JP2010012770A - 樹脂成形品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】短繊維を含有する合成樹脂よりなる。主薄肉部3と、主薄肉部3から交差する方向に一体に突出して成形時の上流端となる突出基端が主薄肉部3に接続された副薄肉部4を備える。主薄肉部3の厚みt1及び副薄肉部の厚みt2を共に1.0mm以下とする。繊維長が臨界繊維長Lc以上の短繊維2の全短繊維2に対する体積分率をVl、繊維長が臨界繊維長Lc以上で且つLmax以下の短繊維2の全短繊維2に対する体積分率をVとし、体積分率Vlに対する体積分率Vの割合V/Vlを40%以上とする(Lmax=(t1+t2)[(2/(1+cosθ)](1/2))。
【選択図】 図1
Description
「成形加工」、2003年10月20日、社団法人プラスチック成形加工学会、第15巻、698〜705頁
主薄肉部3における副薄肉部4との交差部5よりも成形時に上流側に位置する部分を上流側薄肉部6として、該上流側薄肉部6と副薄肉部4とでなす角度をθとし、含有する全ての短繊維2のうち、繊維長が臨界繊維長Lc以上の短繊維2の全短繊維2に対する体積分率をVl、繊維長が臨界繊維長Lc以上で且つ下記式1により導き出されるLmax以下の短繊維2の全短繊維2に対する体積分率をVとし、
樹脂成形品1の金型7は、主薄肉部3を形成する主キャビティ部8と、副薄肉部4を形成する副キャビティ部9を形成し、主キャビティ部8における副キャビティ部9との交差部10よりも上流側に位置する部分を上流側キャビティ部11とし、該上流側キャビティ部11と副キャビティ部9とでなす角度をθとし、前記合成樹脂に含有された全短繊維2のうち、繊維長が臨界繊維長Lc以上の短繊維2の全短繊維2に対する体積分率をVl、繊維長が臨界繊維長Lc以上で且つ下記式1により導き出されるLmax以下の短繊維2の全短繊維2に対する体積分率をVとし、
樹脂成形品1は短繊維2(繊維状フィラー)を含有する合成樹脂からなり、短繊維を含有した樹脂ペレットを成形材料とし、射出成形機によって射出成形される。
上記式1により導き出されるLmaxは、図1(a)に示すように、直線状の短繊維2が上流側キャビティ部11に対して下記式(2)によって導き出される角度φ傾斜し、且つ、短繊維2の両端が、上流側キャビティ部11の副キャビティ部9と反対側の内面11a(つまり上流側薄肉部6の副薄肉部4を突出した側と反対側の面を形成する内面)と、副キャビティ部9の上流側キャビティ部11と反対側の内面9a(つまり副薄肉部4の上流側薄肉部6側の面を形成する内面)の夫々に接すると共に、短繊維2の中央が上流側キャビティ部11と副キャビティ部9とでなす出隅部12の頂点12aに接した状態における短繊維2の繊維長である。
このように体積分率Vlに対する体積分率Vの占める割合V/Vlを40%以上とすることで、樹脂成形品1の引張強度を高めることができる。また、この場合、上流側キャビティ部11から副キャビティ部9に至る溶融樹脂に含まれる短繊維2が金型7の内面と物理的に干渉し難くなり、このため副キャビティ部9内に多くの短繊維2を充填できて副薄肉部4の曲げ剛性も高めることができる。
本実施形態を図2に示す。本実施形態は図2(b)に示すように、実施形態1における副薄肉部4を主薄肉部3の長さ方向の端部から突出したものである。つまり、実施形態1では、主薄肉部3の長さ方向の途中から副薄肉部4を突出して断面T字状としたが、本実施形態では主薄肉部3の成形時における下流側端部から副薄肉部4を突出して断面L字状としている。
本実施形態を図4に示す。本実施形態では、図4(a)に示すように、実施形態1の上流側キャビティ部11と副キャビティ部9とでなす出隅部12を面取りして、当該出隅部12を直線状の面取り形状に形成してある。従って、当該金型7によって成形される本実施形態の樹脂成形品1は、図4(b)に示すように、上流側薄肉部6と副薄肉部4とでなす入隅部13が直線状の面取り形状に形成される。
本実施形態を図5に示す。本実施形態は実施形態2において実施形態3と同様に出隅部12を直線状の面取り形状に形成したものである。
本実施形態を図6に示す。本実施形態は、図6(a)に示すように、実施形態1の上流側キャビティ部11と副キャビティ部9とでなす出隅部12を面取りして、当該出隅部12を弧状の面取り形状に形成してある。従って、当該金型7によって成形される本実施形態の樹脂成形品1は、図6(b)に示すように、上流側薄肉部6と副薄肉部4とでなす入隅部13が弧状の面取り形状に形成されている。
本実施形態を図7に示す。本実施形態は、実施形態2において実施形態5と同様に出隅部12を弧状の面取り形状に形成したものである。
本実施形態を図8に示す。本実施形態は、図8(a)に示すように、実施形態1の上流側キャビティ部11の副キャビティ部9と反対側の内面11aに短繊維逃がし用凹部14を形成している。
本実施形態を図9に示す。本実施形態は図9(b)に示すように、実施形態2において実施形態7と同様の短繊維逃がし用凹部14を形成したものである。
本実施形態を図10に示す。本実施形態は、図10(a)に示すように、実施形態8の短繊維逃がし用凹部14を副キャビティ部9の上流側キャビティ部11と反対側の内面9aに形成してある。
本実施形態を図11に示す。本実施形態は図11(b)に示すように、実施形態2において実施形態9と同様に短繊維逃がし用凹部14を形成したものである。
本実施形態を図12に示す。本実施形態は実施形態1の樹脂成形品1に含まれる短繊維2をマトリックス樹脂となる合成樹脂の融点よりも高い融点を持つ可撓性を有する有機繊維としたものである。
本実施形態を図13に示す。本実施形態は実施形態2の樹脂成形品1に含まれる短繊維2を実施形態11と同様にマトリックス樹脂となる合成樹脂の融点よりも高い融点を持つ可撓性を有する有機繊維としたものである。この有機繊維としては実施形態11と同様に表1に示すいずれかの有機繊維が用いられる。
本実施例は上記実施形態1に対応する実施例であり、図14に成形する樹脂成形品1の形状を示す。樹脂成形品1は、幅20mm×長さ50mm×厚みt10.5mmの主薄肉部3に、ゲートから8.3mmの位置に幅20mm×高さ3mm×厚みt20.15mmの副薄肉部4を接続している。主薄肉部3の樹脂流動方向を揃えるため、ゲートはファンゲートとし、ベースとなる主薄肉部3と段差無く接続した。
本実施例は実施例1の主薄肉部3の厚みt1を0.3mmとし、副薄肉部4の厚みt2を0.3mmとした。その他の点は実施例1と同じである。
本実施例は実施例1の主薄肉部3の厚みt1を0.5mmとし、副薄肉部4の厚みt2を0.3mmとした。その他の点は実施例1と同じである。
主薄肉部3の厚みt1を0.3mmとし、副薄肉部4の厚みt2を0.15mmとした。その他の点は実施例1と同じである。
成形材料は、短繊維2として繊維径10μm、充填率30重量%のガラス繊維を含み、臨界繊維長Lcが0.5mmの液晶ポリマー(LCP)からなるペレットを用いた。樹脂ペレットの実際に測定した繊維長分布を図16(b)に示す。また、主薄肉部3の厚みt1を0.15mmとし、副薄肉部4の厚みt2を0.15mmとした。その他の点は実施例1と同じである。
主薄肉部3の厚みt1を0.15mmとし、副薄肉部4の厚みt2を0.3mmとした。その他の点は比較例2と同じである。
主薄肉部3の厚みt1を0.3mmとし、副薄肉部4の厚みt2を0.15mmとした。その他の点は比較例2と同じである。
主薄肉部3の厚みt1を0.3mmとし、副薄肉部4の厚みt2を0.3mmとした。その他の点は比較例2と同じである。
主薄肉部3の厚みt1を0.5mmとし、副薄肉部4の厚みt2を0.15mmとした。その他の点は比較例2と同じである。
主薄肉部3の厚みt1を0.5mmとし、副薄肉部4の厚みt2を0.3mmとした。その他の点は比較例2と同じである。
2 短繊維
3 主薄肉部
4 副薄肉部
5 交差部
6 上流側薄肉部
8 主キャビティ部
9 副キャビティ部
10 交差部
Claims (8)
- 短繊維を含有する合成樹脂よりなり、主薄肉部と、主薄肉部から交差する方向に一体に突出して成形時の上流端となる突出基端が主薄肉部に接続された副薄肉部を備え、前記主薄肉部の厚みt1及び副薄肉部の厚みt2を共に1.0mm以下とした樹脂成形品において、
主薄肉部における副薄肉部との交差部よりも成形時に上流側に位置する部分を上流側薄肉部として、該上流側薄肉部と副薄肉部とでなす角度をθとし、含有する全ての短繊維のうち、繊維長が臨界繊維長Lc以上の短繊維の全短繊維に対する体積分率をVl、繊維長が臨界繊維長Lc以上で且つ下記式1により導き出されるLmax以下の短繊維の全短繊維に対する体積分率をVとし、
- 上流側薄肉部と副薄肉部とでなす入隅部を直線状又は弧状の面取り形状に形成して成ることを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形品。
- 上記短繊維はマトリックス樹脂の融点よりも高い融点を持つ可撓性を有する有機繊維からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の樹脂成形品。
- 短繊維を含有する合成樹脂の射出成形品であり、且つ、主薄肉部と、該主薄肉部から交差する方向に一体に突出して成形時の上流端となる突出基端が主薄肉部に接続された副薄肉部を備え、前記主薄肉部の厚みt1及び副薄肉部の厚みt2を共に1.0mm以下とした樹脂成形品の製造方法において、
樹脂成形品の金型は、主薄肉部を形成する主キャビティ部と、副薄肉部を形成する副キャビティ部を形成し、主キャビティ部における副キャビティ部との交差部よりも上流側に位置する部分を上流側キャビティ部とし、該上流側キャビティ部と副キャビティ部とでなす角度をθとし、前記合成樹脂に含有された全短繊維のうち、繊維長が臨界繊維長Lc以上の短繊維の全短繊維に対する体積分率をVl、繊維長が臨界繊維長Lc以上で且つ下記式1により導き出されるLmax以下の短繊維の全短繊維に対する体積分率をVとし、
- 上流側キャビティ部と副キャビティ部とでなす出隅部を直線状又は弧状の面取り形状に形成して成ることを特徴とする請求項5に記載の樹脂成形品の製造方法。
- 上記短繊維はマトリックス樹脂の融点よりも高い融点を持つ可撓性を有する有機繊維からなることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の樹脂成形品の製造方法。
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