DE102011101650A1

DE102011101650A1 - Verfahren zur Herstellung eines Formgegenstands eines organischen faserverstärkten Polyolefinharzes

Info

Publication number: DE102011101650A1
Application number: DE102011101650A
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Kobayashi; Yuya Yamamoto; Nobuhiro Usui
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2012-03-15
Also published as: US20110285058A1; CN102350767A; JP2012000982A

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Formgegenstands aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz, umfassend ein Polyolefinharz und eine organische Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr, wobei das Verfahren die folgenden Schritte (1) einen Herstellungsschritt des Herstellen eines mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, umfassend ein Polyolefinharz und eine organische Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr, (2) einen Schmelzschritt des Schmelzens des mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, um ein geschmolzenes, mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz zu erhalten, (3) einen Füllschritt des Füllens des geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes in einen Formenhohlraum, welcher durch ein Paar Formen gebildet ist, die dazu fähig sind, relativ zueinander hin oder voneinander weg bewegt zu werden, und welcher einen veränderbaren Hohlraumabstand zwischen diesen definiert, und (4) einen Entnahmeschritt des Abkühlens des eingefüllten geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, um einen Formgegenstand aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz zu bilden, und der Entnahme des Formgegenstands aus dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz aus dem Formenhohlraum umfasst, wobei die folgende Formel (I) in dem Füllschritt erfüllt ist, 0,20 ≤ C/L ≤ 1,0(I)wobei C das Maximum des im Füllschritt eingenommenen Hohlraumabstands (mm) bedeutet und L eine gewichtsgemittelte Länge (mm) in dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz, das aus dem Herstellungsschritt resultiert, bedeutet, wird bereitgestellt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formgegenstands aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz.
2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Formgegenstände, die aus einem mit Faser verstärkten Polyolefinharz, umfassend ein Polyolefinharz und eine Faser, hergestellt wurden, sind in verschiedenen Gebieten wegen ihrer überlegenen Steifigkeit verwendet worden. In jüngster Zeit sind Fortschritte nicht nur bei der Verwendung von anorganischen Fasern, vertreten durch herkömmliche Glasfasern, sondern auch bei der Verwendung von organischen Fasern gemacht worden.
Bei der Herstellung eines Formgegenstands unter Verwendung eines mit Faser verstärkten Polyolefinharzes, das ein Polyolefinharz und eine organische Faser enthält, nimmt die mechanische Festigkeit eines resultierenden Formgegenstands in dem Maße zu, wie die organische Faser, die verwendet werden soll, länger wird, aber organische Fasern werden anfällig dafür, verwickelt zu werden, wodurch sie eine kugelförmige Fasermasse während des Formens des mit Faser verstärkten Polyolefinharzes bilden.
Die Bildung einer Fasermasse kann eine Schwankung in der Festigkeit eines Formgegenstands, der erhalten werden soll, oder die offensichtliche Verschlechterung eines Formgegenstands, der erhalten werden soll, bewirken.
Als ein Verfahren zum Verhindern der Bildung einer Fasermasse offenbart JP 2007-245348 A ein Verfahren, das Recken einer Harzzusammensetzung, umfassend ein Harz, eine organische Faser und gegebenenfalls ein Material, um die Fähigkeit der Faser, gereckt zu werden, zu erhöhen, umfasst.
Auch wenn das Verfahren, das in JP 2007-245348 A offenbart wird, bei dem die Bildung einer Fasermasse durch Recken einer Faser verhindert wird, im Falle der Verwendung einer verhältnismäßig kurzen Faser von etwa 1 mm Länge wirksam war, so versagte es dabei, eine ausreichende Wirkung zu ergeben, wenn eine lange Faser verwendet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Formgegenstands aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz bereitzustellen, durch welches Verfahren es möglich ist, die Bildung einer Fasermasse selbst bei der Herstellung eines Formgegenstands unter Verwendung eines mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, das aus verhältnismäßig langen organischen Fasern und einem Polyolefinharz besteht, zu verhindern, so dass ein Formgegenstand mit gutem Aussehen erhalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung zielt ab auf:

<1> Ein Verfahren zur Herstellung eines Formgegenstands, der aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz, umfassend ein Polyolefinharz und eine organische Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr, gemacht ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte (1) bis (4) umfasst: (1) einen Herstellungsschritt des Herstellens eines mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, umfassend ein Polyolefinharz und eine organische Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr, (2) einen Schmelzschritt des Schmelzens des mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, um ein geschmolzenes, mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz zu erhalten, (3) einen Füllschritt des Füllens des geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes in einen Formenhohlraum, welcher durch ein Paar Formen gebildet ist, die dazu fähig sind, relativ zueinander hin oder voneinander weg bewegt zu werden, und welcher einen veränderbaren Hohlraumabstand zwischen diesen definiert, und (4) einen Entnahmeschritt des Abkühlens des eingefüllten geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, um einen Formgegenstand aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz zu bilden, und der Entnahme des Formgegenstands aus dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz aus dem Formenhohlraum, wobei die folgende Formel (I) in dem Füllschritt erfüllt ist, 0,20 ≤ C/L ≤ 1,0 (I) wobei C das Maximum des im Füllschritt eingenommenen Hohlraumabstands (mm) bedeutet und L eine gewichtsgemittelte Länge (mm) in dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz, das aus dem Herstellungsschritt resultiert, bedeutet.

Das „mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz” bedeutet eine mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharzzusammensetzung, umfassend eine organische Faser und ein Polyolefinharz.
Die vorliegende Erfindung hat erfolgreich ein Verfahren zur Herstellung eines Formgegenstands aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz bereitgestellt, durch welches Verfahren es möglich ist, die Bildung einer Fasermasse selbst bei der Herstellung eines Formgegenstands unter Verwendung eines mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, das aus verhältnismäßig langen organischen Fasern und einem Polyolefinharz besteht, zu verhindern, so dass ein Formgegenstand mit gutem Aussehen erhalten werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen,
ist 1 eine Querschnittsansicht einer Form, die für das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, die entlang der Richtung senkrecht zur Formenoberfläche der Form gemacht wurde.
ist 2 eine Querschnittsansicht, die entlang der Richtung senkrecht zur Formenoberfläche der Form gemacht wurde, wobei die Ansicht einen Schritt des Herstellungsverfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt.
ist 3 eine Querschnittsansicht, die entlang der Richtung senkrecht zur Formenoberfläche der Form gemacht wurde, wobei die Ansicht einen weiteren Schritt des Herstellungsverfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt.
ist 4 eine Querschnittsansicht, die entlang der Richtung senkrecht zur Formenoberfläche der Form gemacht wurde, wobei die Ansicht noch einen weiteren Schritt des Herstellungsverfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Bezugsziffern in den Zeichnungen weisen die nachstehend aufgeführten Bedeutungen auf: 1: Bewegliche Form; 2: Stationäre Form; 3: Hohlraum; 4: Angussstegteil; 5: Zufuhrleitung für geschmolzenes Harz; 6: Düsennadel; 7: Geschmolzenes Harz; M: Form.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung werden ausführlich nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. Derselbe Teil ist mit demselben Symbol gekennzeichnet und sich überschneidende Erläuterungen werden weggelassen. Wie in den Zeichnungen gezeigt, nehmen die X-Achse und die Y-Achse zueinander Winkel von 90 Grad auf der horizontalen Oberfläche ein, die senkrecht zu den Formoberflächen der Form verläuft, und falls notwendig, wird eine Erläuterung unter Bezug auf die X-Achse und die Y-Achse gegeben.
[Form]
Ein Paar Formen, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, kann relativ zueinander hin oder voneinander weg bewegt werden. Beide Formen können beweglich sein.
Die Form M, die in den 1 bis 4 gezeigt wird, ist ein Paar Formen zum Spritzgießen, das eine stationäre Form 2 und eine bewegliche Form 1 einschließt. Die Form, die für die vorliegende Erfindung verwendet werden soll, wird unter Bezug auf die nachstehenden Figuren erläutert.
Die bewegliche Form 1 und die stationäre Form 2 sind so angeordnet, dass sie einander in Richtung der X-Achse gegenüber liegen. Indem die bewegliche Form 1 aus einem Zustand, in dem die bewegliche Form 1 und die stationäre Form 2 nicht miteinander in Kontakt sind, auf die stationäre Form 2 zu bewegt wird, wodurch die bewegliche Form 1 in Kontakt mit der stationären Form 2 gebracht wird, wird ein Formenhohlraum 3 von diesen Formen gebildet. Die bewegliche Form 1 bewegt sich in Richtung der X-Achse durch die Einwirkung eines Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Form, nicht gezeigt, hin und her. Der Formenhohlraum 3 wird durch die Bewegung der beweglichen Form 1 auf die stationäre Form 2 zu aus einem Zustand, der in 2 gezeigt wird, in dem die stationäre Form 2 und die bewegliche Form 1 ihren Kontakt begonnen haben, zum Schwinden gebracht. Der Hohlraumabstand ist eine Entfernung zwischen der Formenoberfläche der stationären Form 2 und der Formenoberfläche der beweglichen Form 1, welche zu dieser Formenoberfläche der Form 2 hin zeigt. Der Hohlraumabstand kann durch Bewegen der beweglichen Form verändert werden.
In 1 werden die stationäre Form 2 und die bewegliche Form 1 formschlüssig verbunden.
Die Gestalt des Formenhohlraums 3, der durch die stationäre Form 2 und die bewegliche Form 1 gebildet wird, wenn diese Formen formschlüssig verbunden worden sind, entspricht der Gestalt eines gewünschten Formgegenstands.
Die stationäre Form 2 ist mit einem Angussstegteil 4 für die Zufuhr eines geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes (nachstehend als „geschmolzenes Harz” bezeichnet) in den Formenhohlraum 3 versehen und der Angussstegteil 4 ist mit einer Zufuhurleitung für geschmolzenes Harz 5 verbunden. Der Spitzenteil der Zufuhrleitung für geschmolzenes Harz 5 ist mit einem Mechanismus zum Öffnen und Schließen, wie eine Düsennadel 6, versehen, der in der Lage ist, die Leitung zu verschließen. Die Düsennadel 6 kann sich in Richtung der X-Achse hin- und herbewegen. Wenn ein geschmolzenes Harz 7 zugeführt wird, wird die Düsennadel 6 zurückbewegt, so dass ein Kanal, in dem das geschmolzene Harz 7 fließt, gewährleistet werden kann, und nach dem Ende der Zufuhr des geschmolzenen Harzes 7, wird die Düsennadel 6 nach vom bewegt, so dass der Kanal für das geschmolzene Harz 7 verschlossen werden kann. Die Düsennadel 6 wird durch eine Antriebsquelle (nicht gezeigt) angetrieben, wie ein Öldruck, ein Luftdruck oder ein elektrischer Antrieb. Wenn eine Form mit zwei oder mehr Angussstegteilen 4 mit jeweils einer Düsennadel 6 verwendet wird, ist es möglich, den zeitlichen Ablauf der Zufuhr eines geschmolzenen Harzes in den Formenhohlraum 3 durch jeden Angussstegteil 4 frei zu regulieren, indem eine Bewegung jeder Düsennadel reguliert wird.
Die Fläche der Austrittsöffnung des Angussstegteils 4 beträgt vorzugsweise 7 mm² bis 50 mm². Falls die Fläche innerhalb des vorstehenden Bereichs liegt, wird die organische Faser, die in einem geschmolzenen Harz enthalten ist, daran gehindert, zerschnitten zu werden, wenn das geschmolzene Harz in den Formenhohlraum zugeführt wird, und ein Angussstegteil kann leicht vom Produktteil eines Formgegenstands abgeschnitten werden, nachdem der Formgegenstand aus den Formen entnommen wurde.
Die Position und die Anzahl des Angussstegteils 4 werden in passender Weise in Abhängigkeit von der Gestalt und der Größe eines Formgegenstands, der hergestellt werden soll, bestimmt. Auch wenn in diesem Beispiel die Form so angeordnet ist, dass sie in Richtung der X-Achse bewegt werden kann, kann die Form auch so angeordnet sein, dass sie in Richtung der Y-Achse bewegt werden kann.
[Verfahren zur Herstellung eines Formgegenstands]
Ein Verfahren zur Herstellung eines Formgegenstands aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz unter Verwendung einer solchen Form wird beschrieben werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Formgegenstands aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz, umfassend ein Polyolefinharz und eine organische Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr, wobei das Verfahren die folgenden Schritte (1) bis (4) umfasst:

(1) einen Herstellungsschritt des Herstellens eines mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, umfassend ein Polyolefinharz und eine organische Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr,
(2) einen Schmelzschritt des Schmelzens des mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, um ein geschmolzenes, mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz zu erhalten,
(3) einen Füllschritt des Füllens des geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes in einen Formenhohlraum, welcher durch ein Paar Formen gebildet ist, die dazu fähig sind, relativ zueinander hin oder voneinander weg bewegt zu werden, und welcher einen veränderbaren Hohlraumabstand zwischen diesen definiert, und
(4) einen Entnahmeschritt des Abkühlens des eingefüllten geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, um einen Formgegenstand aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz zu bilden, und der Entnahme des Formgegenstands aus dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz aus dem Formenhohlraum,

0,20 ≤ C/L ≤ 1,0 (I)

Der Herstellungsschritt ist ein Schritt des Herstellens eines mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, umfassend ein Polyolefinharz und eine organische Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr. Der Herstellungsschritt wird später beschrieben werden.
Der Schmelzschritt wird beschrieben. Der Schmelzschritt ist ein Schritt des Schmelzens des mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, um ein geschmolzenes, mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz zu erhalten.
Bei dem Schmelzschritt wird ein Schmelzapparat verwendet, der mit einer Schneckenwelle ausgerüstet ist. Die Schneckenwelle in dem Schmelzapparat ist vorzugsweise eine tief eingekerbte Schneckenwelle mit einem kleinen Verdichtungsgrad, damit der Bruch der organischen Faser im Schmelzschritt verhindert wird.
Zum Zweck des Verhindernis des Bruchs der organischen Faser im Schmelzschritt wird es bevorzugt, die Schneckenwellenumdrehungsgeschwindigkeit oder den Gegendruck einzustellen, dass sie niedrig sind, oder eine Temperatur, bei der das mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz geschmolzen wird, einzustellen, dass sie niedrig ist. Hier ist „Schmelzen” synonym zu „Plastifizieren” und es bedeutet, ein mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz durch die Zugabe von Wärme und einer mechanischen Tätigkeit zu einem Zustand zu erweichen, in dem das Harz geformt werden kann.
Genauer gesagt ist die Temperatur, bei der das mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz geschmolzen wird, vorzugsweise nicht niedriger als der Schmelzpunkt des Polyolefinharzes in dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz und nicht höher als (Tm – 30)°C, wobei der Schmelzpunkt der organischen Faser durch Tm (°C) dargestellt wird. Sie beträgt stärker bevorzugt 170°C bis 220°C und insbesondere vorzugsweise 180°C bis 200°C. Indem veranlasst wird, dass das mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz im Schmelzschritt eine Temperatur von nicht höher als (Tm – 30)°C aufweist, wie vorstehend beschrieben, ist es möglich zu verhindern, dass die organische Faser zerschnitten wird, wenn das mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz in dem Schmelzapparat plastifiziert wird oder das geschmolzene, mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz in den Formenhohlraum zugeführt wird. Deshalb ist es möglich, einen Formgegenstand aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz, umfassend ein Polyolefinharz und eine organische Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr, zu erhalten. Dieser Formgegenstand ist in der Festigkeit überlegen.
Als Nächstes wird der Füllschritt beschrieben. Der Füllschritt ist ein Schritt des Füllens des geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes in einen Formenhohlraum, welcher durch ein Paar Formen gebildet ist, die dazu fähig sind, relativ zueinander hin oder voneinander weg bewegt zu werden, und welcher einen veränderbaren Hohlraumabstand zwischen diesen definiert.
Die angelegte Formentemperatur, wenn das geschmolzene Harz in den Formenhohlraum zugeführt wird, beträgt vorzugsweise 10°C bis 100°C, stärker bevorzugt 30°C bis 80°C und insbesondere vorzugsweise 50°C bis 70°C.
Der Füllschritt wird durch zwei Ausführungsformen verkörpert.
Der Füllschritt in der einen Ausführungsform wird als Füllschritt (A) bezeichnet. Füllschritt (A) ist ein Schritt des Startens der Zufuhr des geschmolzenen Harzes in den Formenhohlraum, wenn der Hohlraumabstand C ist, und des Formschließens der Formen während oder nach der Zufuhr des geschmolzenen Harzes. Hier stellt C den maximalen Wert des Hohlraumabstands im Füllschritt dar und erfüllt die Formel (I), die später beschrieben werden wird. Es ist zulässig, die Formen formschlüssig zu verbinden, indem die bewegliche Form auf die stationäre Form zu bewegt wird, während das geschmolzene Harz zugeführt wird, oder alternativ ist es zulässig, die Formen formschlüssig zu verbinden, indem die bewegliche Form auf die stationäre Form zu bewegt wird, nachdem die Zufuhr des geschmolzenen Harzes beendet ist. 2 zeigt einen Zustand, bei dem die Zufuhr des geschmolzenen Harzes 7 in den Formenhohlraum 3 gestartet worden ist, wenn der Hohlraumabstand C ist.
Der Füllschritt in der anderen Ausführungsform wird als Füllschritt (B) bezeichnet. Füllschritt (B) ist ein Schritt des Startens der Zufuhr des geschmolzenen Harzes in den Formenhohlraum, wenn der Hohlraumabstand kleiner als C ist, des relativen Voneinanderwegbewegens der Formen, bis der Hohlraumabstand C beträgt, während das geschmolzene Harz zugeführt wird, und des Formschließens der Formen während oder nach der Zufuhr des geschmolzenen Harzes. Es ist zulässig, die Formen formschlüssig zu verbinden, indem die bewegliche Form auf die stationäre Form zu bewegt wird, während das geschmolzene Harz zugeführt wird, oder alternativ ist es zulässig, die Formen formschlüssig zu verbinden, indem die bewegliche Form auf die stationäre Form zu bewegt wird, nachdem die Zufuhr des geschmolzenen Harzes beendet ist.
4 zeigt einen Zustand, bei dem die Zufuhr des geschmolzenen Harzes 7 in den Formenhohlraum 3 gestartet worden ist, wenn der Hohlraumabstand kleiner als C ist.
In Füllschritt (B) gibt es keine besondere Begrenzung hinsichtlich des Hohlraumabstands, wenn die Zufuhr des vorstehend erwähnten geschmolzenen Harzes 7 gestartet wird, und er ist vorzugsweise größer als der Hohlraumabstand, der angelegt werden soll, wenn die Formen vor der Zufuhr des geschmolzenen Harzes in den Hohlraum formschlüssig verbunden werden, und er beträgt stärker bevorzugt 1 mm oder mehr. Wenn der Hohlraumabstand 1 mm oder mehr beträgt, bildet sich kaum eine Fasermasse, da die Scherkraft, die auf das geschmolzene Harz angelegt werden soll, nicht sehr groß wird. Der angelegte Hohlraumabstand, wenn die Zufuhr des geschmolzenen Harzes gestartet wird, sollte gerade noch kleiner als der maximale Wert (mm) C des Hohlraumabstands sein.
Durch Starten der Zufuhr des geschmolzenen Harzes, wenn der Hohlraumabstand kleiner als C ist, wie vorstehend beschrieben, ist es möglich, einen Formgegenstand zu erhalten, dessen Aussehen um einen Angusssteg herum besser ist.
In Füllschritt (B) wird nach dem Starten der Zufuhr des geschmolzenen Harzes der Hohlraumabstand zu C erweitert, während das geschmolzene Harz (2) zugeführt wird. Beispiele für das Verfahren zum Erweitern des Hohlraumabstands schließen ein Verfahren des mechanischen Bewegens der beweglichen Form unter Verwendung der Formverschließvorrichtung einer Spritzgussmaschine, so dass die bewegliche Form von der stationären Form weg bewegt werden kann, wodurch der Hohlraumabstand erweitert wird, und ein Verfahren zum Erweitern des Hohlraumabstands unter Verwendung des Zuführdrucks eines geschmolzenen Harzes, während die Formschlusskraft einer Formverschließvorrichtung so festgelegt wird, dass sie niedrig ist, so dass sich die bewegliche Form auf Grund des Zuführdrucks des geschmolzenen Harzes geringfügig von der stationären Form weg bewegen kann, ein.
Die Geschwindigkeit der beweglichen Form im Fall des Erweiterns des Hohlraumabstands durch mechanisches Bewegen der beweglichen Form beträgt vorzugsweise 0,5 mm/s bis 20 mm/s. Falls sie innerhalb dieses Bereichs liegt, wird der Formzyklus nicht lang. Darüber hinaus bildet sich, da das geschmolzene Harz, das in den Hohlraum zugeführt wird, sich mit dem Erweitern des Hohlraumabstands erweitert, kaum ein Mangel des Aussehens, wie ungleichmäßiger Glanz, an der Oberfläche eines Formgegenstands, der erhalten werden soll. Die Geschwindigkeit, um den Hohlraumabstand zu erweitern, kann unterwegs erhöht oder verringert werden.
Auch wenn der Zeitpunkt, zu dem das Erweitern des Hohlraumabstands gestoppt wird, entweder nachdem die gesamte Menge des geschmolzenen Harzes, das zugeführt werden soll, zugeführt worden ist oder während der Zufuhr des geschmolzenen Harzes, das zugeführt werden soll, sein kann, wird es bevorzugt, den Hohlraumabstand zu erweitern, bis der Hohlraumabstand C beträgt, während das geschmolzene Harz zugeführt wird und dann die Formen formschlüssig zu verbinden, während weiter das geschmolzene Harz zugeführt wird oder nach dem Ende der Zufuhr.
Es ist notwendig, dass die Formel (I) sowohl in Füllschritt (A) als auch Füllschritt (B) erfüllt wird: 0,20 ≤ C/L ≤ 1,0 (I) wobei C das Maximum des im Füllschritt eingenommenen Hohlraumabstands (mm) bedeutet und L eine gewichtsgemittelte Länge (mm) in dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz, das aus dem Herstellungsschritt resultiert, bedeutet.
Falls C/L weniger als 0,20 beträgt, wird die Scherkraft, die auf ein geschmolzenes Harz angelegt werden soll, übermäßig groß, wenn das geschmolzene Harz in den Hohlraum fließt, so dass sich öfter eine Fasermasse bildet. Wenn C/L 1,0 übersteigt, kann die Fasermasse verschwinden, aber ein Abdruck der Zufuhr eines geschmolzenen Harzes erscheint auf der Oberfläche eines Formgegenstands, so dass ein Formgegenstand mit schlechtem Aussehen erhalten werden kann.
C/L beträgt vorzugsweise 0,30 bis 0,70. C beträgt vorzugsweise 2 mm bis 30 mm.
3 zeigt einen Zustand, bei dem die Formen formschlüssig verbunden worden sind, indem die bewegliche Form 1 auf die stationäre Form 2 zu bewegt worden ist. Der Hohlraum ist mit einem geschmolzenen Harz aufgefüllt worden.
In sowohl Füllschritt (A) als auch Füllschritt (B) wird es im Fall des Formschließens der Formen nach dem Ende der Zufuhr des geschmolzenen Harzes bevorzugt, die Formen unmittelbar nach dem Ende der Zufuhr formschlüssig zu verbinden. Die Kompressionstoleranz (c) auf Grund des Formverschließens der Form wird durch das Volumen des geschmolzenen Harzes, das in den Hohlraum zugeführt wird, den Hohlraumabstand am Ende der Zufuhr des geschmolzenen Harzes und den Hohlraumabstand am Ende des Formverschließens der Form bestimmt. Die Kompressionstoleranz (c) beträgt vorzugsweise 0,5 mm oder mehr und stärker bevorzugt 1,0 mm oder mehr. Die Geschwindigkeit des Bewegens der beweglichen Form auf die stationäre Form zu, wenn die Formen formschlüssig verbunden werden, beträgt vorzugsweise 1 mm/s bis 30 mm/s. Falls die Geschwindigkeit einen Wert innerhalb des vorstehend erwähnten Bereichs hat, ist es möglich, das zugeführte geschmolzene Harz in den Formenhohlraum zu füllen, bevor sich das geschmolzene Harz abkühlt, und deshalb wird die Scherkraft, die auf das geschmolzene Harz angelegt werden soll, nicht groß. Folglich bildet sich kaum eine Fasermasse.
In sowohl Füllschritt (A) als auch Füllschritt (B) weist der Formenhohlraum, der durch das Paar Formen gebildet wird, wenn das Formverschließen der Formen beendet worden ist, eine Gestalt auf, die der Gestalt des Formgegenstands entspricht, der hergestellt werden soll.
Der Entnahmeschritt wird dann beschrieben. Der Entnahmeschritt ist ein Schritt des Abkühlen des eingefüllten geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, um einen Formgegenstand aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz zu bilden, und der Entnahme des Formgegenstands aus dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz aus dem Formenhohlraum.
Nachdem das Abkühlen des geschmolzenen Harzes, das in den Hohlraum eingefüllt wurde, beendet ist, wird die bewegliche Form 1 von der stationären Form 2 weg bewegt und der Formgegenstand aus dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz wird entnommen.
Der Formgegenstand, der durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung erhalten werden soll, besteht aus einem Polyolefinharz und einer organischen Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr. Formgegenstände, die organische Fasern mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr enthalten, sind Formgegenständen, die organische Fasern mit einer gewichtsgemittelten Länge von weniger als 4 mm enthalten, in Steifigkeit, Hitzebeständigkeit, Stoßfestigkeit und Dämpfungseigenschaft überlegen.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist zur Herstellung eines Formgegenstands mit einer Dicke von 3 mm oder weniger geeignet. Falls ein Formgegenstand mit 3 mm oder weniger in der Dicke durch ein herkömmliches Verfahren hergestellt wird, wird eine hohe Scherkraft auf ein geschmolzenes Harz beim Einfüllen des geschmolzenen Harzes in einen Hohlraum angelegt, so dass eine Fasermasse gebildet werden wird.
Wenn der Formgegenstand, der hergestellt werden soll, in der Dicke nicht einheitlich ist, bedeutet die Dicke, auf die in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, den Mittelwert der Dicke des Formgegenstands.
Bei der Herstellung eines Formgegenstands mit einer Dicke von 3 mm oder weniger wird das Formverschließen der Form im Füllschritt ausgeführt, so dass der Formgegenstand, der erhalten werden soll, 3 mm oder weniger in der Dicke werden kann.
[Mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz]
Das „mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz”, das für die vorliegende Erfindung verwendet werden soll, bedeutet eine mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharzzusammensetzung, umfassend eine organische Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr und ein Polyolefinharz. Zuerst wird die organische Faser, die in dem Herstellungsschritt hergestellt werden soll, beschrieben.
<Organische Faser>
Die organische Faser, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, weist eine gewichtsgemittelte Länge von 4 mm oder mehr auf. Beispiele für die organische Faser der vorliegenden Erfindung schließen eine Polyethylenfaser, eine Polypropylenfaser, eine Aramidfaser, eine Polyesterfaser, eine Vinylonfaser, Baumwolle, Hanf, Seide und Bambus ein. Fasern, die hergestellt werden, indem organischen Fasern elektrische Leitfähigkeit verleihen wird, indem eine Metallschicht auf der Oberfläche der organischen Fasern bereitgestellt wird, können auch verwendet werden.
Ein Verfahren zum Bereitstellen einer Metallschicht auf der Oberfläche einer Faser kann in passender Weise in Abhängigkeit von der Faser, die verwendet werden soll, gewählt werden, Beispiele dafür schließen Gasphasenabscheidung, Plattierung, Sputtern und Ionenplattierung ein. Das Metall, um die Metallschicht aufzubauen, ist nicht besonders begrenzt, und Kupfer wird bevorzugt. Zwei oder mehr solcher organischen Fasern können in Kombination verwendet werden. Insbesondere werden eine Polyesterfaser und eine Vinylonfaser bevorzugt, und eine organische Faser, die aus einem Polyalkylenterephthalat und/oder einem Polyalkylennaphthalindicarboxylat besteht, wird stärker bevorzugt.
Die organische Faser, die aus einem Polyalkylenterephthalat und/oder einem Polyalkylennaphthalindicarboxylat besteht, besteht vorzugsweise aus einem Polyalkylennaphthalindicarboxylat.
(Polyalkylennaphthalindicarboxylat)
Ein Polyalkylennaphthalindicarboxylat ist ein Produkt der Polykondensation eines Alkylendiols mit einer Naphthalindicarbonsäure, und ein Polyester wird bevorzugt, bei dem Alkylennaphthalindicarboxylateinheiten, dargestellt durch die folgende Formel (P) oder Formel (Q), 80 mol% oder mehr der Menge aller sich wiederholenden Einheiten ausmachen. Der Gehalt an den Alkylennaphthalindicarboxylateinheiten beträgt vorzugsweise 90 mol% oder mehr der Menge aller sich wiederholenden Einheiten, stärker bevorzugt 95 mol% oder mehr und noch stärker bevorzugt 96 bis 100 mol%:
wobei in Formel (P) n eine ganze Zahl von 1 oder mehr bezeichnet;
wobei in Formel (Q) n eine ganze Zahl von 1 oder mehr bezeichnet.
Der Alkylenrest, der die Hauptkette des Alkylennaphthalincarboxylats aufbaut, ist vorzugsweise ein Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen. Beispiele für den Alkylenrest schließen eine Ethylengruppe, eine Trimethylengruppe und eine Tetramethylengruppe ein. Das Polyalkylennaphthalindicarboxylat ist vorzugsweise Polyethylennaphthalincarboxylat und stärker bevorzugt Polyethylen-2,6-naphthalincarboxylat.
(Polyalkylenterephthalat)
Ein Polyalkylenterephthalat ist ein Polykondensat eines Alkylendiols mit Terephthalsäure, und ein Polyester wird bevorzugt, bei dem die Alkylenterephthalateinheiten, dargestellt durch die folgende Formel (R), 80 mol% oder mehr der Menge aller sich wiederholenden Einheiten ausmachen. Der Gehalt an den Alkylenterephthalateinheiten beträgt vorzugsweise 90 mol% oder mehr der Menge aller sich wiederholenden Einheiten, stärker bevorzugt 95 mol% oder mehr und noch stärker bevorzugt 96 bis 100 mol%.
wobei in Formel (R) n eine ganze Zahl von 1 oder mehr bezeichnet.
Der Alkylenrest, der die Hauptkette des Polyalkylenterephthalats aufbaut, ist vorzugsweise ein Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen. Beispiele für den Alkylenrest schließen eine Ethylengruppe, eine Trimethylengruppe und eine Tetramethylengruppe ein. Vorzugsweise ist das Polyalkylenterephthalat Polyehylenterephthalat.
Die organische Faser, die aus einem Polyalkylenterephthalat und/oder einem Polyalkylennaphthalindicarboxylat besteht, kann eine zusätzliche Einheit als sich wiederholende Einheit, um die organische Faser aufzubauen, enthalten. Beispiele für die zusätzliche Einheit schließen (a) einen Verbindungsrest mit zwei Ester bildenden funktionellen Gruppen ein. Beispiele für eine Verbindung, die den Verbindungsrest mit zwei Ester bildenden funktionellen Gruppen bereitstellt, schließen aliphatische Dicarbonsäuren, wie Oxalsäure, Bernsteinsäure, Sebacinsäure und Dimersäure; alicyclische Dicarbonsäuren, wie Cyclopropandicarbonsäure und Hexahydroterephthalsäure; aromatische Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-2,7-dicarbonsäure und Diphenylcarbonsäure; Carbonsäuren, wie Diphenyletherdicarbonsäure, Diphenylsulfonsäure, Diphenoxycarbonsäure und Natrium-3,5-dicarboxybenzolsulfonat; Oxycarbonsäuren, wie Glycolsäure, p-Oxybenzoesäure und p-Oxyethoxybenzoesäure; und Oxyverbindungen, wie Propylenglykol, Trimethylenglykol, Diethylenglykol, Tetramethylenglykol, Hexamethylenglykol, Neopentylenglykol, p-Xylolglykol, 1,4-Cyclohexandimethanol, Bisphenol A, p,p'-Dihydroxyphenylsulfon, 1,4-Bis(β-hydroxyethoxy)benzol, 2,2-Bis(p-β-hydroxyethoxyphenyl)propan und Polyalkylenglykol, ein. Darüber hinaus sind auch ihre Derivate verfügbar.
Polymere, die durch Polymerisieren der Oxycarbonsäuren und/oder Derivate der Oxycarbonsäuren erhalten werden, sind auch Beispiele für Komponenten, die die zusätzliche Einheit ergeben.
Darüber hinaus schließen weitere Beispiele für die Komponente, die die zusätzliche Einheit ergibt, Polymere ein, die durch Polymerisieren von zwei oder mehr Verbindungen aus mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus den vorstehend erwähnten Carbonsäuren und Derivaten der Carbonsäuren, mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus den vorstehend erwähnten Oxycarbonsäuren und Derivaten der Oxycarbonsäuren, und mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus den vorstehend erwähnten Oxyverbindungen und Derivaten der Oxyverbindungen, erhalten werden.
Beispiele für die zusätzliche Einheit schließen auch (b) einen Verbindungsrest mit einer Ester bildenden funktionellen Gruppe ein. Beispiele für Verbindungen, die den Verbindungsrest mit einer Ester bildenden funktionellen Gruppe bereitstellen, schließen Benzoesäure, Benzyloxybenzoesäure und Methoxypolyalkylenglykol ein.

(c) Ein Polymer, das durch Polymerisieren einer Komponente, die einen Verbindungsrest mit drei oder mehr Ester bildenden funktionellen Gruppen bereitstellt, wie Glycerin, Pentaerythrit und Trimethylolpropan, erhalten wird, kann auch als eine Komponente, die eine zusätzliche Einheit ergibt, verwendet werden, falls das Polymer im Wesentlichen linear ist.

In dem Polyester, der 80 mol% oder mehr der Menge aller sich wiederholenden Einheiten der organischen Faser ausmacht, kann ein Mattierungsmittel, wie Titandioxid, und ein Stabilisator, wie Phosphorsäure, phosphorige Säure und deren Ester, enthalten sein.
Eine solche organische Faser weist hohe mechanische Schlagbeständigkeit auf und sie ist in der Übereinstimmung mit Harz überlegen.
Ein Formgegenstand aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz, umfassend die organische Faser, ist in der Schlagbeständigkeit Formgegenständen aus Polyolefinharzen, die keine organische Fasern enthalten, in einem Niedertemperaturbereich, wo diese Formgegenstände praktisch verwendet werden, überlegen.
Die Feinheit eines einzelnen Garns der organischen Faser beträgt vorzugsweise 1 bis 30 dtex und stärker bevorzugt 3 bis 15 dtex. Die Obergrenze für die Feinheit eines einzelnen Garns beträgt vorzugsweise 20 dtex und stärker bevorzugt 16 dtex. Vorzugsweise beträgt die Untergrenze für die Feinheit eines einzelnen Garns 2 dtex. Durch die Verwendung einer organischen Faser, deren Feinheit eines einzelnen Garns innerhalb eines solchen Bereichs liegt, wird es einfach, den Zweck der vorliegenden Erfindung zu erlangen. Wenn die Feinheit eines einzelnen Garns weniger als 1 dtex beträgt, tritt in der Regel ein Problem im Hinblick auf die Spinnbarkeit auf, und wenn die Feinheit eines einzelnen Garns übermäßig hoch ist, erniedrigt sich in der Regel die Grenzflächenfestigkeit zwischen Faser und Harz. Unter dem Gesichtspunkt der Dispersion einer Faser in ein Harz beträgt die Feinheit eines einzelnen Garns vorzugsweise 1 dtex oder mehr und unter dem Gesichtspunkt der Wirkung zur Verstärkung eines Harzes beträgt die Feinheit eines einzelnen Garns vorzugsweise 30 dtex oder weniger.
Es wird bevorzugt, dass ein Schlichtemittel auf der Oberfläche der organischen Faser in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, stärker bevorzugt 0,1 bis 3 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der organischen Faser, aufgebracht ist. Beispiele für das Schlichtemittel schließen Polyolefinharze, Polyurethanharze, Polyesterharze, Acrylharze, Epoxidharze, Stärke, Pflanzenöle und Gemische von diesen mit Epoxidverbindungen ein. Vorzugsweise enthält das Schlichtemittel mindestens ein Harz, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyolefinharzen und Polyurethanharzen. Das Polyolefinharz, das in dem Schlichtemittel enthalten ist, kann dasselbe sein wie das Polyolefinharz, das in dem nachstehend beschriebenen Herstellungsschritt hergestellt werden soll.
Als Nächstes wird das Polyolefinharz, das in dem Herstellungsschritt hergestellt werden soll, beschrieben.
<Polyolefinharz>
Ein Homopolymer aus einem Olefin oder ein Copolymer aus zwei oder mehr Olefinen kann vorzugsweise als das Polyolefinharz verwendet werden. Beispiele für das Polyolefinharz schließen ein Polypropylenharz und ein Polyethylenharz ein. Polypropylenharz wird bevorzugt. Das Polyolefinharz kann entweder ein einziges Polyolefinharz oder ein Gemisch aus zwei oder mehr Polyolefinharzen sein.
Beispiele für das Polypropylenharz schließen ein Propylenhomopolymer, ein statistisches Propylen-Ethylen-Copolymer, ein statistisches Propylen-α-Olefin-Copolymer, das ein Copolymer aus Propylen mit einem α-Olefin mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, ein statistisches Propylen-Ethylen-α-Olefin-Copolymer, ein Blockcopolymer auf Propylenbasis, das durch Homopolymerisieren von Propylen, wodurch sich ein Propylenhomopolymer bildet, und dann Copolymerisieren von Ethylen und Propylen in Gegenwart des Propylenhomopolymers erhalten wird, ein. Unter dem Gesichtspunkt der Hitzebeständigkeit werden als das Polypropylenharz Propylenhomapolymere und Blockcopolymere auf Propylenbasis, die durch Homopolymerisieren von Propylen und dann Copolymerisieren von Ethylen mit Propylen hergestellt werden, bevorzugt.
Der Gehalt an den Struktureinheiten, die sich von Ethylen aus dem statistischen Propylen-Ethylen-Copolymer ableiten, wobei der Gesamtgehalt an den Struktureinheiten, die sich von Propylen ableiten, und den Struktureinheiten, die sich von Ethylen ableiten, 100 mol% beträgt, der Gehalt an den Struktureinheiten, die sich von dem α-Olefin aus dem statistischen Propylen-α-Olefin-Copolymer ableiten, das ein Copolymer aus Propylen mit einem α-Olefin mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, wobei der Gesamtgehalt an den Struktureinheiten, die sich von Propylen ableiten, und den Struktureinheiten, die sich von dem α-Olefin ableiten, 100 mol% beträgt, und der Gesamtgehalt an den Struktureinheiten, die sich von Ethylen ableiten, und den Struktureinheiten, die sich von dem α-Olefin ableiten, aus dem statistischen Propylen-Ethylen-α-Olefin-Copolymer, wobei die Gesamtmenge an den Struktureinheiten, die sich von Propylen ableiten, den Struktureinheiten, die sich von Ethylen ableiten, und den Struktureinheiten, die sich von dem α-Olefin ableiten, 100 mol% beträgt, sind vorzugsweise weniger als 50 mol%. Der vorstehend erwähnte Gehalt an den Struktureinheiten, die sich von Ethylen ableiten, der Gehalt an den Struktureinheiten, die sich von dem α-Olefin ableiten, und der Gesamtgehalt an den Struktureinheiten, die sich von Ethylen ableiten, und den Struktureinheiten, die sich von dem α-Olefin ableiten, werden durch das IR-Verfahren oder das NMR-Verfahren bestimmt, die in „New Edition Macromolecule Analysis Handbook" (The Japan Society for Analytical Chemistry, herausgegeben durch Polymer Analysis Division, Kinokuniya Co., Ltd. (1995)) offenbart werden.
Beispiele für das Polyethylenharz schließen Ethylenhomopolymere, statistische Ethylen-Propylen-Copolymere und statistische Ethylen-α-Olefin-Copolymere ein. Der Gehalt an den Struktureinheiten, die sich von Propylen aus einem statistischen Ethylen-Propylen-Copolymer ableiten, wobei der Gesamtgehalt an den Struktureinheiten, die sich von Ethylen ableiten, und den Struktureinheiten, die sich von Propylen ableiten, 100 mol% beträgt, der Gehalt an den Struktureinheiten, die sich von dem α-Olefin ableiten, das in einem statistischen Ethylen-α-Olefin-Copolymer enthalten ist, wobei der Gesamtgehalt an den Struktureinheiten, die sich von Ethylen ableiten, und den Struktureinheiten, die sich von dem α-Olefin ableiten, 100 mol% beträgt, und der Gesamtgehalt an den Struktureinheiten, die sich von dem Propylen ableiten, und den Struktureinheiten, die sich von dem α-Olefin ableiten, das in einem statistischen Ethylen-Propylen-α-Olefin-Copolymer enthalten ist, wobei der Gesamtgehalt an den Struktureinheiten, die sich von Ethylen ableiten, den Struktureinheiten, die sich von Propylen ableiten, und den Struktureinheiten, die sich von dem α-Olefin ableiten, 100 mol% beträgt, sind vorzugsweise weniger als 50 mol%.
Beispiele für das α-Olefin, das die Struktureinheiten ergibt, die sich von dem α-Olefin ableiten, das in dem Polyolefinharz enthalten ist, schließen α-Olefine mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen ein. Spezifische Beispiele schließen 1-Buten, 2-Methyl-1-propen, 2-Methyl-1-buten, 3-Methyl-1-buten, 1-Hexen, 2-Ethyl-1-buten, 2,3-Dimethyl-1-buten, 2-Methyl-1-penten, 3-Methyl-1-penten, 4-Methyl-1-penten, 3,3-Dimethyl-1-buten, 1-Hepten, Methyl-1-hexen, Dimethyl-1-penten, Ethyl-1-penten, Trimethyl-1-buten, Methylethyl-1-buten, 1-Octen, Methyl-1-penten, Ethyl-1-hexen, Dimethyl-1-hexen, Propyl-1-hepten, Methylethyl-1-hepten, Trimethyl-1-penten, Propyl-1-penten, Diethyl-1-buten, 1-Nonen, 1-Decen, 1-Undecen und 1-Dodecen ein. Bevorzugt werden α-Olefine mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen und 1-Octen).
Das Polyolefinharz kann mit einem Lösungspolymerisationsverfahren, einem Aufschlämmungspolymerisationsverfahren, einem Massepolymerisationsverfahren, einem Gasphasenpolymerisationsverfahren usw. hergestellt werden. Solche Polymerisationsverfahren kämen einzeln verwendet werden und zwei oder mehr Polymerisationsverfahren können kombiniert werden. Beispiele für ein spezifischeres Herstellungsverfahren für das Polyolefinharz schließen die Polymerisationsverfahren ein, die in „New Polymer Production Process”, herausgegeben von Yasuji Saeki und Shinzo Omi, veröffentlicht von Kogyo Chosakai Publishing Co. (1994), JP 4-323207 , JP 61-287917 und dergleichen offenbart werden.
Beispiele für den Katalysator, der zur Herstellung des Polyolefinharzes verwendet werden soll, schließen Katalysatoren mit mehreren aktiven Zentren und Katalysatoren mit einem einzigen aktiven Zentrum ein. Beispiele für bevorzugte Katalysatoren mit mehreren aktiven Zentren schließen Katalysatoren ein, die unter Verwendung einer festen Katalysatorkomponente, umfassend ein Titanatom, ein Magnesiumatom und ein Halogenatom, erhalten wurden, und bevorzugte Katalysatoren mit einem einzigen aktiven Zentrum schließen Metallocenkatalysatoren ein. Wenn ein Polypropylenharz als das Polyolefinharz verwendet wird, schließen Beispiele für bevorzugte Katalysatoren, die zur Herstellung des Polypropylenharzes verwendet werden sollen, einen Katalysator ein, der unter Verwendung der festen Katalysatorkomponente, umfassend ein Titanatom, ein Magnesiumatom und ein Halogenatom, erhalten wurde.
Der Schmelzindex (MFR) des Polyolefinharzes beträgt vorzugsweise 1 bis 500 g/10 min., stärker bevorzugt 10 bis 400 g/10 min. und noch stärker bevorzugt 20 bis 300 g/10 min., auf Grund der Tatsachen, dass es einfach ist, einen Formgegenstand herzustellen, bei dem eine Faser einheitlich in einem Harz dispergiert ist, dass ein Formgegenstand mit gutem Aussehen erhalten werden kann und dass ein Formgegenstand mit guter Stoßfestigkeit erhalten werden kann. Der MFR ist ein Wert, der bei 230°C und einer Last von 21,2 N in Übereinstimmung mit ASTM D1238 gemessen wird.
Wenn das Polyolefinharz ein Propylenhomopolymer ist, beträgt der Anteil der isotaktischen Pentade des Propylenhomopolymers vorzugsweise 0,95 bis 1,0, stärker bevorzugt 0,96 bis 1,0 und noch stärker bevorzugt 0,97 bis 1,0. Der Anteil der isotaktischen Pentade ist ein Anteil von Einheiten, die sich von Propylenmonomeren ableiten, die jeweils im Zentrum einer isotaktischen Kette in Form einer Pentadeneinheit vorhanden sind, nämlich einer Kette, bei der fünf Propylenmonomereinheiten aufeinander folgend meso-gebunden sind, in der molekularen Propylenkette, wie mit dem Verfahren gemessen, über das in A. Zambelli et al., Macromolecules, Bd. 6, S. 925(1973), berichtet wird, nämlich ein Verfahren unter Verwendung von ¹³C-NMR. Die NMR-Absorptionssignale werden gemäß Macromolecules, Bd. 8, S. 687 (1975), zugeordnet.
Wenn das Polyolefinharz ein Propylenblockcopolymer ist, das durch Homopolymerisieren von Propylen und dann Copolymerisieren von Ethylen mit Propylen erhalten wird, beträgt der Anteil der isotaktischen Pentade des Propylenhomopolymeranteils vorzugsweise 0,95 bis 1,0, stärker bevorzugt 0,96 bis 1,0 und noch stärker bevorzugt 0,97 bis 1,0.
Vorzugsweise enthält das Polyolefinharz das folgende modifizierte Polyolefinharz.
<Modifiziertes Polyolefinharz>
Das modifizierte Polyolefinharz ist ein Harz, das durch Modifizieren eines Polyolefinharzes mit einem Modifikationsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer ungesättigten Carbonsäure und einem ungesättigten Carbonsäurederivat, erhalten wird. Das Polyolefinharz, das als ein Ausgangsmaterial für das modifizierte Polyolefinharz dient, ist dasselbe Polyolefinharz wie das vorstehend erwähnte Polyolefinharz. Das modifizierte Polyolefinharz ist ein Harz, das durch Bewirken des Umsetzens von mindestens einem Modifikationsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus ungesättigten Carbonsäuren und ungesättigten Carbonsäurederivaten, mit einem Homopolymer aus einem Olefin oder einem Copolymer aus zwei oder mehr Olefinen erhalten wird und das Struktureinheiten aufweist, die sich von dem Modifikationsmittel in dem Molekül ableiten. Beispiele für das modifizierte Polyolefinharz schließen die folgenden modifizierten Polyolefinharze (d), (e) und (f) ein. Ein oder mehr Harze, ausgewählt aus den nachstehend aufgeführten, modifizierten Polyolefinharzen (d), (e) und (f), können als das modifizierte Polyolefinharz verwendet werden.

(d) Ein modifiziertes Polyolefinharz, das durch Pfropfpolymerisieren eines Modifikationsmittels auf ein Homopolymer aus einem Olefin erhalten wird.
(e) Ein modifiziertes Polyolefinharz, das durch Pfropfpolymerisieren eines Modifikationsmittels auf ein Copolymer, das durch Copolymerisieren von zwei oder mehr Olefinen erhalten wird, erhalten wird.
(f) Ein modifiziertes Polyolefinharz, das durch Pfropfpolymerisieren eines Modifikationsmittels auf ein Blockcopolymer, das durch Homopolymerisieren eines Olefins und dann Copolymerisieren von zwei oder mehr Olefinen erhalten wird, erhalten wird.

Das modifizierte Polyolefinharz kann durch ein Lösungsverfahren, ein Masseverfahren, ein Schmelzknetverfahren und dergleichen hergestellt werden. Zwei oder mehr Verfahren können in Kombination verwendet werden. Spezifische Beispiele für das Lösungsverfahren, das Masseverfahren, das Schmelzknetverfahren und dergleichen schließen die Verfahren ein, die in „Practical Design of Polymer Alloy" Fumio Ide, Kogyo Chosakai Publishing Co. (1996), Prog. Polym. Sci., 24, 81–142 (1999) und JP 2002-308947 A , JP 2004-292581 A , JP 2004-217753 A , JP 2004-217754 A und so weiter offenbart werden.
Das modifizierte Polyolefinharz kann ein im Handel erhältliches modifiziertes Polyolefinharz sein. Beispiele dafür schließen Handelsname: MODIPER (hergestellt von NOF Corp.), Handelsname: BLENMER CP (hergestellt von NOF Corp.), Handelsname: BONDFAST (hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Handelsname: BONDINE (hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Handelsname: REXPERL (hergestellt von Japan Polyethylene Corp.), Handelsname: ADMER (hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.), Handelsname: MODIC AP (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.), Handelsname: POLYBOND (hergestellt von Crompton Corp.) und Handelsname: YOUMEX (hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd.) ein.
Beispiele für die ungesättigte Carbonsäure, die für die Herstellung des modifizierten Polyolefinharzes verwendet werden soll, schließen ungesättigte Carbonsäuren mit drei oder mehr Kohlenstoffatomen ein, wie Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Acrylsäure und Methacrylsäure. Die ungesättigten Carbonsäurederivate schließen Anhydride, Esterverbindungen, Amidverbindungen, Imidverbindungen und Metallsalze der ungesättigten Carbonsäuren ein. Spezifische Beispiele für die ungesättigten Carbonsäurederivate schließen Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Glycidylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Monoethylmaleat, Diethylmaleat, Monomethylfumarat, Dimethylfumarat, Acrylamid, Methacrylamid, Maleinsäuremonoamid, Maleinsäurediamid, Fumarsäuremonoamid, Maleimid, N-Butylmaleimid und Natriummethacrylat ein. Für die Modifikation eines Polyolefins mit einer ungesättigten Carbonsäure kann eine Verbindung, die während des Pfropfschritts Wasser abspaltet, wodurch sich eine ungesättigte Carbonsäure bildet, wie Zitronensäure oder Äpfelsäure, als eine Quelle für die ungesättigte Carbonsäure verwendet werden. Die ungesättigte Carbonsäure und das ungesättigte Carbonsäurederivat schließen vorzugsweise Acrylsäure, Glycidylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid und 2-Hydroxyethylmethacrylat ein.
Vorzugsweise ist das modifizierte Polyolefinharz ein Harz, das durch Pfropfpolymerisieren von Maleinsäureanhydrid, Glycidylmethacrylat oder 2-Hydroxyethylmethacrylat auf ein Polyolefinharz, das Einheiten, die sich von mindestens einem Olefin, ausgewählt aus Ethylen und Propylen, ableiten, als Hauptstruktureinheiten enthält, erhalten wird.
Zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit, wie Stoßfestigkeit, Ermüdungseigenschaften und Steifigkeit, eines Formgegenstands aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz, das das modifizierte Polyolefinharz enthält, beträgt der Gehalt an den Struktureinheiten, die sich von dem Modifikationsmittel ableiten, in dem modifizierten Polyolefinharz vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 0,2 bis 2 Gew.-% und insbesondere vorzugsweise 0,4 bis 1 Gew.-%. Der Gehalt an den Struktureinheiten, die sich von dem Modifikationsmittel ableiten, ist ein Wert, der nach dem Quantifizieren der Absorption, die auf dem Modifikationsmittel beruht, durch ein Infrarotabsorptionsspektrum oder ein NMR-Spektrum berechnet wird.
Wenn Fälle verglichen werden, die im Gehalt an den Struktureinheiten, die sich von dem Modifikationsmittel ableiten, das in der Harzkomponente in dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz enthalten ist, gleich sind, wird unter dem Gesichtspunkt der mechanischen Festigkeit des mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes bevorzugt, dass die Harzkomponente eine große Menge eines unmodifizierten Polyolefinharzes und eine kleine Menge eines in hohem Maße modifizierten Polyolefinharzes in Kombination umfasst, gegenüber dem, dass die Harzkomponente aus lediglich einem in geringem Maße modifizierten Polyolefinharz besteht.
Dies ist so, da, falls ein Polyolefinharz mit einer ungesättigten Carbonsäure und/oder einem ungesättigten Säurederivat modifiziert wird, ein Polymer in dem resultierenden modifizierten Polyolefinharz in der Regel ein Molekulargewicht aufweist, das kleiner ist als das Molekulargewicht eines Polymers in dem Polyolefinharz vor der Modifikation.
In der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass ein unmodifiziertes Polyolefinharz und ein modifiziertes Polyolefinharz in Kombination verwendet werden.
Der Gehalt an dem modifizierten Polyolefinharz in dem Polyolefinharz aus dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz beträgt vorzugsweise 0,5 bis 40 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,5 bis 30 Gew.-% und noch stärker bevorzugt 1 bis 20 Gew.-% unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung in der Steifigkeit oder mechanischen Festigkeit einer Harzkomponente oder Verbesserung in der Durchdringbarkeit der Harzkomponente in ein organisches Faserbündel.
Der Gehalt an der organischen Faser bzw. der Gehalt an dem Polyolefinharz in dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz betragen vorzugsweise 1 bis 70 Gew.-% bzw. 30 bis 99 Gew.-%, stärker bevorzugt 5 bis 68 Gew.-% bzw. 32 bis 95 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 10 bis 65 Gew.-% bzw. 35 bis 90 Gew.-%, insbesondere vorzugsweise 15 bis 60 Gew.-% bzw. 40 bis 85 Gew.-% und am stärksten bevorzugt 20 bis 55 Gew.-% bzw. 45 bis 80 Gew.-% unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung in der Steifigkeit oder mechanischen Festigkeit des mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes oder dem Gesichtspunkt des Aussehens eines Formgegenstands.
Das mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz kann ein oder mehr Elastomere enthalten. Beispiele für die Elastomere schließen Elastomere auf Polyesterbasis, Elastomere auf Polyurethanbasis und Elastomere auf PVC-Basis ein.
Beispielsweise können ein Stabilisator, wie ein Antioxidans, ein Wärmestabilisator, ein Neutralisierungsmittel und ein UV-Absorptionsmittel, ein Schauminhibitor, ein Flammenhemmstoff, ein Flammenhemmhilfsstoff, ein Dispergiermittel, ein Antistatikum, ein Schmiermittel, ein Antiblockiermittel, wie Siliciumdioxid, ein Färbemittel, wie ein Farbstoff und cm Pigment, ein Weichmacher, ein Keimbildner, ein Kristallisationsförderer und ein Treibmittel als eine optionale Komponente in das mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz eingebracht werden. Das Treibmittel wird später beschrieben werden.
Tafelförmige, pulverförmige oder whiskeartige anorganische Verbindungen, wie Glasplättchen, Glimmer, Glaspulver, Glaskügelchen, Talkum, Ton, Aluminiumoxid, Ruß und Wollastonit, können auch in das mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz eingebracht werden.
Als Nächstes wird das mit Faser verstärkte Polyolefinharz, das in dem Herstellungsschritt hergestellt werden soll, beschrieben.
<Verfahren zur Herstellung des mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes>
Beispiele für das Verfahren zur Herstellung des mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes schließen die folgenden Verfahren (1) bis (3) ein.

(1) Ein Verfahren, das Mischen aller Komponenten, wodurch ein Gemisch erzeugt wird, und dann Schmelzkneten des Gemischs umfasst.
(2) Ein Verfahren, das Erhalten eines Gemischs durch Nacheinander Zugeben aller Komponenten und dann Schmelzkneten des Gemischs umfasst.
(3) Ein Pultrusionsverfahren.

In dem vorstehend bereitgestellten Verfahren (1) oder (2) kann das Verfahren zum Mischen der entsprechenden Komponenten beispielsweise ein Verfahren sein, bei dem die Komponenten mit einem Henschel-Mischer, einem Bandmischer, einem Mischer oder dergleichen gemischt werden. Das Verfahren zum Schmelzkneten eines Gemischs kann ein Verfahren sein, bei dem das Gemisch mit einem Banbury-Mischer, einer Plastomill, einem Brabender-Plastograph, einem Ein- oder Doppelschneckenextruder oder dergleichen schmelzgeknetet wird.
Vorzugsweise wird das mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz, das in dem Herstellungsschritt hergestellt werden soll, mit dem Pultrusionsverfahren hergestellt. Das Pultrusionsverfahren wird unter den Gesichtspunkten der Einfachheit der Herstellung eines mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes und der Verbesserung in der mechanischen Festigkeit, wie Steifigkeit und Stoßfestigkeit, und der Dämpfungseigenschaft eines Formgegenstands, der erhalten werden soll, bevorzugt. Das Pultrusionsverfahren ist im Grunde genommen ein Verfahren des Tränkens eines kontinuierlichen Faserbündels mit einem Harz, während das Faserbündel gezogen wird, wofür Beispiele die folgenden Verfahren (1) bis (3) einschließen.

(1) Ein Verfahren, das Durchleiten eines Faserbündels durch ein Tränkungsbad, das eine Emulsion, eine Suspension oder eine Lösung, umfassend ein Polyolefinharz und ein Lösungsmittel, wodurch das Faserbündel mit der Emulsion, der Suspension oder der Lösung getränkt wird, und dann Entfernen des Lösungsmittels umfasst.
(2) Ein Verfahren, das Aufsprühen eines Pulvers aus einem Polyolefinharz auf ein Faserbündel oder Durchleiten eines Faserbündels durch ein Bad, das ein Pulver aus einem Polyolefinharz enthält, wodurch das Pulver aus dem Polyolefinharz auf Fasern aufgebracht wird, und dann Schmelzen des Pulvers, wodurch das Faserbündel mit dem Polyolefinharz getränkt wird, umfasst.
(3) Ein Verfahren, das Durchleiten eines Faserbündels durch einen Kreuzkopf und gleichzeitig Zuführen eines geschmolzenen Polyolefinharzes in den Kreuzkopf aus einem Extruder oder dergleichen, wodurch das Faserbündel mit dem Polyolefinharz getränkt wird, umfasst.

Vorzugsweise wird das mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz, das in dem Herstellungsschritt hergestellt werden soll, mit dem vorstehend erwähnten (3), d. h. dem Pultrusionsverfahren unter Verwendung eines Kreuzkopfes, stärker bevorzugt mit einem Pultrusionsverfahren unter Verwendung eines Kreuzkopfes, das in beispielsweise JP 3-272830 A offenbart wird, hergestellt.
In dem vorstehend erwähnten Pultrusionsverfahren kann der Arbeitsschritt des Tränkens des Faserbündels mit dem Harz entweder in einem Schritt oder getrennt in zwei oder mehr Schritten durchgeführt werden.
Es ist auch zulässig, Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz, die mit einem Pultrusionsverfahren hergestellt wurden, und Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz, die mit einem Schmelzknetverfahren hergestellt wurden, zu mischen.
Auf Grund der Ausgewogenheit zwischen dem Gesichtspunkt, dass ein geschmolzenes Harz leicht in einen Formenhohlraum gefüllt werden kann, und dem Gesichtspunkt, dass ein Formgegenstand mit hoher Festigkeit erhalten werden kann, beträgt die gewichtsgemittelte Länge der Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, vorzugsweise 4 mm oder mehr und stärker bevorzugt 4 mm bis 20 mm. Wenn sie innerhalb dieses Bereichs liegt, kann ein Formgegenstand, der eine organische Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr enthält, erhalten werden.
Die Länge eines Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz, das mit einem Pultrusionsverfahren hergestellt wurde, und die Länge der organischen Faser, die in dem Pellet von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz enthalten ist, sind gleich. Dass die Länge eines Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz und die Länge der organischen Faser, die in dem Pellet von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz enthalten ist, gleich sind, bedeutet, dass die Länge der organischen Faser, die in dem Pellet von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz enthalten ist, innerhalb des Bereichs von 90 bis 110% der Gesamtlänge des Pellets liegt. Die Längen sollen als Gewichtsmittel ausgedrückt werden.
In der vorliegenden Erfindung werden Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz, die mit einem Pultrusionsverfahren hergestellt wurden, vorzugsweise als das mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz verwendet.
Zu dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz kann während des Schmelzschritts ein Treibmittel gemischt werden. Das Treibmittel, das für die vorliegende Erfindung verwendet werden soll, ist nicht besonders begrenzt und herkömmliche chemische Treibmittel und herkömmliche physikalische Treibmittel können verwendet werden. Die zugegebene Menge an dem Treibmittel beträgt im Falle eines chemischen Treibmittels vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile und stärker bevorzugt 0,2 bis 3 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyolefinharzes. Im Falle eines physikalischen Treibmittels beträgt die zugegebene Menge an dem Treibmittel vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile und stärker bevorzugt 0,2 bis 3 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyolefinharzes.
Beispiele für das chemische Treibmittel schließen anorganische chemische Treibmittel und organische chemische Treibmittel ein. Beispiele für die anorganischen chemischen Treibmittel schließen Hydrogencarbonate, wie Natriumhydrogencarbonat, und Ammoniumcarbonat ein. Beispiele für die organischen chemischen Treibmittel schließen Polycarbonsäuren, Azoverbindungen, Sulfonhydrazidverbindungen, Nitrosoverbindungen, p-Toluolsulfonylsemicarbazid und Isocyanatverbindungen ein. Beispiele für die Polycarbonsäuren schließen Zitronensäure, Oxalsäure, Fumarsäure und Phthalsäure ein.
Bei der Verwendung eines chemischen Treibmittels wird eine Grundmischung, die das chemische Treibmittel in einer hohen Konzentration enthält, hergestellt und dann werden das mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz, das aus dem Herstellungsschritt herrührt, und die Grundmischung im Voraus zusammen gemischt, so dass ein Gemisch erhalten wird. Dieses Gemisch wird in dem Schmelzschritt verwendet.
Beispiele für das physikalische Treibmittel schließen inertes Gas, wie Stickstoff, Kohlendioxid, Argon, Neon und Helium, und andere flüchtige organische Verbindungen als Chlorfluorkohlenstoffe, wie Butan und Pentan, ein. Von diesen wird es bevorzugt, Kohlendioxid, Stickstoff oder ein Gemisch davon zu verwenden. Diese können einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr von diesen können in Kombination verwendet werden. Das physikalische Treibmittel und das chemische Treibmittel können zusammen verwendet werden, und die zugegebene Menge an dem chemischen Treibmittel beträgt in diesem Falle vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,2 bis 8 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyolefinharzes, wie zuvor beschrieben.
Das physikalische Treibmittel kann in die Düse oder den Zylinder einer Spritzgussmaschine während des Schmelzschritts eingespritzt werden. Da es einfach ist, ein geschmolzenes Harz und ein physikalisches Treibmittel einheitlich zu mischen, wird ein Verfahren des Einspritzens des physikalischen Treibmittels in einen Zylinder, in dem ein mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz geschmolzen wird, bevorzugt.
Beispiele für die Anwendungen von Formgegenständen, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhalten werden sollen, schließen Automobilteile, wie Innenteile und Außenteile von Automobilen, Teile in Motorräumen, Teile in Lagerräumen, Teile von Motorrädern, Teile von Möbeln oder elektrischen Produkten und Baumaterialien ein. Formgegenstände, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhalten werden sollen, sind insbesondere als Automobilteile verwendbar.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend ferner auf der Grundlage von Beispielen erläutert, aber die Erfindung ist nicht auf die Beispiele begrenzt.
In den Beispielen oder Vergleichsbeispielen wurden die nachstehend angegebenen Harze verwendet.

(1) Organische Faser: PEN-Faser (Durchmesser eines einzelnen Garns: 33 μm, die organische Faser ist mit 3 Gew.-% Polyurethanharz oberflächenbehandelt worden)
(2) Modifiziertes Polyolefinharz: mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes Polypropylenharz, hergestellt mit dem Verfahren, das in Beispiel 1 aus JP 2004-197068 offenbart wurde (MFR: 60 g/10 min., die aufgepfropfte Menge an Maleinsäureanhydrid: 0,6 Gew.-%)
(3) Polyolefinharz: Sumitomo Noblen 501E1 (hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd., MFR: 120 g/10 min.)

Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz mit einer Pelletlänge von 11 mm wurden mit einem Pultrusionsverfahren hergestellt, so dass die vorstehend erwähnten (1), (2) bzw. (3) 30 Gew.-%, 3 Gew.-% bzw. 67 Gew.-% ausmachen konnten.
[Verfahren zur Bewertung]
[Gewichtsgemittelte Länge der organischen Faser im Formgegenstand]
Die gewichtsgemittelte Länge der organischen Fasern in einem Formgegenstand wurde mit einem Verfahren, das in JP 2002-5924 A offenbart wird, unter Weglassen eines Veraschungsschritts gemessen. Genauer gesagt wurde die Länge einer Faser in den folgenden Vorgehensweisen (ii) bis (iv) gemessen:

(ii) Dispergieren einer Faser in einer Flüssigkeit mit einem Gewicht, das 1.000- oder mehrfach das Gewicht der Faser ist,
(iii) aus der einheitlichen Dispersionsflüssigkeit Beproben eines Anteils in einer solchen Menge, dass die Faser in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 2 mg enthalten ist,
(iv) Sammeln der Fasern durch Filtration oder Trocknen aus der beprobten einheitlichen Dispersionsflüssigkeit und Messen der Länge von jeder einzelnen von allen gesammelten Fasern, gefolgt von Berechnen einer gewichtsgemittelten Länge.

[Beispiel 1]
Ein Formgegenstand aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz wurde mit dem folgenden Verfahren unter Verwendung der vorstehend erwähnten Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz hergestellt.
Eine Spritzgussmaschine ES25501400HL-MuCell (Formenschließkraft: 400 Tonnen), hergestellt von ENGEL, wurde als eine Spritzgussmaschine verwendet, und eine Form mit einem geformten Produktteil in Gestalt einer Schachtel mit Abmessungen von 350 mm auf 450 mm, 70 mm in der Höhe und 1,5 mm in der Dicke (Angussstegstruktur:Ventilangusssteg) wurde als eine Form verwendet. Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz in einem solchen Volumen, dass ein resultierender Formgegenstand eine Größe von 350 mm × 450 mm × 1,5 mm aufweisen würde, wurden hergestellt. Die Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz wurden in einem Zylinder bei 180°C geschmolzen, wodurch ein geschmolzenes, mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz erzeugt wurde. Während die Formenhohlraumtemperatur auf 50°C eingestellt und der Hohlraumabstand der Form bei 3,5 mm gehalten wurde, wurde das geschmolzene, mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz in den Formenhohlraum zugeführt, und nach dem Ende der Zuführ wurde die bewegliche Form auf die stationäre Form mit einer Geschwindigkeit von 2 mm/s zu bewegt, bis der Hohlraumabstand fest bei 1,5 mm war, so dass Formverschließen der Form durchgeführt wurde. Nachfolgend wurde das geschmolzene, mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz, das in den Hohlraum eingefüllt worden war, 20 Sekunden rang abgekühlt, um sich zu verfestigen, so dass ein Formgegenstand erhalten wurde. Die Ergebnisse wurden in Tabelle 1 aufgeführt.
[Beispiel 2]
Ein Formgegenstand wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, ausgenommen dass die Zuführ eines geschmolzenen, mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharzes gestartet wurde, als der Hohlraumabstand 2,5 mm betrug, die Zufuhr des geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes fortgesetzt wurde, während der Hohlraumabstand erweitert wurde, bis der Hohlraumabstand 3,5 mm betrug, und nach dem Ende der Zufuhr die Formen mit einer Geschwindigkeit von 2 mm/s formschlüssig verbunden wurden, bis der Hohlraumabstand 1,5 mm betrug. Die Ergebnisse wurden in Tabelle 1 aufgeführt.
[Vergleichsbeispiel 1]
Ein Formgegenstand wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, ausgenommen dass ein geschmolzenes, mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz zugeführt wurde, während der Hohlraumabstand bei 1,5 mm gehalten wurde, und dann kontinuierlich 20 Sekunden lang abgekühlt wurde. Die Ergebnisse wurden in Tabelle 1 aufgeführt.
[Vergleichsbeispiel 2]
Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz in einem solchen Volumen, dass ein resultierender Formgegenstand eine Größe von 350 mm × 450 mm × 2,0 mm aufweisen würde, wurden hergestellt. Die Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz wurden geschmolzen, wodurch ein geschmolzenes, mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz erzeugt wurde. Ein Formgegenstand wurde in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 erhalten, ausgenommen dass ein geschmolzenes, mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz in den Hohlraum zugeführt wurde, während der Hohlraumabstand bei 2,0 mm gehalten wurde. Die Ergebnisse wurden in Tabelle 1 aufgeführt.
[Beispiel 3]
Ein Formgegenstand aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz wurde mit dem folgenden Verfahren unter Verwendung der vorstehend erwähnten Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz hergestellt.
An Spritzdruckgussmaschine SLIM10e16 (Formenschließkraft: 100 Tannen), hergestellt von SATOH MACHINERY WORKS Co., Ltd., wurde als eine Spritzgussmaschine verwendet, und eine Form mit einem geformten Produktteil in Gestalt einer ebenen Platte mit Abmessungen von 390 mm auf 480 mm und 1,6 mm in der Dicke (Angussstegstruktur: Venntilangusssteg) wurde als eine Form verwendet. Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz in einem solchen Volumen, dass ein resultierender Formgegenstand eine Größe von 390 mm × 480 mm × 1,6 mm aufweisen würde, wurden hergestellt. Die Pellets von mit organischer Faser verstärktem Polyolefinharz wurden in einem Zylinder bei 180°C geschmolzen, wodurch ein geschmolzenes, mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz erzeugt wurde. Während die Formenhohlraumtemperatur auf 50°C eingestellt und der Hohlraumabstand der Form bei 9 mm gehalten wurde, wurde das geschmolzene, mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz in den Formenhohlraum zugeführt, und nach dem Ende der Zufuhr wurde die bewegliche Form auf die stationäre Form mit einer Geschwindigkeit von 10 mm/s zu bewegt, bis der Hohlraumabstand fest bei 1,6 mm war, so dass Formverschließen der Form durchgeführt wurde. Nachfolgend wurde das geschmolzene, mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz, das in den Hohlraum eingefüllt worden war, 20 Sekunden lang abgekühlt, um sich zu verfestigen, so dass ein Formgegenstand erhalten wurde. Die Ergebnisse wurden in Tabelle 1 aufgeführt.
[Vergleichsbeispiel 3]
Ein Formgegenstand wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 erhalten, ausgenommen dass ein geschmolzenes, mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz in einen Hohlraum zugeführt wurde, während der Hohlraumabstand bei 13 mm gehalten wurde, und dann kontinuierlich 20 Sekunden lang abgekühlt wurde. Die Ergebnisse wurden in Tabelle 1 aufgeführt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-245348 A [0005, 0006]
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JP 61-287917 [0079]
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JP 2004-197068 [0116]
JP 2002-5924 A [0118]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

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Claims

Ein Verfahren zur Herstellung eines Formgegenstands aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz, umfassend ein Polyolefinharz und eine organische Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr, wobei das Verfahren die folgenden Schritte (1) bis (4) umfasst: (1) einen Herstellungsschritt des Herstellens eines mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, umfassend ein Polyolefinharz und eine organische Faser mit einer gewichtsgemittelten Länge von 4 mm oder mehr, (2) einen Schmelzschritt des Schmelzens des mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, um ein geschmolzenes, mit organischer Faser verstärktes Polyolefinharz zu erhalten, (3) einen Füllschritt des Füllens des geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes in einen Formenhohlraum, welcher durch ein Paar Formen gebildet ist, die dazu fähig sind, relativ zueinander hin oder voneinander weg bewegt zu werden, und welcher einen veränderbaren Hohlraumabstand zwischen diesen definiert, und (4) einen Entnahmeschritt des Abkühlens des eingefüllten geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes, um einen Formgegenstand aus einem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz zu bilden, und der Entnahme des Formgegenstands aus dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz aus dem Formenhohlraum, wobei die folgende Formel (I) in dem Füllschritt erfüllt ist, 0,20 ≤ C/L ≤ 1,0 (I) wobei C das Maximum des im Füllschritt eingenommenen Hohlraumabstands (mm) bedeutet und L eine gewichtsgemittelte Länge (mm) in dem mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharz, das aus dem Herstellungsschritt resultiert, bedeutet.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Füllschritt ein Schritt des Startens der Zufuhr des geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes in den Formenhohlraum, wenn der Hohlraumabstand C ist, und des Formschließens der Formen während oder nach der Zufuhr des geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Füllschritt ein Schritt des Startens der Zufuhr des geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes in den Formenhohlraum, wenn der Hohlraumabstand kleiner als C ist, des relativen Voneinanderwegbewegens der Formen, bis der Hohlraumabstand C beträgt, während das geschmolzene, mit organischer Faser verstärkte Polyolefinharz zugeführt wird, und des Formschließens der Formen während oder nach der Zufuhr des geschmolzenen, mit organischer Faser verstärkten Polyolefinharzes ist.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die organische Faser Polyalkylenterephthalat und/oder Polyalkylennaphthalindicarboxylat umfasst.