. The reason for this is not clear, but
Glass fiber mats are inherently bulky, and some of the glass fibers are arranged in the thickness direction by needle punching, and they are under compression in the FRTP sheet, but the blank obtained from it is heated. It is presumed that this is due to the fact that the original bulkiness is regained. As a result, the heated blank has a non-adhesive surface, has good heat retaining properties due to expansion, and is easy to handle. Moreover, since the glass fibers in the blank are only mechanically entangled, they can easily flow together with the thermoplastic resin under pressure after heating. However, in the glass fiber mat obtained by needle punching, the glass fibers are oriented in the drawing direction of the mat during needle punching, and when the needle is inserted into the mat, the mat is expanded in the width direction (hereinafter referred to as diffusion). ), and there are drawbacks such as non-uniform distribution of glass fibers in the width direction of the mat.As a result, products obtained from FRTP sheets containing glass fiber mat as a reinforcing component are This results in a serious defect that the distribution is non-uniform and anisotropic. In view of the above, the present inventors have determined that the present invention does not have the above defects.
As a result of extensive research to obtain an FRTP sheet, we have developed an FRTP sheet for press molding that successfully overcomes the above defects by dispersing glass fibers on a thermoplastic plastic film and then needle-punching the film and glass fibers at the same time. The present inventors have discovered that a glass fiber mat structure for use in industrial use can be obtained, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to a method for manufacturing a press-formable glass fiber mat structure for an FRTP sheet. The present invention will be explained in detail below. Preferred embodiments of the glass fiber mat used in the present invention are shown below. Each glass fiber has a diameter of 2μ
~30μ, preferably 5μ to 25μ, and the length is 1
It is continuous at least 1 cm, preferably 2 cm or more. Several or more of these glass fibers are bundled and dispersed on a thermoplastic film as chopped strands or continuous strands, and then needle punched.
The surface of the glass fiber can be surface-treated with a binder, lubricant, emulsifier, PH regulator, antistatic agent, coupling agent, etc. Examples of the thermoplastic film used in the present invention include polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, styrene-butadiene-acrylonitrile copolymer,
Resins such as polyamide, polycarbonate, polysulfone, polyacetal, polymethyl methacrylate, polyphenylene oxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and thermoplastic elastic bodies such as thermoplastic polyurethane and thermoplastic polyester, and two or more of these. It also includes mixtures of the above, with the addition of commonly used plasticizers, heat stabilizers, light stabilizers, nucleating agents, fillers, facial cleansers, processing aids, impact agents, fillers, short glass fibers, etc. However, when these are laminated together with glass fiber mat in the FRTP sheet, it is preferable to use a material that can flow during press molding of the blank obtained from the FRTP sheet, and is similar to or similar to the matrix resin of the FRTP sheet. The same one is best. If the film thickness is less than 5μ, the damage during needle punching will be severe and the purpose cannot be achieved, and if it is more than 500μ, the load on the needle punching machine will increase and the needle may break. This causes problems such as poor melt bonding of the sheet to the matrix resin.
The preferred film thickness is 10μ to 200μ. The density of needling when needle punching thermoplastic film and glass fiber can be selected as appropriate, but if this is expressed as N, then 0.1<
Preferably, a range of N<300 is selected. Here, N=b/a・n 1・n 2 (pieces/cm 2 ) a: Movement distance of the strand mat per unit time (cm/min) b: Value of the needle in the feeding direction of the needling machine Length (cm) n 1 : Needle density of needling machine (needle/cm 2 ) n 2 : Number of needling per unit time (times/cm 2 )
min) Next, the method for manufacturing the glass fiber mat structure of the present invention will be briefly described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a manufacturing apparatus for a glass fiber mat structure according to the present invention. A glass fiber bundle 1 sent from a strand or roving (several to several hundred strands bundled) supply source (not shown) passes through gripping rolls 2 and 3, is cut by a cutter 4, and is placed on a belt 5. The thermoplastic film 6 is randomly oriented and deposited on the thermoplastic film 6 by rotation of the belt drive roll 7.
The mat 12 on which the and glass fibers 13 have been deposited are continuously and simultaneously sent to a needle punching machine 8, where they are both needle punched by a needle 9 and wound up onto a winding roll 10. glass fiber 1
The length of the cutter 3 can be changed by changing the pitch of the blades of the cutter 4 or by arbitrarily selecting the rotation ratio of the gripping roll 2 and the cutter 4. In the case of continuous glass fiber, a large number of cutter devices 11 are used instead of the cutter device 11. A device can be used to traverse the strands of glass to randomly deposit continuous glass fibers onto the film. A feature of the method of manufacturing a glass fiber mat structure according to the present invention is that the thermoplastic film 6 and the mat 12 dispersed and deposited on the film are needle-punched at the same time. The thermoplastic film 6 is
This film is useful for easily transferring the mat 12 on which the glass fibers 13 are deposited to the bed 14 of a needle punching machine, but the most important point is that when the mat 12 is needle punched, the glass fibers 13 are The aim is to suppress the glass fibers from spreading and from arranging the glass fibers in the direction in which the pine is taken up. The reason for this is not completely understood, but it is thought to be roughly as follows. FIG. 2 is a cross section of the mat on the belt 5 before being needle punched, and FIG. 3 is a cross section of the mat after being needle punched. In Figure 2,
Although the individual glass fibers 13 can move freely, the third
As shown, some of the glass fibers in the needle-punched mat are oriented in the thickness direction and these fibers pass through the holes 15 in the film punched by the needle punch.
Since these glass fibers are intertwined with the holes in the film, the glass fibers 13 are inhibited from spreading in the width direction and from arranging in the direction of taking the mat as soon as the mat begins to receive the needle. The resulting glass fiber mat structure has a uniform GF in the width direction.
are dispersed and have no anisotropy. The thermoplastic film 6 can be wound up on the take-up roll 16 after needle punching, or it may be taken up on the take-up roll 10 together with the reinforced glass fiber mat structure 17. An additional film 6' may be added as shown in FIG. 1 to further suppress the spread of the glass fibers in the width direction and the orientation of the mat in the drawing direction. Similarly, film 6'
After needle punching, the material is wound onto a take-up roll 16'. The glass fiber mat structure obtained by the present invention is laminated with a thermoplastic resin by a known method such as pressing or extrusion lamination, or integrated by a method such as impregnating the thermoplastic resin into the glass fiber mat. It is said to be a press-formable FRTP sheet. Next, the sheet is cut into an appropriate size to be made into a molded product, and heated using infrared rays or a heating plate to a temperature above the melting point or softening point and below the decomposition temperature of the thermoplastic resin that is the matrix of the FRTP sheet. The FRTP sheet is press-molded in a mold that is cooled below the melting point or softening point of the thermoplastic resin that forms the matrix of the FRTP sheet. Using the glass fiber mat structure according to the present invention
The FRTP sheet expanded in the thickness direction when heated before press forming, had excellent heat retention properties and was non-adhesive, and was easy to handle when transferring the heated sheet to the press mold. Furthermore, during press molding,
The thermoplastic resin and glass fiber, which are components of the FRTP sheet, flowed to every corner of the mold without separating, and a molded product with almost no anisotropy was obtained. Examples are shown below to further clarify the present invention, but this is not intended to limit the scope of the present invention. Example 1 Glass fiber (hereinafter abbreviated as GF) chopped strands (#712/66 roving manufactured by PPG, USA) cut to approximately 5 cm on a polypropylene (FL8012 manufactured by Sumitomo Chemical) film with a thickness of 50 μm and a width of 30 cm. (obtained by cutting with a chopped strand cutter) was randomly deposited at 900 g/m 2 to a width of 18 cm, with a punch density of 100 times/m 2 and a needle depth of 2.
A continuous GF pine structure was obtained by needle punching under cm conditions. The obtained GF mat structure had a width of about 20 cm, and there was almost no diffusion of GF in the width direction. The weight distribution of GF in the cross section in the width direction is shown in 1 of FIG. Next, both ears of the obtained GF mat structure were cut by 1 cm each to have a width of 18 cm and a length of 23 cm.
As shown in the figure, two mat structures and a polypropylene sheet 1 (surface layer 0.07
cm, middle layer 0.16 cm, Sumitomo Chemical W501) are laminated and pressed to a width of 18 cm, a length of 23 cm, and a thickness of 0.38 cm.
A reinforced polypropylene sheet was obtained. Next, the sheet was heated to about 210°C in an infrared oven, and a pressed metal die was used to form a small rectangular tray (long plate) into the molded product shown in the cross-sectional view of Fig. 6 (schematic diagram) and Fig. 7. Length 25cm, Width 20cm, Height 1cm Average inner thickness
2.6cm) was obtained. The sheet expanded after heating, and GF was embossed on the surface and was non-adhesive. Adhesion was determined by visually observing the amount of polymer component adhering to the leather glove when the heating sheet was manually transferred to a matted metal die. Furthermore, since the heating sheet has sufficient heat retention during this transfer,
The polypropylene did not solidify. Further, in the obtained molded product, GF was well flowing even to the edges, and the GF content was measured by cutting out parts C and D in Fig. 6 by incineration method. Both C and D parts
The GF content was 38%, and the GF was uniformly dispersed. The tensile strengths of test pieces A and B cut out from the molded product in arrow directions A and B are 1000 Kg/cm 2 , respectively.
It was 950Kg/cm 2 and almost no anisotropy was observed. Note that A is the machine direction and B is the width direction.
The above results are shown in Table 1. Example 2 Instead of the GF chopped strand in Example 1, GF continuous strand (#712/66 manufactured by PPG, USA) was used.
Got it from roving. ) A reinforced polypropylene sheet was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the GF strands were swirl-deposited on a polypropylene film, and then a molded article was obtained. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1 A GF mat structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polypropylene film in Example 1 was not used. The obtained GF pine structure is
It was widely spread in the width direction, and was about 28 cm wide. The GF weight distribution in the cross section in the width direction is shown in Figure 4, 2. Next, both ears of the obtained GF mat structure were cut by 5 cm, and a reinforced polypropylene sheet was obtained in the same manner as in Example 1, and a press-molded product was obtained. The results are shown in Table 1. Comparative Example 2 Two commercially available GF continuous swirl mats (Asahi Glass Fiber CSM8600: 450 g/m 2 ) were stacked for one GF mat structure of Example 1,
This and a polypropylene sheet were laminated in the same manner as in Example 1 to obtain a reinforced polypropylene sheet. Table 1 shows the properties and handleability of the molded product obtained from the sheet during molding. Comparative Example 3 A reinforced polypropylene sheet was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that a commercially available GF chopped strand mat (Nittobo MC-450A: 450 g/m 2 ) was used instead of the GF continuous swirl mat in Comparative Example 2. I got it. Table 1 shows the handling properties of the sheet during molding and the properties of the molded product. 【table】
第1図は本発明によるガラス繊維マツト構造体
の製造装置の概略図 1:ガラス繊維束、2;
3:把持ロール、4:カツター、5:移送ベル
ト、6;6′:熱可塑性フイルム、7:ベルト駆
動ロール、8:ニードルパンチング装置、9:ニ
ードル、10:巻き取りロール、11:チヨツプ
ドストランドカツター装置、12:ガラス繊維堆
積体、13:ガラス繊維、14:ベツド、16;
16′:熱可塑性フイルム巻取ロール、17:ガ
ラス繊維マツト構造体、第2図はニードルパンチ
を受ける前のガラス繊維マツト構造体の一断面
図、第3図はニードルパンチを受けた後のガラス
繊維マツト構造体の一断面図、15:ニードルパ
ンチにより熱可塑性フイルムに生じた孔、第4図
はガラス繊維マツト構造体の巾方向におけるGF
分布、1:本発明によるGF分布、2:比較例に
おけるGF分布、第5図:熱可塑性樹脂とガラス
繊維マツト構造体との積層品、1:熱可塑性樹
脂、2:ガラス繊維マツト構造体、第6図:成形
品、A:A方向(マツト引取方向)の引張試験
片、B:B方向(巾方向)の引張試験片、第7
図:成形品の一断面図。
FIG. 1 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus for a glass fiber mat structure according to the present invention. 1: Glass fiber bundle, 2;
3: Gripping roll, 4: Cutter, 5: Transfer belt, 6; 6': Thermoplastic film, 7: Belt drive roll, 8: Needle punching device, 9: Needle, 10: Winding roll, 11: Tip Dostrand cutter device, 12: glass fiber deposit, 13: glass fiber, 14: bed, 16;
16': Thermoplastic film winding roll, 17: Glass fiber mat structure, Figure 2 is a cross-sectional view of the glass fiber mat structure before being needle punched, and Figure 3 is the glass after being needle punched. A cross-sectional view of the fiber mat structure, 15: Holes created in the thermoplastic film by needle punching, Figure 4 shows the GF in the width direction of the glass fiber mat structure.
Distribution, 1: GF distribution according to the present invention, 2: GF distribution in comparative example, FIG. 5: Laminated product of thermoplastic resin and glass fiber mat structure, 1: Thermoplastic resin, 2: Glass fiber mat structure, Figure 6: Molded product, A: Tensile test piece in the A direction (pine pulling direction), B: Tensile test piece in the B direction (width direction), No. 7
Figure: A cross-sectional view of the molded product.
Claims (1)
熱可塑性フイルムの上に分散せしめた後、該フイ
ルムとガラス繊維とをニードリング密度Nが0.1
<N<300の範囲で同時にニードルパンチするこ
とを特徴とする巾方向にガラス繊維の拡散のない
プレス成形可能な繊維強化熱可塑性樹脂シート用
繊維マツト構造体の製造方法。 ここに、N=b/a・n1・n2(本/cm2) a:単位時間あたりのストランドマツトの移動距
離(cm/min) b:ニードリングマシーンの送り方向の針の植え
られている長さ(cm) n1:ニードリングマシーンの針密度(本/cm2) n2:単位時間あたりのニードリング回数(回/
cm2)[Claims] 1. After dispersing glass fibers on a thermoplastic film having a thickness in the range of 5 to 500 μm, the film and glass fibers are bonded together at a needling density N of 0.1.
A method for manufacturing a fiber mat structure for a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet that can be press-formed without diffusion of glass fibers in the width direction, characterized by simultaneously needle punching in the range of <N<300. Here, N=b/a・n 1・n 2 (pieces/cm 2 ) a: Distance traveled by the strand pine per unit time (cm/min) b: Needle placement in the feeding direction of the needling machine Length (cm) n 1 : Needle density of needling machine (needle/cm 2 ) n 2 : Number of needling per unit time (times/cm 2 )
cm2 )
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13595279A JPS5663055A (en) | 1979-10-23 | 1979-10-23 | Production of fiber mat sturucture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13595279A JPS5663055A (en) | 1979-10-23 | 1979-10-23 | Production of fiber mat sturucture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5663055A JPS5663055A (en) | 1981-05-29 |
| JPS6240457B2 true JPS6240457B2 (en) | 1987-08-28 |
Family
ID=15163670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13595279A Granted JPS5663055A (en) | 1979-10-23 | 1979-10-23 | Production of fiber mat sturucture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5663055A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08110097A (en) * | 1994-10-07 | 1996-04-30 | Hitachi Air Conditioning & Refrig Co Ltd | Push-up electric water heater |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63249752A (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-17 | 積水化学工業株式会社 | Production of fiber molded body |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50116766A (en) * | 1974-02-26 | 1975-09-12 |
-
1979
- 1979-10-23 JP JP13595279A patent/JPS5663055A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08110097A (en) * | 1994-10-07 | 1996-04-30 | Hitachi Air Conditioning & Refrig Co Ltd | Push-up electric water heater |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5663055A (en) | 1981-05-29 |
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