CN100475484C - 成形方法及树脂成形体 - Google Patents

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Abstract

一种树脂成形方法，将含有上述纤维状填充材料(A)7重量%以上不足30重量%和上述树脂(B)超过70重量%93重量%以下树脂组合物，当上述树脂(B)是结晶性树脂时，在上述模具温度为上述树脂(B)的[维卡软化点-20℃]～不足熔点的温度范围下，将熔融状态的上述树脂组合物填充到上述模具内，实施赋形，当上述树脂(B)是非结晶性树脂时，在上述模具温度为上述树脂(B)的[维卡软化点-20℃]～[维卡软化点+20℃]的温度范围下，将熔融状态的上述树脂组合物填充到上述模具内，实施赋形，实施上述赋形后，冷却上述模具直到可以取出成形品的温度。

Description

成形方法及树脂成形体
技术领域
本发明涉及添加了纤维状填充材料的树脂成形体及其成形方法。特别用于要求刚性和外观上的汽车领域及住宅设备领域等。例如在汽车领域中可利用在安装金属板部件、门部件、车身板、底板盖板、侧踏板等。另外，在住宅设备领域中，可以利用在组合浴室部件、组装家具、门、道路·铁道隔音壁等。
背景技术
纤维增强树脂成形体轻质、硬度高，以电气设备为代表，广泛地应用在汽车、住宅设备、医疗器械等各种领域中。
该纤维增强树脂成形体，已知有增强纤维使用的玻璃纤维，树脂使用的热塑性树脂的聚丙烯成形的GFRP(Glass Fiber ReinforcedPlastics)等。
这种纤维增强树脂成形体，最近在汽车领域中应用于前端模件、门模件等的模件的基本构成部件或液压变矩器支架、吸气类部件等。
例如，作为这样的纤维状树脂成形体的制造方法，已知有将聚丙烯单聚物、低密度聚乙烯及作为增强纤维含有玻璃纤维或滑石而形成的聚丙烯组合物用注塑成形法或中空成形法(例如，参照特开平9-328586号公报)。
而且，将上述组合物在模具温度100℃以上的温度成形，可以制造刚性高且壁厚均匀的树脂成形体。
可是，用以往的成形方法制造纤维增强树脂成形体时，在成形体表面容易发生增强纤维的上浮和焊接部的隆起。因此，存在外观不良、式样上欠缺的问题。
过去，为了解决这些问题，曾经试验了在成形体表面贴膜，或者与未添加纤维材料的多次分层化的方法，但是这样的方法还不能说是工业上有利的方法。另外，也曾经考虑了减少所添加增强纤维的量的方法。但该方法无法增强纤维增强树脂成形体的物性。
从上述的理由看，以往的纤维增强树脂成形体大多使用在外观品质上没有特别问题的部分。
发明内容
本发明的目的之一是鉴于上述存在的问题提供避免纤维状填充材料的露出、外观良好的树脂成形体的成形方法和树脂成形体。
本申请人，对添加了纤维状填充材料的树脂组合物的成形方法进行精心研究的结果发现通过控制成形条件，除了解决纤维状填充材料的露出外还可以消除翘曲变形，外观得到综合的改善。本发明是基于这样的见解而完成的。
本发明的成形方法是将纤维状填充材料(A)和树脂(B)构成的树脂组合物注塑，填充到模具内，制造树脂成形体的注塑成形方法其特征在于，上述树脂组合物含有上述纤维状填充材料(A)7重量％以上不足30重量％和上述树脂(B)超过70重量％93重量％以下而形成，上述树脂(B)为结晶性树脂时，在上述模具温度为上述树脂(B)的[维卡软化点-20℃]～不足熔点的温度范围条件下，将熔融状态的上述树脂组合物填充到上述模具内，实施赋形，上述树脂(B)为非结晶性树脂时，在上述模具温度为上述树脂(B)的[维卡软化点-20℃]～[维卡软化点+20℃]的温度范围条件下，将熔融状态的上述树脂组合物填充到上述模具内，实施赋形，实施上述赋形后，冷却上述模具直到可以取出成形品的温度(注塑成形)。
这里，作为纤维状填充材料(A)可以使用例如，玻璃纤维、碳纤维、硫酸镁纤维、钛酸钾纤维、氧化钛纤维、硫酸氧镁纤维、或有机填充材料、有机合成或天然纤维等。另外，这些纤维状填充材料(A)的纤维径优选25μm以下。
另外，作为树脂(B)，优选热塑性树脂，结晶性树脂及非结晶性树脂的任何一种均可。例如，作为结晶性树脂可以使用聚烯烃类树脂、聚酯类树脂、间规聚苯乙烯等。作为非结晶性树脂，没有特别的限制，例如可以使用聚氯乙烯、聚碳酸酯、丙烯酸树酯、聚苯乙烯等。
根据本发明，树脂(B)为结晶性树脂时，在模具温度为树脂(B)的[维卡软化点-20℃]～不足熔点的温度范围条件下，将熔融状态的树脂组合物填充到模具内，实施赋形。另外，树脂(B)为非结晶性树脂时，在上述模具温度为上述树脂(B)的[维卡软化点-20℃]～[维卡软化点+20℃]的温度范围条件下，将熔融状态的树脂组合物填充到模具内，实施赋形。通过这样的方法，在模具与树脂组合物的接触中，提高了树脂组合物的流动性，在抑制纤维状填充材料上浮的同时，可以将模具的成形面良好地转印在树脂组合物上。
这里，模具温度比上述树脂(B)的[维卡软化点-20℃]低时，在将熔融状态的树脂组合物填充到模具内实施赋形时，由于树脂组合物的流动性下降，无法抑制纤维状填充材料的上浮。也就是，在为得到带有压纹的树脂成形体时，不能将模具的成形面正确地转印在树脂组合物上，不能形成设计的压纹。另外，在为得到具有镜面的树脂成形体时，高光泽、耐划痕性变差的同时，表面粗糙度变大，外观上是不理想的。另一方面，模具温度比树脂(B)的熔点或[维卡软化点+20℃]高时，成形周期变长，考虑生产效率、能效方面时，于工业不利。
另外，树脂组合物通过含有纤维状填充材料(A)7重量％以上不足30重量％和树脂(B)超过70重量％93重量％以下，可以维持所期望的强度，且提高树脂成形体全部的外观。
这里，纤维状填充材料(A)不足7重量％时，树脂成形体的物性不能得到强化。另外纤维状填充材料(A)30重量％以上时，难以防止纤维状填充材料(A)的上浮。
因此，根据本发明，可以制造保持期望的强度、抑制纤维状填充材料(A)上浮的树脂成形体。而且，通过抑制纤维状填充材料(A)上浮，在将模具的成形面进行压纹加工时，可以得到形成与成形面的压纹深度大致相同的压纹的树脂成形体，在将模具的成形面进行镜面加工时，可以得到表面粗糙度小，且表面光泽度良好的树脂成形体。
本发明的树脂成形体的成形方法是将纤维状填充材料(A)和树脂(B)构成的树脂组合物挤出，制成熔融型坯，将该型坯保持在模具内，向该型坯内部吹入气体制造树脂成形体的中空成形方法，其特征在于，上述树脂组合物含有上述纤维状填充材料(A)7重量％以上不足30重量％和上述树脂(B)超过70重量％93重量％以下，上述树脂(B)为结晶性树脂时，在上述模具温度为上述树脂(B)的[维卡软化点-20℃]～不足熔点的温度范围条件下，向上述型坯内部吹入气体，实施赋形，上述树脂(B)为非结晶性树脂时，在上述模具温度为上述树脂(B)的[维卡软化点-20℃]～[维卡软化点+20℃]温度范围条件下，向上述型坯内部吹入气体，实施赋形，实施上述赋形后，也可冷却上述模具直到可以取出成形品的温度(中空成形)。
这里纤维状填充材料(A)及树脂(B)如上所述。
根据本发明，与上述的成形方法(注塑成形)比较，虽然是向模具成形面的挤压力低的中空成形方法，但是由于控制模具温度，提高了树脂组合物的流动性和模具转印率，而且，抑制了纤维状填充材料的上浮，可以提高树脂成形体的整体外观。
根据本发明的成形方法，上述树脂(B)为结晶性树脂时，在实施上述树脂组合物赋形后，最好使上述模具温度在上述树脂(B)的[结晶化温度-15℃]～[结晶化温度+10℃]的范围内保持规定的时间。
可是，作为树脂(B)使用结晶性树脂时，根据增强纤维的取向状态成形品容易产生翘曲。为此，在树脂成形体的制造中，对于产品的设计、模具设计、成形品的加工条件要求细心的注意。
根据这样的构成，树脂(B)是结晶性树脂时，模具温度在树脂(B)的[结晶化温度-15℃]～[结晶化温度+10℃]的范围内保持规定的时间后，冷却模具直到可以取出成形品的温度。由此，不仅控制树脂成形体的表面结晶化，而且可以综合控制树脂成形体整体的结晶化，在抑制纤维状填充材料上浮的同时，可以提高翘曲变形等的树脂成形品整体的外观、尺寸精度。
在此，若模具温度在比树脂(B)的[结晶化温度-15℃]低的状态下保持规定时间时，树脂的结晶化速度快，难以抑制缩孔、翘曲变形等。另一方面，若模具温度在比树脂(B)的[结晶化温度+10℃]高的状态下保持规定时间时，由于将结晶化速度变慢，所以成形周期变长，考虑生产效率、能效方面时，不利于工业。
另外，用结晶性树脂及其他非结晶性树脂在不同的冷却条件控制下，根据树脂的种类可选择适宜的成形周期，可以提高生产性。
在本发明的成形方法中，上述树脂组合物的赋形，上述树脂(B)为结晶性树脂时，优选在上述模具温度在上述树脂(B)的[维卡软化温度-10℃]～[熔点-10℃]的温度范围时进行，上述树脂(B)为非结晶性树脂时，优选在上述模具温度在上述树脂(B)的[维卡软化温度-10℃]～[维卡软化温度+10℃]的温度范围时进行。
这里，对于树脂(B)是结晶性树脂，在模具温度为树脂(B)的熔点以上时，成形周期变长，生产率下降。
根据该构成，树脂(B)是结晶性树脂时，模具温度在树脂(B)的[维卡软化温度-10℃]～[熔点-10℃]的温度范围时，通过实施树脂组合物的赋形，生产率不降低，可将模具的成形面很好地转印在树脂组合物上。另外，树脂(B)是非结晶性树脂时，模具温度在树脂(B)的[维卡软化温度-10℃]～[维卡软化温度+10℃]的温度范围时，通过实施树脂组合物的赋形，同样，生产率不降低，可将模具的成形面很好地转印在树脂成形体上。
在本发明的成形方法中，上述树脂(B)为结晶性树脂时，在将上述树脂组合物进行赋形后，上述模具温度优选在上述树脂(B)的[结晶化温度-10℃]～[结晶化温度]的范围内保持规定的时间。
根据该构成，树脂(B)是结晶性树脂时，通过将模具温度在树脂(B)的[结晶化温度-10℃]～[结晶化温度]的范围内保持规定的时间，可在适宜的成形周期提高生产率，在抑制纤维状填充材料(A)的上浮的同时，可提高翘曲变形等整个树脂成形体的外观、尺寸精度。
在本发明的成形方法中，上述树脂组合物优选上述纤维状填充材料(A)是10重量％以上25重量％以下。
根据该构成，树脂组合物通过含有纤维状填充材料(A)是10重量％以上25重量％以下，在树脂成形体中，可得到适度的物性增强，同时，可确实地抑制纤维状填充材料(A)的上浮。
本发明的树脂成形体，其特征在于，可通过上述的本发明的成形方法制造。
根据本发明，可起到与上述成形方法相同的作用效果，可维持所希望的强度，且抑制纤维状填充材料(A)的上浮。另外，这样得到的树脂成形体可在要求刚性及外观的汽车领域及住宅设备领域使用。
本发明的树脂成形体，其特征在于，由含有纤维状填充材料(A)7重量％以上不足30重量％和树脂(B)超过70重量％93重量％以下的树脂组合物组成，其表面粗糙度是5μm以下，而且可判别映照在表面的1mm见方矩形框的映像地形成。
在此，添加了纤维状填充材料(A)的树脂成形体的表面粗糙度超过5μm时，纤维状填充材料(A)容易露出在树脂成形体表面。另外，即使不露出在树脂成形体表面，由纤维状填充材料(A)也容易形成表面的凹凸。
另外，在不能判别映照在表面的1mm见方的映像时(清晰性不良)时，大多是树脂成形体的表面粗糙、或树脂成形体的耐划伤性和高光泽性差的原因。
在本发明中，通过表面粗糙度是5μm以下，且可判别映照在表面的1mm见方的映像地形成，可抑制纤维状填充材料(A)的上浮，能够提供外观优良的树脂成形体。
本发明的树脂成形体，其特征在于，由含有纤维状填充材料(A)7重量％以上不足30重量％和树脂(B)超过70重量％93重量％以下的树脂组合物组成，为表面带有压纹的成形体，满足下述1，2的任何一方。(1)在整个成形体表面带有压纹时，模具转印率90％以上，(2)在成形体的一部分带有压纹时，模具转印率90％以上，而且没有压纹部分的表面粗糙度是5μm以下。
作为模具的转印率是采用例如，金属压纹的深度H与用该模具形成在树脂成形体的压纹的深度h的比(h/H)。该模具转印率不足90％时就会产生纤维状填充材料(A)上浮，或者压纹的转印浅，造成外观不良。
另外，对于树脂成形体的一部分没有压纹的树脂成形体，没有压纹部分的表面粗糙度超过5μm时，纤维状填充材料(A)明显上浮，易造成外观不良，清晰性变差。
本发明中通过满足上述(1)、(2)的任何一方的成形体，提供可以抑制纤维状填充材料(A)上浮且外观良好的树脂成形体。
在本发明的树脂成形体中，上述树脂组合物优选上述纤维状填充材料(A)在10重量％以上25重量％以下。
通过这样的构成，将树脂组合物中的纤维状填充材料(A)的含量控制在10重量％以上25重量％以下，可以提供容易抑制纤维状填充材料(A)的上浮且外观良好的树脂成形体。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的成形方法所使用的注塑成形机的剖面图。
图2是本发明的第2实施方式的成形方法所使用的中空成形机的剖面图。
具体实施方式
以下根据附图说明本发明的实施方式
第1实施方式
图1是本发明的第1实施方式的成形方法所使用的注塑成形机的剖面图。
该注塑成形机1是从混合了纤维状填充材料(A)和热塑性树脂(B)的树脂组合物制造规定形状的树脂成形体的设备，具有注塑装置11、模具12、合模装置13。
注塑装置11是将投入的树脂组合物塑化注塑到模具12的装置，其具有带加热器111A的料筒111、和配置在该料筒111内的螺杆112、和向该料筒111内投入原料的料斗113、和使得螺杆112转动的油压装置114、和连接料筒111及模具12的喷嘴115。
从料斗113投入的用料筒111的加热器111A加热了的树脂组合物通过螺杆112混炼被塑化后，向喷嘴115侧移动，经过喷嘴115以高压注塑到模具12内。
模具12具有安装在喷嘴115上的固定模具12A、和对于该固定模具12A可以进退移动的模具12B，通过合模装置13的动作，可动模具12B进退移动，进行模具12的开闭动作。这里，这些固定模具12A和可动模具12B以组合状态在其内部形成空腔。另外，在模具12上设置着调节模具12温度的温度控制机关，但是在图中省略了。
另外。作为该模具12的表面状态，有各种各样，可以根据树脂成形体的用途进行表面加工。例如0.5S以下的镜面加工、压纹加工、图案加工、文字·图案加工或者它们的组合。
合模装置13是通过抗衡模具12的开闭动作及由注塑装置11产生的注塑压，以充分大的合模力保持模具12的关闭状态。例如，作为该合模装置13，可以采用肘杆式合模装置，其利用不改变油压料筒等的驱动装置发生的驱动力而直接传递到成形模进行成形模的直压式合模装置、或油压料筒等的驱动装置，将产生的力通过链条的组合进行增力，在成形时产生大的合模力。
以下说明使用上述注塑成形机1的树脂组合物的成形方法。
首先，运转合模装置13，使得可动模具12B移动，实施模具12的合模。
接着，模具12合模完成后，运转注塑装置11，油压装置114开始旋转螺杆112。也就是通过螺杆112的旋转，从料斗113加入的树脂成形体从螺杆的后端部向前端部输送，用料筒111的加热器111A加热的同时，混炼、熔融。
熔融了的树脂组合物移动到喷嘴侧115，在螺杆112的顶端部用规定压力以加压状态注塑到模具112内。而后，充填到模具12内赋形，感测到熔融树脂组合物的压力后，油压装置114停止螺杆112的旋转。
这里，模具12的温度(赋形时的温度)，通过温度控制机关进行设定，当热塑性树脂(B)是结晶性树脂时，优选设定为上述树脂(B)的[维卡软化点Tb-20℃]～不足熔点的范围。另外，热塑性树脂(B)是非结晶性树脂时，优选设定为上述树脂(B)的[维卡软化点Tb-20℃]～[维卡软点+20℃]的范围。进而，当热塑性树脂(B)是结晶性树脂时，上述模具温度优选设定为上述树脂(B)的[维卡软化点Tb-10℃]～[熔点-10℃]的温度范围；热塑性树脂(B)是非结晶性树脂时，上述模具温度优选设定为上述树脂(B)的[维卡软化点Tb-10℃]～[维卡软化点Tb+10℃]的范围。
而且，树脂组合物在模具12内被赋形后，通过温度控制机关调节模具12的温度，冷却熔融了的树脂组合物。
这里，模具12的温度(保持时的温度)，在热塑性树脂(B)是结晶性树脂时，优选在热塑性树脂(B)的[结晶化温度Tc-15℃]～[结晶化温度Tc+10℃]的范围保持规定的时间，更优选在热塑性树脂(B)的[结晶化温度Tc-10℃]～[结晶化温度Tc]的范围保持规定的时间。
另外，该规定时间是保持10～300秒、优选保持30～200秒。该保持时间越长效果越好，但在300秒以上时，成形周期加长，生产率下降，所以不理想。该温度范围、保持时间是在综合地考虑树脂成形体的大小、树脂成形体的壁厚、树脂的种类、有无添加剂等后，以树脂成形体的纤维填充材料上浮的容许度为基准而决定的。
而后，将树脂组合物保持规定时间后，通过温度控制机关调节温度，冷却到可以取出树脂成形体的温度(冷却时的温度)、例如，热塑性树脂(B)的玻璃化点Tg以下。该冷却速度是注塑成形方法中常用的范围。
另外，热塑性树脂(B)是非结晶性树脂时，无需保持规定时间，冷却到树脂成形体可以取出的温度。
而后，在冷却到树脂成形体可以取出的温度后，运转合模装置13，移动可动模具12B使其与固定模具12A分离，解除模具12的合模状态，将模具12打开，制造树脂成形体。
此外，纤维状填充材料(A)可以使用玻璃纤维、碳素纤维、硫酸镁纤维、钛酸钾纤维、氧化钛纤维、硫酸氧镁纤维、或者有机填充材料、有机合成或者天然纤维等。或者，纤维的形式可以采用长纤维和短切原丝等。这里，该纤维状填充材料(A)的纤维径优选25μm以下。
另外，热塑性树脂(B)可以使用例如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)、AES(丙烯腈乙烯丙烯橡胶苯乙烯共聚物)、AS(丙烯腈苯乙烯共聚物)、改性PPE(聚苯醚)、PPS(对聚苯硫)、尼龙、SPS(间规聚苯乙烯)等，及也可使用它们的复合材料。
而且，优选含有纤维状填充材料(A)7重量％以上不足30重量％和热塑性树脂(B)超过70重量％93重量％以下而构成树脂组合物，更优选含有纤维状填充材料(A)10重量％以上25重量％以下。
根据上述第1实施方式可以得到以下的效果。
将将熔融状态的树脂组合物填充到模具内实施赋形时，将模具12的温度(赋形时的温度)通过温度控制机关，当热塑性树脂(B)是结晶性树脂时，设定为上述热塑性树脂(B)的[维卡软化点Tb-20℃]～不足熔点的温度范围。另外，热塑性树脂(B)是非结晶性树脂时，上述模具温度设定为热可塑性树脂(B)的[维卡软化点Tb-20℃]～[维卡软化点Tb+20℃]的温度范围。通过这样的方法，在模具12与树脂组合物的接触时，可以提高树脂组合物的流动性，抑制纤维状填充材料上浮的同时，可以将模具12的成形面良好地转印在树脂组合物上。
此时，当热塑性树脂(B)是结晶性树脂时，设定为上述树脂(B)的[维卡软化点Tb-10℃]～[熔点-10℃]的温度范围、热塑性树脂(B)是非结晶性树脂时，设定为热塑性树脂(B)的[维卡软化点Tb-10℃]～[维卡软化点Tb+10℃]的温度范围时，可以缩短成形周期，将模具12的成形面良好地转印在树脂组合物上。
另外，树脂组合物在模具12内被赋形后，在冷却赋形了的树脂组合物时，将模具12的温度(保持时的温度)通过温度控制机关，在热塑性树脂(B)是结晶性树脂时，设定为热塑性树脂(B)的[结晶化温度Tc-15℃]～[结晶化温度Tc+10℃]的范围，保持规定的时间。由此，不仅控制树脂成形体表面的结晶化，而且可以综合地控制树脂成形体整体的结晶化，抑制纤维状填充材料上浮的同时，可以改善由于翘曲变形等影响树脂成形体整体的外观、提高尺寸的精度。
此时，热塑性树脂(B)在[结晶化温度Tc-10℃]～[结晶化温度Tc]的温度范围下，保持规定的时间时，可以缩短成形周期，提高树脂成形体整体的外观、尺寸精度。
另外，树脂组合物在模具12内赋形后，冷却赋形了的树脂组合物时，在热塑性树脂(B)是非结晶性树脂时，无需保持规定时间，冷却到可以取出树脂成形体的温度。由此，结晶性树脂及非结晶性树脂在不同的冷却条件下进行控制，根据树脂的种类可以选择适当的成形周期，提高生产率。
进而，树脂组合物含有纤维状填充材料(A)7重量％以上不足30重量％和热塑性树脂(B)超过70重量％93重量％以下而构成。通过这样的构成可以维持希望的强度，提高树脂成形体整体的外观。
此时，树脂组合物含有纤维状填充材料(A)10重量％以上不足25重量％以下的构成时，在树脂成形体中可以适度地强化物性的同时，可以确实地抑制纤维状填充材料(A)的上浮。
由此可以制造维持所希望的强度，抑制纤维状填充材料(A)的上浮的树脂成形体。而且，通过抑制纤维状填充材料(A)的上浮，当模具12的成形面实施压纹加工时，可以形成与成形面的压纹深度大约相同的压纹的树脂成形体，当模具12的成形面实施镜面加工时，可以得到表面粗糙度小，而且表面光泽良好的树脂成形体。
另外，在通用的注塑成形机上，只要设置了调节温度控制机关等模具的温度的装置就可以得到上述的树脂成形体，因此，本发明的利用范围可以大幅度地扩大。
第2实施方式
在以下的说明中，与上述第1实施方式相同的结构及相同的部件赋予相同的符号。省略或者简化其详细的说明。
在第1实施方式中，是用注塑成形法实施树脂成形体的制造。
与此不同，在第2实施方式中是用中空成形法实施树脂成形体的制造。
图2是本发明的第2实施方式的成形方法所使用的中空成形机的剖面图。
中空成形机2是从混合了纤维状填充材料(A)和热塑性树脂(B)的树脂组合物制造规定形状的树脂成形体的设备，具有中空成形机主体21和模具22。
中空成形机主体21是熔融、混炼树脂组合物，将其在模具22间作为型坯挤出用的，具有将型坯P作成筒状形状的封口型坯P的下部和封口型坯P的下端部的型坯密封部件212和向型坯P内部吹入气体的气体吹入管213。
模具22可开闭自如的形成，是用中空成形机主体21夹持被挤出的型坯P，其具有调节该模具22的温度的模具温调管221和冷却该模具22的冷却用夹套222和从该模具22向内部的型坯P吹入气体的气体吹入管223。
其中，模具温调管221，通过循环例如蒸汽、加热油等调节模具22的温度。
冷却用夹套222具有与外部连接的冷却用介质入口222A及冷却用介质出口222B，通过这些冷却用介质入口222A及冷却用介质出口222B从外部导入冷却用介质，冷却模具22。
气体吹入管223，从模具22内部到外部可以进退自如的形成，使其突出到模具22的内部，刺破型坯P向型坯P内部吹入气体。
以下，说明使用上述的中空成形机2的树脂组合物成形的方法。
首先，运转中空成形机2，没有图示的挤出成形机熔融、混炼树脂组合物后挤出。而后，通常使用蓄料室，挤出到一组开模的模具22间，从模211挤出筒状的型坯P。而后，用型坯P密闭部件212密闭该挤出的型坯P的下端部。
接着，从气体吹入管213向型坯P吹入空气，对型坯P进行预吹。使得型坯P进行一定的膨胀。而后，开始进行模具22的合模，夹住型坯P。
在该模具22接近合模终止时，气体吹入管213从模具面突出刺破进入到型坯壁内，向型坯P内部吹入空气。而后型坯P膨胀，型坯P挤压、密贴到模具22的成形面，实施赋形。
这里，与第1实施方式相同，模具22的温度(赋形时的温度)，用模具调节管221，当热塑性树脂(B)是结晶性树脂时，优选设定热塑性树脂(B)的[维卡软化点Tb-20℃]～不足熔点的温度范围。另外，当热塑性树脂(B)是非结晶性树脂时，优选设定热塑性树脂(B)的[维卡软化点Tb-20℃]～[维卡软化点+20℃]的温度范围。进而，更优选当热塑性树脂(B)是结晶性树脂时，设定热塑性树脂(B)的[维卡软化点Tb-10℃]～[熔点-10℃]的温度范围，当热塑性树脂(B)是非结晶性树脂时，设定热塑性树脂(B)的[维卡软化点Tb-10℃]～[维卡软化点+10℃]的温度范围。
接着，树脂组合物在模具22内赋形后，在冷却夹套222内冷却模具22内熔融的树脂组合物。
这里，模具22的温度(保持温度)与第1实施方式相同，当热塑性树脂(B)是结晶性树脂时，在热塑性树脂(B)的[结晶化温度Tc-15℃]～[结晶化温度Tc+10℃]的范围保持规定的时间，更优选在热塑性树脂(B)的[结晶化温度Tc-10℃]～[结晶化温度Tc]的范围保持规定的时间。
另外，该规定时间是保持10～300秒、优选保持30～200秒。该保持时间越长效果越好，但是在达到300秒以上时，成形周期加长，生产率下降，所以不理想。该温度范围、保持时间是在综合地考虑树脂成形体的大小、树脂成形体的壁厚、树脂的种类、有无添加剂等后，以树脂成形体的纤维状填充材料上浮的容许度为基准而决定的。
在将模具22保持规定温度时，在模具温调管221内保持加热介质下，使得冷却介质流过冷却夹套。
接着，在规定温度保持规定时间后，取出模具温调管221及冷却夹套222内加热到规定温度的介质，在冷却夹套222内导入接近室温的冷却用介质，冷却到可以取出树脂成形体的温度(冷却时的温度)，例如冷却到热塑性树脂(B)的玻璃化点Tg以下。该冷却速度在中空成形方法常用的范围。
当热塑性树脂(B)是非结晶性树脂时，无需要保持规定时间，直接冷却到可以取出树脂成形体的温度。
通过以上的工序，用中空成形法制造树脂成形体。
此外，对于树脂组合物[纤维状填充材料(A)和热塑性树脂(B)]，采用与第1实施方式相同的物质。
上述的第2实施方式可以得到以下效果。
与第1实施方式的注塑成形方法比较，即使对模具22的成形面的挤压力是低的中空成形方法，通过控制模具22的温度，也可以提高树脂组合物的流动性、提高模具转印率，而且，可以抑制纤维状填充材料(A)的上浮，改善树脂成形体整体的外观。另外，热塑性树脂(B)是结晶性树脂时，不仅可以控制树脂成形体的表面的结晶化，而且可以综合地控制树脂成形体整体的结晶化，消除翘曲变形，提高尺寸精度。
另外，在通用的中空成形机中，仅通过设置模具温调管及冷却夹套等的模具的温度调节装置，就可以得到上述的树脂成形体，其利用范围得到扩大。
实施例
以下基于具体的实施例说明本发明的效果。
实施例1
本实施例1是基于第2实施方式的中空成形法在以下所示的成形条件下成形，制造成一般壁厚3mm的树脂成形体。
(成形条件)
中空成形机；IHI制IPB-EPML-90S[模：200mmφ、蓄料室容量13.5升、合模压力：60吨、螺杆径：90mm]
模具；平板[长度：600mm、宽：400mm、厚度：25mm、成形面：0.5S以下的镜面加工]
模具温度；赋形时的温度：135℃
          保持时的温度：125℃
          冷却时的温度：60℃
赋形时，通过在模具温调管221内循环蒸汽进行加热。保持时，在模具温调管221内循环蒸汽的状态下，向冷却夹套222内导入水。冷却时，排出模具温调管221内的蒸汽，在冷却夹套222内流通水。
吹入时间；150秒
树脂组合物；纤维状填充材料(A)：GF短切原丝[纤维径：10μm、纤维长：0.5mm]
热塑性树脂(B)：B-PP：丙烯嵌段共聚物[出光石油化学株式会社制，IDEMITSU PP、E-185G、MI：0.3g/10分钟(230℃、2.16kg负载)、维卡软化点：145℃，结晶化温度：125℃，熔点：160℃]
纤维状填充材料(A)的添加量：30重量％(对于树脂组合物100重量％)
将上述纤维状填充材料(A)和热塑性树脂(B)干混合后的树脂组合物根据第2实施方式的中空成形法成形。
实施例2
本实施例2除了将上述实施例1的成形条件(树脂组合物)变更如下外，其他采用与上述实施倒1相同的方法制成树脂成形体。
树脂组合物；纤维状填充材料(A)：玻璃纤维[纤维径：16μm，纤维长：4mm]
热塑性树脂(B)：均聚丙烯[维卡软化点：145℃，结晶化温度：125℃，熔点：160℃]
纤维状填充材料(A)的添加量：20重量％(对于树脂组合物100重量％)
上述纤维状填充材料(A)的玻璃纤维，在纵向上大约平行排列，将热塑性树脂(B)含浸在玻璃纤维中的颗粒状的树脂组合物根据上述第2实施方式的中空成形法成形。
实施例3
本实施例3除了将上述实施例2的成形条件变更如下外，其他采用与上述实施例2相同的方法制成树脂成形体。
模具；成形面：汽车内装饰用的压纹加工
实施例4
本实施例4是根据第1实施方式的注塑成形方法用以下的成形条件进行树脂成形体的成形。此外，树脂组合物及模具温度与上述实施例2同样地实施。
(成形条件)
注塑成形机；合模压力850吨级
模具：平板[长度：600mm，宽：400mm，厚度：25mm，成形面：0.5S以下的镜面加工]
实施例5
本实施例5除了变更上述实施例2的以下成形条件外，其他采用与上述实施例2相同的方法制成树脂成形体。
模具温度；保持时的温度：115℃
实施例6
本实施例6除了变更上述实施例2的以下成形条件外，其他采用与上述实施例2相同的方法制成树脂成形体。
模具温度；保持时的温度：135℃
实施例7
本实施例7除了变更上述实施例1的以下成形条件外，其他采用与上述实施例1相同的方法制成树脂成形体。
树脂组合物；热塑性树脂(B)：耐冲击性聚苯乙烯(HIPS、出光石油化学株式会社制、HT52)也就是使用与上述实施例1～6不同的非结晶性热塑性树脂。
模具温度；赋形时的温度：130℃
          冷却时的温度：60℃
在本实施例7中，在加热到130℃的模具内实施树脂组合物的赋形，规定时间后进行60℃下的冷却。也就是与上述实施例1～6不同，在树脂组合物的赋形后，不进行在规定温度下的保持工序。
实施例8
本实施例8除了变更上述实施例2的以下成形条件外，其他采用与上述实施例2相同的方法制成树脂成形体。
模具温度；保持时的温度：100℃
在实施例8中，在加热到130℃的模具内实施树脂组合物的赋形，赋形后在加热到100℃的模具内保持。而后，保持规定时间后开始冷却。也就是本实施例8中适合本发明权利要求1中的赋形时的温度范围([维卡软化点-20℃]～不足熔点)。这里，本实施例8是脱离上述实施例2、5、6的保持时的温度的一例，是与这些实施例进行比较的。而且本实施例8中的保持温度不适合本发明权利要求3中的保持时的温度范围([结晶化温度-15℃]～[结晶化温度+10℃])。
比较例1
本比较例1除了变更上述实施例2的以下成形条件外，其他采用与上述实施例2相同的方法制成树脂成形体。
模具温度；80℃恒定
在本比较例1中，在加热到80℃的模具内实施树脂组合物的赋形，规定时间后开始冷却。也就是与实施例1～6不同，在结晶性树脂组合物的赋形后不进行在规定温度下保持的工序。
比较例2
本比较例2除了变更上述比较例1的以下成形条件外，其他采用与上述比较例1相同的方法制成树脂成形体。
模具；成形面：汽车内装饰用的压纹加工
比较例3
本比较例3除了变更上述比较例1的以下成形条件外，其他采用与上述比较例1相同的方法制成树脂成形体。
模具温度；160℃恒定
在本比较例3中，在加热到160℃的模具内实施树脂组合物的赋形，规定时间后开始冷却。也就是与实施例1～6不同，赋形时的温度在规定以外([维卡软化点-25℃]～不足熔点或者[维卡软化点+25℃]的范围外)，另外，在结晶性树脂组合物的赋形后不实施在规定温度下保持的工序。
比较例4
本比较例4除了变更上述实施例4的以下成形条件外，其他采用与上述实施例4相同的方法实施树脂成形体的成形。
模具温度；40℃恒定
在本比较例4中，在加热到40℃的模具内实施树脂组合物的赋形，规定时间后开始冷却。也就是与实施例1～6不同，赋形时的温度在规定以外([维卡软化点-25℃]～不足熔点或者[维卡软化点+25℃]的范围外)，另外，在结晶性树脂组合物的赋形后不实施在规定温度下保持的工序。
比较例5
本比较例5除了变更上述实施例7的以下成形条件外，其他采用与上述实施例7相同的方法实施树脂成形体的成形。
模具温度；赋形时的温度：80℃
而且，用以下的评价方法评价上述实施例1～8和比较例1～5的成形了的树脂成形体。
(评价方法)
1.平均表面粗糙度
使用扫描型激光显微镜(奥林巴斯光学社制LSM-GM)测定用加工成镜面的模具得到的树脂成形体的表面的微小凹凸。
也就是对实施例1、2、4～8，比较例1、3～5的成形的树脂成形体进行测定。
2.清晰性(鮮映性)
将1mm的方格纸罩在用加工成镜面的模具得到的树脂成形体的表面上，从该树脂成形体表面能映出的图像C中，用眼睛观察判定是否能够明确地分辩方格孔。
也就是与上述平均表面粗糙度的评价同样地对实施例1、2、4～8，比较例1、3～5的成形了的树脂成形体进行测定。
3.成形体的模具转印率
使用扫描型激光显微镜(奥林巴斯光学社制LSM-GM)测定用压纹加工了的模具得到的成形体表面的压纹高度。另外，同样地测定压纹加工了的模具的压纹深度。而后，用树脂成形体表面的压纹高度除以模具表面的压纹深度，计算出比率。
也就是对实施例3和比较例2的成形了的树脂成形体进行该测定。
4.缩孔及翘曲
目测评价树脂成形体表面有无缩孔。此外，将树脂成形体放置在水平的平面上，目测评价翘曲变形的状态。
作为评价的结果用以下表示○：良好
                        △：观察到微小的缩孔、翘曲
                        ×：观察到明显的缩孔、翘曲
以上是实施例1～8及比较例1～5的成形条件及评价结果，表示在表1及表2中。
表1
Figure C20038010538200211
表2
Figure C20038010538200221
根据实施例1，平均表面粗糙度是2μm、清晰性良好、缩孔，翘曲的评价结果是○。
这里，纤维增强了的树脂成形体的平均表面粗糙度超过5μm时，纤维状填充材料(A)容易露出到树脂成形体的表面。另外，即使不露出到树脂成形体的表面，由于纤维状填充材料(A)在表面上容易形成凹凸。可认为在本实施例1中，通过表面的祖糙度为2μm可以抑制纤维状填充材料(A)的上浮。
另外，清晰性变差时，大多是以下的原因造成的。
例如，树脂成形体的表面粗。或者树脂成形体的耐划痕性或高光泽性差。进而使树脂成形体的表面变形。
可认为在本实施例1中由于清晰性良好，表面光泽良好，在树脂成形体的表面没有变形，而且是耐划痕性良好的成形体。
进而，可以确认，由于缩孔、翘曲的评价良好、外观良好、而且是尺寸精度高的成形体。
因此，本实施例1中即使添加30重量份％的纤维状填充材料(A)也可以抑制纤维状填充材料(A)的上浮，外观是良好的，而且，没有缩孔、翘曲，可以成形尺寸稳定性优良的树脂成形体。
根据实施例2，得到平均表面粗糙度3μm、清晰性良好、缩孔·翘曲的结果评价是○。
因此，与上述实施例1同样地可以抑制纤维状填充材料(A)的上浮，外观良好，而且可以成形翘曲变形小、尺寸稳定性优良的树脂成形体。
根据实施例3，得到模具转印率是95％，缩孔·翘曲的评价结果是○。
这里，模具转印率不足90％时，树脂成形体的表面粗糙度大多超过5μm，即，纤维状填充材料(A)大多露出到树脂成形体的表面。根据本实施例3，通过模具转印率是95％，可以抑制纤维状填充材料(A)的上浮，同时，压纹可以确实地被转印，外观良好。
另外，通过缩孔·翘曲的评价良好，可以确认外观良好，而且可确认是尺寸精度高的树脂成形体。
因此，在本实施例3中与上述实施例1及2同样地，可以抑制纤维状填充材料(A)的上浮，外观良好，而且翘曲变形少，可以成形尺寸稳定性优良的树脂成形体。
根据实施例4，与上述实施例1相同地，其平均表面粗糙度是2μm，清晰性良好，缩孔·翘曲的评价结果是○。
因此，在本实施例4中，与上述实施例1及2同样地，可以抑制纤维状填充材料(A)的上浮，外观良好，而且翘曲变形少，可以成形尺寸稳定性优良的树脂成形体。
根据实施例5，其平均表面粗糙度是4μm，清晰性良好，缩孔·翘曲的平均结果是○。
因此，在本实施例5中与上述实施例1～4同样地，可以抑制纤维状填充材料(A)的上浮，外观良好，而且翘曲变形少，可以成形尺寸稳定性优良的树脂成形体。
根据实施例6，与上述实施例1或4相同地，其平均表面粗糙度是2μm，清晰性良好，缩孔·翘曲的评价结果是○。
因此，在本实施例6中与上述实施例1～5同样地，可以抑制纤维状填充材料(A)的上浮，外观良好，而且翘曲变形少，可以成形尺寸稳定性优良的树脂成形体。
根据实施例7，与上述实施例1、4或6相同地，其平均表面粗糙度是2μm，清晰性良好，缩孔·翘曲的评价结果是○。
因此，在本实施例6中与上述实施例1～5相同地，可以抑制纤维状填充材料(A)的上浮，外观良好，而且翘曲变形少，可以成形尺寸稳定性优良的树脂成形体。
根据实施例8，其平均表面粗糙度是10μm，清晰性不良，缩孔·翘曲的评价结果是0。
在实施例8中，保持时的温度在规定范围以外，因此平均表面粗糙度在5μm以上，但赋形时的温度在规定范围内，可以实现例如与比较例4比较为10μm的比较小的平均表面粗糙度。与实施例1～6比较时，可以确认保持时的温度优选在[结晶化温度-15℃]～[结晶化温度+10℃]的范围内实施。
根据比较例1，其平均表面粗糙度是40μm，清晰性不良，缩孔·翘曲的评价结果是△。
因此，从平均表面粗糙度和清晰性的结果看，可以认为不能抑制纤维状填充材料(A)的上浮，不能得到外观良好的树脂成形体。
根据比较例2，模具转印率是50％。缩孔·翘曲的评价结果是△。
因此，从金属转印率的结果看，可认为不能抑制纤维状填充材料(A)的上浮，不能得到外观良好的树脂成形体。
根据比较例3树脂成形体的变形大，成为不能评价的状态。
因此，成形体中的模具的温度不适当，树脂成形体产生翘曲变形，不能得到尺寸精度高的树脂成形体。
根据比较例4，其平均表面粗糙度是50μm，清晰性不良，缩孔·翘曲的评价结果是○。
因此，虽然可以避免树脂成形体的变形，但从平均表面粗糙度和清晰性的结果看，可以认为不能抑制纤维状填充材料(A)的上浮，不能得到外观良好的树脂成形体。
根据比较例5，其平均表面粗糙度是30μm，清晰性不良，缩孔·翘曲的评价结果是○。
因此，与上述实施例4相同地虽然可以避免树脂成形体的变形，但是从平均表面粗糙度和清晰性的结果看，可以认为不能抑制纤维状填充材料(A)的上浮，不能得到外观良好的树脂成形体。
变形
本发明不受上述实施方式限制，在能够完成本发明目的的范围内的变形、改良等都包含在本发明内。
上述各个实施方式中，作为调节模具温度的装置说明了温度调节机关、模具温调管和冷却夹套，但是不受此限制。例如作为模具温度的控制方法，可以采用在模具内循环加热用热介质的方法、电阻加热·感应加热等的电加热方法、使模具主体具有加热装置的方法等。另外，也可采用从模具表面侧用气体火焰加热等选择性加热模具表面的方法。另外，对于冷却方法也可以采用在模具内循环冷却用介质的方法等。
另外，在上述的各个实施方式中，在树脂组合物中根据需要也可以添加抗氧化剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、阻燃剂、阻燃助剂、颜料、分散剂、成核剂等。
而且，添加了纤维状填充材料(A)的树脂成形体的成形方法不限于上述各实施方式。例如，也可以采用真空压空成形等，也就是只要是使用了模具的成形方法就可以。
工业实用性
本发明可以利用在添加了纤维状充填材料的树脂成形体及其成形方法，可以利用在要求刚性和外观的汽车领域和住宅设备领域等。特别是在汽车领域中可以利用在仪表板部件、门部件、车身镶板、可调节底板、侧踏板等。另外，在住宅设备领域中，可以利用在组合浴室部件、组装家具、门、道路·铁道隔音壁等。

Claims (15)

1.一种成形方法，为将纤维状填充材料(A)和结晶性树脂(B)构成的树脂组合物在熔融的状态下注塑，填充到模具内，制造树脂成形体的成形方法，其特征在于，
上述树脂组合物含有上述纤维状填充材料(A)7重量％以上不足30重量％、和上述树脂(B)超过70重量％93重量％以下，
在上述模具温度为上述树脂(B)的[维卡软化点-20℃]～不足熔点的温度范围条件下，将熔融状态的上述树脂组合物填充到上述模具内，实施赋形，
实施上述赋形后，在上述模具温度为上述树脂(B)的[结晶化温度-15℃]～[结晶化温度+10℃]的范围，保持规定的时间，
实施上述保持后，冷却上述模具直到可以取出成形品的温度。
2.一种成形方法，为将纤维状填充材料(A)和结晶性树脂(B)构成的树脂组合物挤出，制成熔融型坯，将该型坯保持在模具内，向该型坯内部吹入气体制造成形体的方法，其特征在于，
上述树脂组合物含有上述纤维状填充材料(A)7重量％以上不足30重量％、和上述树脂(B)超过70重量％93重量％以下，
在上述模具温度为上述树脂(B)的[维卡软化点-20℃]～不足熔点的温度范围条件下，向上述型坯内部吹入气体，实施赋形，
实施上述赋形后，在上述模具温度为上述树脂(B)的[结晶化温度-15℃]～[结晶化温度+10℃]的范围，保持规定的时间，
实施上述保持后，冷却上述模具直到可以取出成形品的温度。
3.根据权利要求1或2所述的成形方法，其特征在于，上述树脂组合物的赋形，在上述模具温度为上述树脂(B)的[维卡软化温度-10℃]～[熔点-10℃]的温度范围条件下进行实施。
4.根据权利要求1或2所述的成形方法，其特征在于，实施上述赋形后，在上述模具温度为上述树脂(B)的[结晶化温度-10℃]～[结晶化温度]的范围条件下，保持规定的时间。
5.根据权利要求3所述的成形方法，其特征在于，实施上述赋形后，在上述模具温度为上述树脂(B)的[结晶化温度-10℃]～[结晶化温度]的范围，保持规定的时间。
6.根据权利要求1或2所述的成形方法，其特征在于，上述树脂组合物中的上述纤维状填充材料(A)是10重量％以上25重量％以下。
7.一种树脂成形体，其是由权利要求1或2所述的成形方法制造的。
8.一种树脂成形体，其是由权利要求5所述的成形方法制造的。
9.根据权利要求7所述的树脂成形体，其特征在于，表面粗糙度是5μm以下，而且可以判别映照在表面1mm见方矩形框的映象地形成。
10.根据权利要求8所述的树脂成形体，其特征在于，表面粗糙度是5μm以下，而且可以判别映照在表面1mm见方矩形框的映象地形成。
11.根据权利要求7所述的树脂成形体，是表面具有压纹的树脂成形体，其满足下述1，2中的任何一个条件，
(1)树脂成形体表面全体有压纹时，模具的转印率是90％以上；
(2)树脂成形体的一部分有压纹时，模具的转印率是90％以上，而且没有压纹的部分的表面粗糙度是5μm以下。
12.根据权利要求8所述的树脂成形体，是表面具有压纹的树脂成形体，其满足下述1，2中的任何一个条件，
(1)树脂成形体表面全体有压纹时，模具的转印率是90％以上；
(2)树脂成形体的一部分有压纹时，模具的转印率是90％以上，而且没有压纹的部分的表面粗糙度是5μm以下。
13.根据权利要求8所述的树脂成形体，其特征在于，上述树脂组合物中的纤维状填充材料(A)是10重量％以上25重量％以下。
14.根据权利要求9所述的树脂成形体，其特征在于，上述树脂组合物中的纤维状填充材料(A)是10重量％以上25重量％以下。
15.根据权利要求11所述的树脂成形体，其特征在于，上述树脂组合物中的纤维状填充材料(A)是10重量％以上25重量％以下。
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