JP2008006697A - 長繊維強化樹脂成形体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】長繊維含有熱可塑性樹脂を射出成形機にて可塑化した長繊維含有溶融状熱可塑性樹脂を、前記射出成形機中のスクリューを回転させながら、計量ストロークが前記射出成形機の最大射出ストロークの50%以上となるように計量した後、一対の金型キャビティ内に注入し、固化して長繊維強化樹脂成形体を製造する方法であって、前記計量時のスクリュー背圧を計量開始位置から計量完了位置までの任意の場所で切換え、前記計量開始位置から前記切換え場所までのスクリュー背圧(P1)より、前記切換え場所から前記計量完了位置までのスクリュー背圧(P2)が高いことを特徴とする長繊維強化樹脂成形体の製造方法。
【選択図】なし
Description
前記ポリアミド系樹脂としては、ポリアミド−6、ポリアミド−11、ポリアミド−12、ポリアミド−4,6、ポリアミド−6,6、ポリアミド−,10、ポリアミド−6,12、またはこれらのアロイ化樹脂等を採用できる。
前記ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、またはこれらのアロイ化樹脂等を採用できる。
中でもポリプロピレン系樹脂が好ましく、さらにはポリプロピレン単独重合体、プロピレンとエチレンおよび/または炭素原子数4〜10のα−オレフィンとのブロック共重合体もしくはランダム共重合体、またはこれらの混合物が好ましい。ポリプロピレン系樹脂には、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性された不飽和カルボン酸類変性ポリオレフィン(典型的には無水マレイン酸変性ポリプロピレン)を含有させて用いると、長繊維と熱可塑性樹脂との接着性を向上でき、さらなる優れた強度を確保できる点で好ましい。なお、不飽和カルボン酸類変性ポリオレフィンの含有量は、0.01〜50重量%が好ましい。
該ガラス長繊維強化樹脂のガラス繊維長(ペレット長)としてより好ましくは3〜20mmであり、さらに好ましくは6〜15mmである。
該ガラスロービングはかかるガラスフィラメント1000〜10000本からなることが好ましく、2000〜6000本からなることがさらに好ましい。
ガラスフィラメントはカップリング剤を含む表面処理されていることが好ましい。該カップリング剤としては、アミノシラン、エポキシシラン、アミドシラン、アジドシラン、アクリルシランのようなシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、およびこれらの混合物が利用される。これらのうち、アミノシランまたはエポキシシランが好ましく、アミノシランがさらに好ましい。
材料:ガラス長繊維強化ポリプロピレン(互いに平行に配列されたガラス繊維を含有するプロピレン単独重合体のペレット(住友化学(株)製スミストラン、ガラス繊維含有率40%、ペレット長9mm、ガラス繊維長9mm):100重量部、顔料マスターバッチ(住化カラー(株)製(ブラックSPPM−865):1重量部をペレットブレンドし、以下の条件で射出成形を行い、成形体を得た。
スクリュー:フルフライトスクリュー(スクリュー径:140mm)
最大射出ストローク:840mm
成形温度:280℃
金型:該成形機での充填に要する計量ストローク=460mm(最大射出ストロークの55%)。得られる成形体形状を図1に示す。
金型温度:60℃
残存繊維長:特開2002−5924の実施例1に記載した方法で、残存繊維長を求めた。具体的には、図1に示す成形体の破線部(40mm×40mm)約5gを切出し、550℃電気炉で1時間30分加熱し灰化させた。灰化物を5リットルの水で均一に分散させた状態で0.5リットルを採取し、これに4.5リットルの水を加え5リットルの希釈液体とした。この希釈液体中にガラス繊維を均一に分散した状態で10ミリリットルを採取しろ紙によりろ過し、ろ紙が半透明の状態でろ紙上のガラス繊維全数の繊維長を画像処理装置(ニレコ社製「ルーゼックスFS」)を用いて測定し、以下の式により重量平均繊維長を求めた。
重量平均繊維長(Lw)=(Σqi×Li2)/(Σqi×Li)
Li:繊維長(mm)
qi:繊維長Liの繊維の本数
未開繊個数:上記成形体の、ゲートのある金型側全面におけるガラス繊維の未開繊個数を、目視にて数えた。
上記成形機を用い、成形温度が280℃になるようにバレル温度を設定し、該樹脂をホッパーに投入後、スクリュー回転数90rpmで計量開始位置から切換え場所(計量開始位置から350mmの地点)まではスクリュー背圧ゼロ、すなわちスクリュー背圧をかけないで可塑化計量を行い、切換え場所から計量完了位置(計量開始位置から460mm)までをスクリュー回転数90rpm、スクリュー背圧170kg/cm2で可塑化計量した長繊維含有溶融状熱可塑性樹脂を金型内に射出した。得られた長繊維強化樹脂成形体における残存繊維長は2.0mmであり、該成形体表面の未開繊個数は0個であった。結果を表1に示した。
計量開始位置から計量完了位置までスクリュー背圧をかけないで可塑化計量した以外は、実施例1と同様に射出成形した。得られた長繊維強化樹脂成形体における残存繊維長は2.1mmであり、該成形体表面の未開繊個数は40個であった。結果を表1に示した。
計量開始位置から計量完了位置までスクリュー背圧170kg/cm2で可塑化計量した以外は、実施例1と同様に射出成形した。得られた長繊維強化樹脂成形体における残存繊維長は1.1mmであり、該成形体表面の未開繊個数は0個であった。結果を表1に示した。
Claims (4)
- 長繊維含有熱可塑性樹脂を射出成形機にて可塑化した長繊維含有溶融状熱可塑性樹脂を、前記射出成形機中のスクリューを回転させながら、計量ストロークが前記射出成形機の最大射出ストロークの50%以上となるように計量した後、一対の金型キャビティ内に注入し、固化して長繊維強化樹脂成形体を製造する方法であって、前記計量時のスクリュー背圧を計量開始位置から計量完了位置までの任意の場所で切換え、前記計量開始位置から前記切換え場所までのスクリュー背圧(P1)より、前記切換え場所から前記計量完了位置までのスクリュー背圧(P2)が高いことを特徴とする長繊維強化樹脂成形体の製造方法。
- 前記計量開始位置から前記切換え場所までのスクリュー背圧(P1)がゼロであることを特徴とする請求項1に記載の長繊維強化樹脂成形体の製造方法。
- 前記切換え場所から前記計量完了位置までのスクリュー背圧(P2)が、前記計量開始位置から前記切換え場所までのスクリュー背圧(P1)より100以上高いことを特徴とする請求項1または2に記載の長繊維強化樹脂成形体の製造方法。
- 前記計量開始位置から前記切換え場所までのストローク(L1)とスクリュー径(D)との比(L1/D)が2〜3であることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の長繊維強化樹脂成形体の製造方法。
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