JPH08509177A - ガラス繊維マット強化熱可塑プラスチック板を製造する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ガラス繊維マット強化熱可塑性プラスチックボードを製造する方法及び装置、並びにその有利な用途が説明される。ガラス繊維マットは熔融熱可塑性プラスチックが浸透され、次いで合成ガラス繊維マットは圧縮される。ガラス繊維マット（１０、１１）の少なくも一方は、熔融物の二つの流れ（２６’、２６”及び２８’、２８”）を形成している押出装置（１、２）により熔融熱可塑性プラスチック（２６、２８）が制御下で供給される浸透ノズル（３、４）の開口（３’、４’）を通って走り、これら二つの流れはノズル開口の出口（２７、２８’）においてガラスマット（１０、１１）の上側と下側とに適用されガラス繊維マットを予備浸透する。このように熱可塑性プラスチックで予備浸透されたガラス繊維マット（３０、３０’）はダブルベルトプレス（５）の送りローラー間の間隙（１８）を通って走行し、予め規定寸法にされ、次いで冷却板（２２、２２’）によってガラス繊維マット強化熱可塑性プラスチックボード（２５）にプレスされる。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラス繊維マット強化熱可塑プラスチック板を製造する方法及び装置 本発明は、ガラス繊維マット強化熱可塑プラスチックのパネルを製造する方法 、このパネルの有利な応用、及びこの方法を実行する装置にも関する。 技術の現状 押出装置における熱可塑性プラスチックの均質な熔融物を使用したガラス繊維 強化の熱可塑性プラスチックパネルの製造は公知であり、かかる方法においては 、前記熔融物は、型を通して押し出され、平行に走っているガラス繊維マットの 間を流れる。このとき、これらのガラス繊維マットに熱可塑性プラスチックの熔 融物を高圧、高温で浸透させ、次いで、こうして形成された複合物は圧力下で冷 却される。 この方法には、熱可塑性プラスチックの熔融物がガラス繊維マットの片側にの みしか置かれないという欠点があり、このためマットに確実に一様に浸透させる には高圧と高温とを加えなければならない。しかし、一方では、高圧のため、取 扱いが困難でエネルギー消費の多い大型のプレスが必要である。 発明の説明 本発明の目的は、使用されているガラス繊維マットへの一様な浸透を同時に許 すガラス繊維強化熱可塑性プラスチックパネルの実行容易でエネルギー消費の少 ない製造方法を創り出すことである。 従って、本発明は、常に熔融物の二つの流れ（２６’、２６”及び２８’、２ ８”）が形成されかつノズル開口（２７、２７’）の出口においてガラスマット （１０、１１）の上側と下側とに置かれ、この段階でガ ラス繊維マットの予備浸透が生ずるような方法で押出装置（１、２）から熱可塑 性プラスチック熔融物（２６、２８）が制御された方法で供給されている浸透ノ ズル（３、４）の開口（３’、４’）を通してガラス繊維マット（１０、１１） の少なくも一方を通過させること、及び熱可塑性プラスチックで予備浸透された これらのガラス繊維マット（３０、３０’）がダブルベルトプレス（５）の入口 ローラー間の間隙（１８）内に案内されて予め規定寸法にされ最後に冷却板（２ ２、２２’）の手段によりガラス繊維強化熱可塑性プラスチックパネル（２５） に圧縮されることを特徴とする方法を提案する。 また、本発明は、２個のガラス繊維マット（１０、１１）が浸透ノズル（３、 ４）のノズル開口（３’、４’）を同時に通過し、熱可塑性プラスチック熔融物 （２６、２８）が押出装置（１、２）から前記ノズルに制御された方法で供給さ れること、及び熔融物の二つの流れ（２６’、２６”及び２８’、２８”）が形 成されこれらがノズル開口（２７、２７’）の出口においてガラスマット（１０ 、１１）の上側と下側とに置かれてガラス繊維マットが同時に予備浸透されるこ と、及び熱可塑性プラスチックで予備浸透された前記ガラスマット（３０、３０ ’）がダブルベルトプレス（５）の入口ローラー間の間隙（１８）内を通過して 予め規定寸法にされ、更に冷却板（２２、２２’）の手段によりガラス繊維強化 熱可塑性プラスチックパネル（２５）に圧縮されることも提案する。 ガラス繊維マット（１０、１１）は、ノズル開口（３’、４’）において予熱 されることが有利である。 過酸化物のような添加剤を含み得る低粘度のプロピレン熔融物が、浸 透用の熱可塑性プラスチック熔融物（２６、２８）として使用されることが有利 である。 本発明は、別の利点、即ち熔融物の流れ（２６’、２６”及び２８’、２８” ）が分配装置（８、９）内の熔融物制御弁（２９、２９’）の手段により制御さ れることを提案する。 ガラス繊維マットは、坪量４５０から１３００g/m²の切断され、縺れ及び／又 は一方向の及び／又は方向に非切断のガラス繊維よりなることが有利である。 本発明の方法の別な有利な実施例においては、予備浸透されたガラス繊維マッ ト３０、３０’が入口ローラー間の断面調整可能な間隙１８において予め規定寸 法にされる。このように形成された熱可塑性プラスチックとガラス繊維マットと の複合物は圧縮区域において最高圧力２バールで圧縮される。 本発明の方法で製造されたガラス繊維強化熱可塑性プラスチックパネルは、成 型部品、例えば自動車部品として有利に使用される。 本発明の方法を実行する装置は、押出装置（１、２）、熱可塑性プラスチック 熔融物の流れ（２６、２８）を制御する制御装置（８、９）、各が２個のノズル スロット（３１、３１’及び３２、３２’）を有する浸透ノズル（３、４）、各 ２個のノズルスロット間にあるガラス繊維マットを送るノズル開口（３’、４’ ）、及び冷却区域内に取り付けられた冷却板（２２、２２’）を有するダブルベ ルトプレス（５）より構成される。 本発明の装置は、ノズル開口（３’、４’）がノズル開口の出口（２７、２７ ’）に向かって円錐状にテーパーにされ、即ち、型の断面がノズル 開口出口（２７、２７’）におけるより開口入口（３”、４”）における方が広 いように開口（３’、４’）が設計されることを更に特徴とする。 冷却板（２２、２２’）は圧縮板として同時に機能することが有利であり、か つ鋼ベルト（１６、１７）との接触面において片側に滑り箔（２３、２３’）が 取り付けられる。 熱可塑性プラスチック熔融物の流れ（２６、２８）を制御する熔融物制御弁（ ２９、２９’）が制御装置（８、９）に取り付けられることが有利である。 また、本装置は、ダブルベルトプレス（５）内に横側のエンドレスの案内ベル ト（３５、３５’）を備え、前記ベルトの厚さが予備複合物（３６）のそれに相 当することが有利である。 本発明の装置は、加熱された入口ローラー（１２、１３）により形成される入 口ローラー間隙（１８）の断面が調整可能であることを更に特徴とする。 図面の簡単な説明及び発明を実行する一つの方法 本発明の方法は、図１−３に関連して明らかにされる。 図１は、押出装置１、２、更に浸透ノズル３、４及びダブルベルトプレス５を 本質的に示す。 図２は、押出装置１と２、熔融物制御弁２９，２９’のある制御装置８と９、 及び浸透ノズル３、４に関連した図１の部分を示す。 図３は、浸透ノズル３、４及びダブルベルトプレスの入口ローラー１２、１３ に関連した図１の部分を示す。 本発明の方法は次のように遂行される。即ち、例えば過酸化物のような添加剤 を混合したポリプロピレンのような熱可塑性プラスチックが押 出装置１、２内に供給される。これら押出装置１、２は、熱可塑性プラスチック 熔融物２６及び２８の形で制御装置８及び９に供給される熱可塑性プラスチック の少なくも熔融温度に加熱される。熔融物の流れは、これを熔融物制御弁２９、 ２９’の手段により制御装置８、９において制御することができ；これにより熔 融物の流れ２６’、２６”及び２８’、２８”が形成され、これらは浸透ノズル ３のスロット３１、３１’及び浸透ノズル４のスロット３２と３２’に供給され る。浸透ノズル３、４は少なくも熱可塑性プラスチックの熔融温度に加熱される 。 ガラス繊維マット１０、１１が貯蔵ローラー３３、３４から浸透ノズル３、４ に供給される。これらのガラス繊維マットは、例えば坪量４５０から１３００g/ m²の編まれ縺れた繊維マットとすることができる。 これら繊維マット１０、１１は、これらが予熱されたノズル開口３’、４’を 通過するような状態で供給される。ノズル開口３’、４’はノズル出口２７、２ ７’に向かって円錐状にテーパーになるように設計される。従って、ノズル開口 の断面は、入口３”，４”においてはノズル開口の出口２７、２７’におけるよ りも広い。熱可塑性プラスチック熔融物の流れ２６’、２６”及び２８’、２８ ”はガラス繊維マット１０、１１の上側及び下側に置かれ、その結果、ノズル開 口２７、２７’の出口において既にガラス繊維マットの予備浸透が生ずる。この 段階がガラス繊維マットの均一な浸透を確保し、浸透の範囲は制御装置８、９に より調整される。これにより特性は、 そこで、両側に予備浸透されたガラス繊維マットは、ダブルベルトプレス５の 入口ローラーの間隙１８内に案内される。前記プレス５は、加熱された１対の取 入れローラー１２、１３と１対の出口ローラー１４、 １５、ローラー１２、１４の対の回りとローラー１３、１５の対の回りとに張ら れているエンドレスの鋼ベルト１６、１７より構成される。入口ローラーの間の 間隙１８の断面は調整可能であり、これにより予備浸透されたガラス繊維マット ３０、３０’は予め規定寸法にされる。ローラー１２、１３により加えられる圧 縮のためガラス繊維マットで構成された熱可塑性プラスチックの予備複合物３６ が形成される。前記複合物は、予備複合物３６から熱を奪う冷却板２２、２２’ に送られる。水のような冷媒と交差する円開口２４、２４’が、互いに向かい合 った板２４と２４’とにおける流れの方向が反対になるように配置される。その 結果、一般に押出し中に生ずる熱可塑性プラスチック内の固有の応力が緩和され る。更に、冷却板２２、２２’は圧縮板として使用され、このためエンドレス鋼 ベルト１６、１７に面する側には摺動用の箔２３、２３’が取り付けられる。前 記冷却板は圧縮シリンダー２１、２１’によりダブルベルトプレス５のフレーム に固定され、このためこれらは予備複合物３６に対して両側から押し付けられる 。熱可塑性プラスチック熔融物の圧縮区域からの漏出を予防するために、予備複 合物３６の厚さとほぼ同じ寸法の案内ベルト３５、３５’が、ダブルベルトプレ ス５の両側に沿ってエンドレスで動かされる。 冷却板２２、２２’の設計段階により熱可塑性プラスチックからの熱の放散が 確保され、従って本発明の方法は、エネルギーを節約している方法で実施するこ とができる。更に、冷却板により加えられる圧縮は、仕上りのガラス繊維補強熱 可塑性プラスチックのパネル２５への適切な圧縮を得ることができるように、僅 かの圧力、例えば１バールに保たれる。この特徴は、浸透ノズル３、４のノズル 開口２７、２７’の出口に おいて既に生じている適切な予備浸透によるものであり、このため圧縮は、浸透 のために使用されずに熱可塑性プラスチック複合物、即ち最終のパネル２５の形 成に使用される。これらが出口ローラー１４、１５の対を通過した後に、冷却さ れた熱可塑性プラスチックのパネル２５は、これらの横方向のエッジを切断する 円形ナイフ６の装置に送られる。このとき、パネル２５はギロチン剪断装置７に より適切な長さに切断される。 本発明の方法により製造されたガラス繊維強化の熱可塑性プラスチックのパネ ルは１mmと５mmの間の厚さとすることができ、これらのガラス含量は２０から５ ０％の間である。 高ガラス含量、例えば５０％で、かつ厚さ５mm以上のガラス繊維補強熱可塑性 プラスチックのパネルを製造するときは、ガラス繊維の比率を大きくするために ２個の浸透ノズル３と４との間の間隙３７内に第３のガラスマットを供給するこ とができる。 厚さが２．５mm以下でかつガラス含量が４０％以下のガラス繊維補強熱可塑性 プラスチックのパネルを製造するときは、ガラスマット１０と１１の一方だけを 本発明に従って使用することができる。 専門的な応用の可能性 本発明の方法により製造されたガラス繊維補強の熱可塑性プラスチックのパネ ルは、これを自動車用部品のような成型されたパネルの製作に使用することがで きかつ押出装置又は成型用プレスを使うことができる。本発明の方法においては 、ガラス繊維補強熱可塑性プラスチックのパネルは、その熔融温度に加熱され、 型の中に置かれ、そして成型部品に圧縮される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ガラス繊維マットに熱可塑性プラスチック熔融物を浸透させ次いで熱可塑性 プラスチックとガラス繊維マットとの複合物を圧縮することによりガラス繊維強 化の熱可塑性プラスチックのパネルを製造する方法にして、熔融物の二つの流れ （２６’、２６”及び２８’、２８”）が形成されかつノズル（２７、２７’） の出口においてガラスマット（１０、１１）の上側と下側とに置かれてガラス繊 維マットを予備浸透するような方法で押出装置（１、２）から熱可塑性プラスチ ック熔融物（２６、２８）が制御された方法で供給されている浸透ノズル（３、 ４）の開口（３’、４’）を通して、ガラス繊維マット（１０、１１）の少なく も一方を通過させること、及び熱可塑性プラスチックで予備浸透されたこれらの ガラス繊維マット（３０、３０’）がダブルベルトプレス（５）の入口ローラー 間の間隙（１８）内に通過させられかつ予め規定寸法にされそして次いで冷却板 （２２、２２’）の手段によりガラス繊維強化熱可塑性プラスチックパネル（２ ５）に圧縮されることを特徴とする製造方法。 ２．ガラス繊維マットに熱可塑性プラスチック熔融物を浸透させ次いで熱可塑性 プラスチックとガラス繊維マットとの複合物を圧縮することによりガラス繊維強 化の熱可塑性プラスチックのパネルを製造する方法にして、２個のガラス繊維マ ット（１０、１１）が浸透ノズル（３、４）のノズル開口（３’、４’）を同時 に通過させられ更に制御された方法で押出装置（１、２）から熱可塑性プラスチ ック熔融物（２６、２８）が供給されること、更に熔融物の二つの流れ（２６’ 、２６”及び２８’、２８”）が形成されこれらがノズル開口（２７、２７’） の出口におい てガラスマット（１０、１１）の上側と下側とに置かれてガラス繊維マットの予 備浸透を発生させること、及び熱可塑性プラスチックで予備浸透されたこれらの ガラスマット（３０、３０’）をダブルベルトプレス（５）の入口ローラー間の 間隙（１８）内に通過させて予め規定寸法とし次いで更に冷却板（２２、２２’ ）の手段によりガラス繊維強化熱可塑性プラスチックパネル（２５）に圧縮する ことを特徴とする製造方法。 ３．ノズル開口（３’、４’）においてガラス繊維マット（１０、１１）が予熱 されることを特徴とする請求の範囲１及び２のいずれかに定義された方法。 ４．熱可塑性プラスチック熔融物（２６、２８）として、過酸化物のような添加 剤を含み得る低粘度のプロピレン熔融物が使用されることを特徴とする請求の範 囲１ないし３のひとつに定義された方法。 ５．熔融物の流れ（２６’、２６”及び２８’、２８”）が分配装置（８、９） に取り付けられた熔融物制御弁（２９、２９’）により制御されることを特徴と する請求の範囲１ないし４のひとつに定義された方法。 ６．ガラス繊維マットが、坪量４５０から１３００g/m²の切断され、縺れ及び／ 又は一方向の及び／又は方向に非切断のガラス繊維よりなることを特徴とする請 求の範囲１ないし５のひとつに定義された方法。 ７．予備浸透されたガラス繊維マット３０、３０’が入口ローラー間の断面調整 可能な間隙１８において予め規定寸法にされることを特徴とする請求の範囲１な いし６のひとつに定義された方法。 ８．熱可塑性プラスチックとガラス繊維マットとの複合物が２バールまでの範囲 の圧力で圧縮されることを特徴とする請求の範囲１ないし６のひとつに定義され た方法。 ９．請求の範囲１ないし７の方法により製造されたガラス繊維強化熱可塑性プラ スチックパネルの自動車用部品のような成型部品の製作への応用。 １０．押出装置（１、２）、熱可塑性プラスチックの流れ（２６、２８）を制御 する制御装置（８、９）、各が２個のノズルスロット（３１、３１’及び３２、 ３２’）を有する浸透ノズル（３、４）、特定の２個のノズルスロット間に取り 付けられているガラス繊維マット送り用のノズル開口（３’、４’）、及び冷却 区域内に取り付けられた冷却板（２２、２２’）を有するダブルベルトプレス（ ５）より構成され、請求の範囲１ないし７に定義された方法を実行する装置。 １１．ノズル開口（３’、４’）がノズル開口出口（２７、２７’）に向かって 円錐状にテーパーにされ、ノズル開口の断面はノズル開口出口（２７、２７’） におけるよりノズル開口入口（３”、４”）における方が広いようにノズル開口 （３’、４’）が設計されることを特徴とする請求の範囲１０に定義された装置 。 １２．冷却板（２２、２２’）が同時に圧縮板として機能し、かつ一方の側には 鋼ベルト（１６、１７）との接触面に滑り箔（２３、２３’）が取り付けられる ことを特徴とする請求の範囲１０及び１１のいずれかに定義された装置。 １３．熱可塑性プラスチック熔融物の流れ（２６、２８）を制御する制御装置（ ８、９）に熔融物制御弁（２９、２９’）が取り付けられることを特徴とする請 求の範囲１０及び１１のいずれかに定義された装置。 １４．エンドレスの案内ベルト（３５、３５’）がダブルベルトプレス（５）内 の横側を走行し、かつそれらの厚さが予備複合物３６のそれに 相当することを特徴とする請求の範囲１０及び１１のいずれかに定義された装置 。 １５．加熱された入口ローラー（１２、１３）により形成される入口ローラー間 隙（１８）の断面が調整可能であることを特徴とする請求の範囲１０及び１１の いずれかに定義された装置。