JP2022154028A - Reinforcement fiber-containing resin pellet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、強化繊維含有樹脂ペレットに関し、詳しくは、射出成形品の生産性に優れ、優れた機械的物性を有する、短繊維を含有する強化繊維含有樹脂ペレットに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to reinforcing fiber-containing resin pellets, and more particularly to reinforcing fiber-containing resin pellets containing short fibers, which are excellent in the productivity of injection molded articles and have excellent mechanical properties.
強化繊維含有樹脂ペレットは、その優れた機械的性質を活かして、自動車部品やＯＡ機器等の種々の用途に使用されている。強化繊維含有樹脂ペレットの製造方法としては、押出機に熱可塑性樹脂を供給して熱可塑性樹脂を溶融させ、次いで、溶融させた熱可塑性樹脂に繊維を供給し、押出機内で熱可塑性樹脂とガラス繊維とを混合混練し、最後に、混合混練物をダイスのノズルからストランドとして押出し、これをカッティングしてペレット化する方法が一般的である。押出機において、混練にはニーディングディスク等のスクリューを用いるのが一般的であるが、特許文献１に開示されるような、逆送りのフライトディスクに多数の切欠け部を設けたスクリューを用いると、混練性能を向上させながら、混練部のスクリュー構成を簡素化できる等の利点があることが知られている。
Reinforcing fiber-containing resin pellets are used in various applications such as automobile parts and OA equipment, taking advantage of their excellent mechanical properties. As a method for producing reinforcing fiber-containing resin pellets, a thermoplastic resin is supplied to an extruder to melt the thermoplastic resin, then fibers are supplied to the molten thermoplastic resin, and the thermoplastic resin and glass are extruded in the extruder. A common method is to mix and knead the mixture with fibers, and finally to extrude the mixed and kneaded product from a nozzle of a die as a strand, which is then cut into pellets. In an extruder, it is common to use a screw such as a kneading disk for kneading, but as disclosed in
強化繊維含有樹脂ペレットは、該ペレット中に存在する残存繊維の繊維長が長いほうが高強度の成形品が得られることが知られている。しかし、強化繊維含有樹脂ペレットの製造時に繊維長の長い強化繊維を配合すると、混練時やダイスでストランド化する際において強化繊維が破損し、ペレット中の残存繊維の繊維長が短くなり、十分な機械的性質を得ることができない場合があった。 It is known that a reinforcing fiber-containing resin pellet having a longer fiber length of residual fibers present in the pellet provides a molded article with a higher strength. However, if reinforcing fibers with a long fiber length are blended when manufacturing reinforcing fiber-containing resin pellets, the reinforcing fibers will break during kneading or stranding with a die, and the fiber length of the remaining fibers in the pellet will be shortened, resulting in insufficient In some cases, mechanical properties could not be obtained.
繊維長が長い残存繊維を含む強化繊維含有樹脂ペレットの製造方法としては、特許文献２に開示されるような、円錐形の一部の形状を有するダイスホールをもつ押出用ダイスを用いてストランドを製造する方法や、特許文献３に開示されるような、高ガラス繊維含有率のガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレットをガラスマスターバッチとし、これに他の樹脂を加える方法などが知られている。
As a method for producing reinforcing fiber-containing resin pellets containing residual fibers having a long fiber length, a strand is extruded using an extrusion die having a die hole having a partial conical shape, as disclosed in
前述のとおり、ペレット中に存在する残存繊維の繊維長が長いほうが優れた機械的物性が得られるが、その一方、繊維長が長い残存繊維を含む強化繊維含有樹脂ペレットは、従来のダイスでは、ストランドを安定して押し出し、カッティングすることが出来ないという問題点から、これまで得られていない。特許文献２に記載のダイスを用いても、射出成形性や外観を改善することはできなかった。また、特許文献２に記載のスクリュー凹凸面形成部を有するニュートラルエレメントを用いて溶融混練すると、押出機内で繊維が折れてしまい、ペレット中に残存する強化繊維長が短くなっていた。
As described above, the longer the fiber length of the residual fibers present in the pellet, the better the mechanical properties are obtained. It has not been obtained so far due to the problem that the strand cannot be stably extruded and cut. Even with the die described in
このため、ペレット中に存在する残存繊維の繊維長が長く、優れた機械的物性を発現できる強化繊維含有樹脂ペレットの開発が望まれていた。
本発明は、射出成形品の生産性に優れ、残存繊維の繊維長が長く、優れた機械的物性を発現できる強化繊維含有樹脂ペレットを提供することを目的とする。
Therefore, it has been desired to develop a reinforcing fiber-containing resin pellet that has long residual fibers in the pellet and that can exhibit excellent mechanical properties.
An object of the present invention is to provide reinforcing fiber-containing resin pellets that are excellent in the productivity of injection-molded articles, have a long fiber length of residual fibers, and can exhibit excellent mechanical properties.
本発明は、たとえば下記の［１］～［４］に関する。
［１］ プロピレン系重合体を５０質量％以上９５質量％以下、強化繊維を５質量％以上５０質量％以下含み（プロピレン系重合体と強化繊維との合計を１００質量％とする）、長さが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である強化繊維含有樹脂ペレットであって、
前記強化繊維の繊維径が５μｍ以上１７μｍ未満であり、
前記強化繊維の繊維長が、前記ペレットの長さよりも短く、かつ、１．５ｍｍ以上であることを特徴とする強化繊維含有樹脂ペレット。
The present invention relates to, for example, the following [1] to [4].
[1] Contains 50% by mass or more and 95% by mass or less of a propylene-based polymer and 5% by mass or more and 50% by mass or less of reinforcing fibers (the total of the propylene-based polymer and the reinforcing fibers is 100% by mass), and has a length A reinforcing fiber-containing resin pellet having a diameter of 3 mm or more and 10 mm or less,
The reinforcing fiber has a fiber diameter of 5 μm or more and less than 17 μm,
A reinforcing fiber-containing resin pellet, wherein the fiber length of the reinforcing fiber is shorter than the length of the pellet and is 1.5 mm or more.
［２］ 前記強化繊維の繊維長が３．０ｍｍ以下であることを特徴とする［１］に記載の強化繊維含有樹脂ペレット。 [2] The reinforcing fiber-containing resin pellet according to [1], wherein the reinforcing fiber has a fiber length of 3.0 mm or less.
［３］ 前記プロピレン系重合体がアイソタクティックプロピレン単独重合体である、［１］または［２］に記載の強化繊維含有樹脂ペレット。 [3] The reinforcing fiber-containing resin pellet according to [1] or [2], wherein the propylene-based polymer is an isotactic propylene homopolymer.
［４］ 前記強化繊維がガラス繊維または炭素繊維である、［１］～［３］のいずれか１項に記載の強化繊維含有樹脂ペレット。 [4] The reinforcing fiber-containing resin pellet according to any one of [1] to [3], wherein the reinforcing fiber is glass fiber or carbon fiber.
本発明の強化繊維含有樹脂ペレットは、従来の短繊維強化樹脂中の強化繊維よりも繊維長が長い強化繊維を含む繊維強化樹脂ペレットであり、射出成形品の生産性に優れ、優れた機械的物性並びに外観を有する強化繊維含有樹脂ペレットである。 The reinforcing fiber-containing resin pellet of the present invention is a fiber-reinforced resin pellet containing reinforcing fibers having a longer fiber length than the reinforcing fibers in conventional short fiber-reinforced resins, and has excellent productivity of injection molded products and excellent mechanical properties. It is a reinforcing fiber-containing resin pellet having physical properties and appearance.
本発明の強化繊維含有樹脂ペレットは、プロピレン系重合体および強化繊維を含む。
前記プロピレン系重合体は、プロピレン単独重合体またはプロピレン共重合体である。プロピレン共重合体の場合、プロピレン由来の構造単位の含有量は好ましくは４０モル％以上、より好ましくは５０モル％以上であり、プロピレン以外の単量体由来の構造単位となるモノオレフィンとしては、好ましくはエチレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテン、１－デセン、２－メチル－１－プロペン、３－メチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、５－メチル－１－ヘキセン等が挙げられ、より好ましくはエチレン、１－ブテンである。重合様式はランダム型でもブロック型でもよい。これらの樹脂の中でも、プロピレン単独重合体、プロピレン・エチレンブロック共重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体およびプロピレン・エチレン・ブテンランダム共重合体等が好ましく、プロピレン単独重合体がより好ましい。前記プロピレン系重合体としては、アイソタクチック、シンジオタクチック、アタクチックのいずれでもよいが、アイソタクティックプロピレンが好ましい。つまり、本発明の強化繊維含有樹脂ペレットの製造方法において使用される樹脂としては、アイソタクティックプロピレン単独重合体が特に好ましい。これらの重合体は、単独で用いても、また２種以上組み合わせであってもよい。
The reinforcing fiber-containing resin pellets of the present invention contain a propylene-based polymer and reinforcing fibers.
The propylene-based polymer is a propylene homopolymer or a propylene copolymer. In the case of a propylene copolymer, the content of structural units derived from propylene is preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol% or more. Preferably ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 2-methyl-1-propene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 5- Examples thereof include methyl-1-hexene, and more preferably ethylene and 1-butene. The polymerization mode may be random type or block type. Among these resins, propylene homopolymers, propylene/ethylene block copolymers, propylene/ethylene random copolymers and propylene/ethylene/butene random copolymers are preferred, and propylene homopolymers are more preferred. The propylene-based polymer may be isotactic, syndiotactic or atactic, but isotactic propylene is preferred. That is, isotactic propylene homopolymer is particularly preferred as the resin used in the method for producing the reinforcing fiber-containing resin pellets of the present invention. These polymers may be used alone or in combination of two or more.
前記プロピレン系重合体は、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが２０～５００ｇ／１０分であり、好ましくは３０～２００ｇ／１０分、より好ましくは３０～１５０ｇ／分である。プロピレン系重合体のメルトフローレートが前記範囲内であると、得られる成形体の靭性が高く、樹脂の溶融粘度が低くなるため、強化繊維が二軸押出機中のせん断を受けにくくなり、強化繊維の破断が抑制されるという点で好ましい。 The propylene-based polymer has a melt flow rate of 20 to 500 g/10 minutes, preferably 30 to 200 g/10 minutes, more preferably 30 to 150 g/minute at 230° C. and a load of 2.16 kg. When the melt flow rate of the propylene-based polymer is within the above range, the toughness of the resulting molded article is high, and the melt viscosity of the resin is low. This is preferable in that breakage of fibers is suppressed.
前記強化繊維としては、通常樹脂の補強用として用いられているものならば特に限定されず、ガラス繊維，炭素繊維，金属繊維および有機繊維（ポリアミド、ポリエステル、アラミド、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、アクリル等）等を挙げることができる。これらの中でも、ガラス繊維、炭素繊維が特に望ましい。ガラス繊維としては、一般に使用されているＥガラスや高強度・高弾性率のＴガラスが好適である。 The reinforcing fiber is not particularly limited as long as it is commonly used for reinforcing resins, and includes glass fiber, carbon fiber, metal fiber and organic fiber (polyamide, polyester, aramid, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer, acrylic, etc.). ) etc. can be mentioned. Among these, glass fiber and carbon fiber are particularly desirable. As the glass fiber, generally used E-glass and high-strength, high-modulus T-glass are suitable.
本発明の強化繊維含有樹脂ペレットは、強化繊維を５質量％以上５０質量％以下、好ましくは１５質量％以上５０質量％以下、より好ましくは２５質量％以上４５質量％以下含み、プロピレン系重合体を５０質量％以上９５質量％以下、好ましくは５０質量％以上８５質量％以下、より好ましくは５５質量％以上７５質量％以下（強化繊維とプロピレン系重合体との合計が１００質量％である）含む。 The reinforcing fiber-containing resin pellet of the present invention contains reinforcing fibers of 5% by mass or more and 50% by mass or less, preferably 15% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 25% by mass or more and 45% by mass or less, and a propylene-based polymer 50% by mass or more and 95% by mass or less, preferably 50% by mass or more and 85% by mass or less, more preferably 55% by mass or more and 75% by mass or less (the total of the reinforcing fiber and the propylene-based polymer is 100% by mass) include.
本発明の強化繊維含有樹脂ペレットの長さは３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、好ましくは４ｍｍ以上８ｍｍ以下、より好ましくは４ｍｍ以上６ｍｍ以下である。ペレットの長さは、ストランドの伸長方向における長さ（カット部と垂直方向の長さ）を意味する。本発明の強化繊維含有樹脂ペレットの形状には特に制限はない。 The length of the reinforcing fiber-containing resin pellet of the present invention is 3 mm or more and 10 mm or less, preferably 4 mm or more and 8 mm or less, more preferably 4 mm or more and 6 mm or less. The length of the pellet means the length in the extension direction of the strand (length perpendicular to the cut portion). The shape of the reinforcing fiber-containing resin pellets of the present invention is not particularly limited.
本発明の強化繊維含有樹脂ペレットに含まれる強化繊維の繊維長は、ペレットの長さよりも短く、かつ、１．５ｍｍ以上である。強化繊維の繊維長は、好ましくは１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、より好ましくは２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。強化繊維含有樹脂ペレットは、通常、後述するように、樹脂と強化繊維とを溶融混練し、これをダイスのノズルから押出し、ストランドとして引き取り、このストランドをペレタイズして製造される。溶融混練、押出しおよび引き取りの過程で、強化繊維は切断される場合があり、さらにストランドの伸長方向に延ばされる。したがって、強化繊維含有樹脂ペレット中の強化繊維の長さとしては、通常、ペレットのストランドの伸長方向における長さ（カット部と垂直方向の長さ）が最長となる。 The fiber length of the reinforcing fiber contained in the reinforcing fiber-containing resin pellet of the present invention is shorter than the length of the pellet and 1.5 mm or more. The fiber length of the reinforcing fibers is preferably 1.5 mm or more and 3.0 mm or less, more preferably 2.0 mm or more and 3.0 mm or less. As will be described later, reinforcing fiber-containing resin pellets are usually produced by melt-kneading a resin and reinforcing fibers, extruding this from a die nozzle, taking it as a strand, and pelletizing the strand. During the processes of melt-kneading, extrusion and take-off, reinforcing fibers may be cut and further stretched in the direction of strand elongation. Therefore, as for the length of the reinforcing fiber in the reinforcing fiber-containing resin pellet, the length in the extension direction of the strand of the pellet (the length in the direction perpendicular to the cut portion) is usually the longest.
ペレット中に存在する強化繊維の繊維長は長いほうが優れた機械的物性が得られるが、その一方、繊維長が長いと、ペレットから繊維が飛び出し、成形時にホッパーから落ちにくいことから射出成形が難しく、さらに、繊維の一部が成形時に開繊せず、成形体の外観が低下することがある。 The longer the fiber length of the reinforcing fibers present in the pellet, the better the mechanical properties. On the other hand, when the fiber length is long, the fibers protrude from the pellet and are difficult to fall out of the hopper during molding, making injection molding difficult. Furthermore, some of the fibers may not open during molding, resulting in a deterioration in the appearance of the molded product.
本発明の強化繊維含有樹脂ペレットは、従来の短繊維強化樹脂中の強化繊維よりも繊維長が長い強化繊維を含有することから、優れた機械特性を有する本発明の強化繊維含有樹脂ペレットは、優れた外観を有する成形体を製造できることを特徴とする。また、射出成形品の生産性に優れ、得られた射出成形品の外観に優れる。 Since the reinforcing fiber-containing resin pellet of the present invention contains reinforcing fibers having a longer fiber length than the reinforcing fibers in the conventional short fiber reinforced resin, the reinforcing fiber-containing resin pellet of the present invention having excellent mechanical properties is It is characterized by being able to produce a molded article having an excellent appearance. In addition, the productivity of the injection-molded article is excellent, and the appearance of the obtained injection-molded article is excellent.
強化繊維の繊維径は、５μｍ以上１７μｍ未満であり、好ましくは１０μｍ以上１７μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上１３μｍ以下である。強化繊維の繊維径が前記範囲内であると機械強度という点で好ましい。 The fiber diameter of the reinforcing fibers is 5 μm or more and less than 17 μm, preferably 10 μm or more and 17 μm or less, more preferably 10 μm or more and 13 μm or less. When the fiber diameter of the reinforcing fiber is within the above range, it is preferable in terms of mechanical strength.
本発明の強化繊維含有樹脂ペレットには、目的に応じ所望の特性を付与するため、一般に熱可塑性樹脂に用いられる公知の物質、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤などの公知の安定剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、染料や含量等の着色剤、潤滑剤、可塑剤、結晶化促進剤、結晶核剤等を配合することができる。また、ガラスフレーク、ガラス粉、ガラスビーズ、シリカ，モンモリナイト、石英、タルク，クレー、アルミナ、カーボンブラック、ウオラストナイト、マイカ、炭酸カルシウム、金属粉等の無機充填剤を同時に配合することも可能である。 In order to impart desired properties to the reinforcing fiber-containing resin pellets of the present invention according to the purpose, known substances generally used for thermoplastic resins, such as antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, etc. Stabilizers, antistatic agents, flame retardants, flame retardant aids, coloring agents such as dyes and pigments, lubricants, plasticizers, crystallization accelerators, crystal nucleating agents and the like can be blended. Inorganic fillers such as glass flakes, glass powder, glass beads, silica, montmorillonite, quartz, talc, clay, alumina, carbon black, wollastonite, mica, calcium carbonate, metal powder, etc. can also be blended at the same time. be.
本発明の強化繊維含有樹脂ペレットは、その製造方法には特に制限はないが、以下に示す製造方法によれば、本発明の強化繊維含有樹脂ペレットを効率良く製造することができる。 The method for producing the reinforcing fiber-containing resin pellets of the present invention is not particularly limited, but the reinforcing fiber-containing resin pellets of the present invention can be efficiently produced according to the production method described below.
この製造方法においては、二軸押出機およびダイスを用いる。前記二軸押出機は、第一混練部、および該第一混練部よりも出口側に設けられた、切り欠きを有する逆送りスクリューエレメントを備える第二混練部を有する。前記ダイスは、前記二軸押出機の出口に設けられており、ノズルを備える。この製造方法で用いられる二軸押出機およびダイスの一具体例の水平方向から見た縦断面の概略図を図１に示す。 In this manufacturing method, a twin-screw extruder and a die are used. The twin-screw extruder has a first kneading section and a second kneading section provided with a counterfeeding screw element having a notch provided on the exit side of the first kneading section. The die is provided at the outlet of the twin-screw extruder and has a nozzle. FIG. 1 shows a schematic diagram of a vertical cross-section of one specific example of the twin-screw extruder and die used in this manufacturing method, viewed from the horizontal direction.
図１に示される二軸押出機１は、シリンダー３およびシリンダー３の内孔部に収容されたスクリュー４を有する。二軸押出機１は、水平方向に２本のスクリュー４を有する。二軸押出機１は、第一混練部５と、第一混練部５より出口Ｂ側に設けられた第二混練部６とを有する。第二混練部６は、逆送りスクリューエレメントを備えている（図示せず）。さらに二軸押出機１は、第一混練部より入口Ａ側に設けられた樹脂供給部７と、第一混練部５より出口Ｂ側、かつ第二混練部６より入口Ａ側に設けられた繊維供給部８とを有する。
A twin-
二軸押出機１の出口Ｂにダイス２が装着されている。ダイス２には、シリンダー３の内孔部と直結するノズル９が設けられている。図１に示したダイス２を拡大した図を図２に示す。ノズル９は、ダイス２を水平方法に貫く断面円形の孔であり、二軸押出機１側にノズル入口１０が形成され、二軸押出機１とは反対側にノズル出口１１が形成されている。
A
ノズル９は、ノズル入口１０側に、同一径で水平方向に伸びる平行部９ｂと、ノズル出口１１側に、ノズル出口１１に向かって一定比率で径が小さくなるテーパ部９ａとを有する。図２では、ノズル９の水平方向の長さであるノズル流路長をＬ１と表示し、平行部９ｂの水平方向の長さである平行流路長をＬ２と表示している。
The
図３は、ダイス２を、ノズル出口１１側から見た図である。ダイス２にはノズル出口１１が水平方向に５個設けられている。つまり、ダイス２には５個のノズル９が設けられている。ただし、前記製造方法で用いられるダイスにおいては、ノズルの数に制限はない。
FIG. 3 is a view of the
前記ノズルは、以下の要件（１）～（４）を満たす。
（１）ノズル流路長が６０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。
ノズル流路長は、図１～３に示されたノズル９においては、図２においてＬ１で示される長さである。
ノズル流路長は６０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であり、好ましくは８０ｍｍ以上１４０ｍｍ以下、より好ましくは１００ｍｍ以上１３０ｍｍ以下である。
The nozzle satisfies the following requirements (1) to (4).
(1) The nozzle channel length is 60 mm or more and 150 mm or less.
The nozzle flow path length is the length indicated by L1 in FIG. 2 in the
The nozzle flow path length is 60 mm or more and 150 mm or less, preferably 80 mm or more and 140 mm or less, more preferably 100 mm or more and 130 mm or less.
ノズル流路長が６０ｍｍより短いと、後述するような繊維長を有する強化繊維を用いた場合、繊維が流れ方向に配向せず、ダイス出口で繊維がストランドから飛び出し、ストランドを安定して連続的に押出および引取ができない。製造されたペレットからも繊維が飛び出すことがある。このため、ペレットを射出成形機のホッパーに投入すると、ブリッジを起こし、安定的にバレルおよびスクリューに落ちていかないことがある。
ノズル流路長が１５０ｍｍより長いと樹脂圧力が高くなり生産性に影響を及ぼすということがある。
If the nozzle flow path length is shorter than 60 mm, when reinforcing fibers having a fiber length as described later are used, the fibers are not oriented in the flow direction, and the fibers fly out of the strand at the exit of the die, making the strand stable and continuous. Extrusion and take-off cannot be performed at any time. Fibers may also protrude from the produced pellets. For this reason, when pellets are put into the hopper of an injection molding machine, bridges may occur and they may not drop stably into the barrel and screw.
If the nozzle channel length is longer than 150 mm, the resin pressure increases, which may affect productivity.
（２）ノズル入口の面積（Ｓ１）が６ｍｍ2以上８０ｍｍ2以下である。
ノズル入口の面積（Ｓ１）は、図１～３に示されたノズル９においては、図２に示されたノズル入口１０の面積である。
ノズル入口の面積（Ｓ１）は６ｍｍ2以上８０ｍｍ2ｍｍ以下であり、好ましくは１０ｍｍ2以上６０ｍｍ2以下、より好ましくは１２ｍｍ2以上５０ｍｍ2以下である。ノズル入口の面積（Ｓ１）が前記範囲内であると生産性とペレット形状という点で好ましい。
(2) The nozzle inlet area (S1) is 6 mm 2 or more and 80 mm 2 or less.
The nozzle inlet area (S1) is the area of the
The nozzle inlet area (S1) is 6 mm 2 or more and 80 mm 2 or less, preferably 10 mm 2 or more and 60 mm 2 or less, more preferably 12 mm 2 or more and 50 mm 2 or less. It is preferable that the nozzle inlet area (S1) is within the above range in terms of productivity and pellet shape.
（３）ノズル出口の面積（Ｓ０）が３ｍｍ2以上２０ｍｍ2以下である。
ノズル出口の面積（Ｓ０）は、図１～３に示されたノズル９においては、図２および図３に示されたノズル出口１１の面積である。
ノズル出口の面積（Ｓ０）は３ｍｍ2以上２０ｍｍ2ｍｍ以下であり、好ましくは４ｍｍ2以上１５ｍｍ2以下、より好ましくは５ｍｍ2以上１０ｍｍ2以下である。ノズル出口の面積（Ｓ０）が前記範囲内であるとペレット形状という点で好ましい。
(3) The nozzle outlet area (S0) is 3 mm 2 or more and 20 mm 2 or less.
The nozzle outlet area (S0) is the area of the
The nozzle outlet area (S0) is 3 mm 2 or more and 20 mm 2 or less, preferably 4 mm 2 or more and 15 mm 2 or less, more preferably 5 mm 2 or more and 10 mm 2 or less. It is preferable that the area (S0) of the nozzle outlet is within the above range in terms of pellet shape.
（４）Ｓ１≧Ｓ０の関係が成立する。
前記ノズルにおいては、ノズル出口の面積（Ｓ０）がノズル入口の面積（Ｓ１）より小さいか、またはノズル入口の面積（Ｓ１）と同じである。Ｓ１≧Ｓ０の関係が成立すると吐出量とペレット形状という点で好ましい。
(4) A relationship of S1≧S0 is established.
In said nozzle, the nozzle outlet area (S0) is smaller than or equal to the nozzle inlet area (S1). If the relationship S1≧S0 is established, it is preferable in terms of the discharge amount and the pellet shape.
前記ノズルにおいては、ノズルの断面積は、ノズル入口からノズル出口に向かって同じであるか、またはノズル入口からノズル出口に向かって小さくなっている。
図１～３に示されたノズル９は、平行部９ｂとテーパ部９ａとを有しているので、Ｓ１＞Ｓ０の関係が成立する。
In said nozzle, the cross-sectional area of the nozzle is the same from the nozzle inlet to the nozzle outlet or decreases from the nozzle inlet to the nozzle outlet.
Since the
前記製造方法に用いられるノズルは、平行部およびテーパ部の両方を有していることが好ましいが、平行部およびテーパ部の両方を有している必要はなく、図４に示すダイス２Ａのノズル９Ａのように、テーパ部を有さず、平行部９ｂＡのみを有していてもいいし、図５に示すダイス２Ｂのノズル９Ｂのように、平行部を有さず、テーパ部９ａＢのみを有していてもよい。ノズルが平行部のみを有している場合にはＬ１＝Ｌ２、Ｓ１＝Ｓ０となり、ノズルがテーパ部のみを有している場合にはＳ１＞Ｓ０となる。
The nozzle used in the manufacturing method preferably has both a parallel portion and a tapered portion, but it is not necessary to have both a parallel portion and a tapered portion. 9A, it may have only a parallel portion 9bA without a tapered portion, or it may have only a tapered portion 9aB without a parallel portion like the
前記製造方法においては、樹脂を第一混練部よりも入口側から二軸押出機内に供給して、第一混練部で樹脂を溶融混練する工程（工程１）と、強化繊維を第一混練部よりも出口側、かつ前記第二混練部よりも入口側から二軸押出機内に供給し、強化繊維の存在下でさらに樹脂を溶融混練する工程（工程２）と、ダイスのノズル出口から溶融混練された強化繊維を含む樹脂を、強化繊維含有樹脂のストランドとして押出しする工程（工程３）とを有する。 In the manufacturing method, a step of supplying the resin into the twin-screw extruder from the inlet side of the first kneading unit and melt-kneading the resin in the first kneading unit (step 1); A step of supplying into the twin-screw extruder from the outlet side and the inlet side of the second kneading unit, further melt-kneading the resin in the presence of reinforcing fibers (step 2), and melt-kneading from the nozzle outlet of the die and a step of extruding the resin containing the reinforced fibers as a strand of the reinforcing fiber-containing resin (step 3).
以下、図１～３に示した二軸押出機１およびダイス２を例にして、前記工程１～工程３を説明する。
工程１では、樹脂を樹脂供給部７から二軸押出機１のシリンダー３の内孔部に供給する。供給された樹脂は、スクリュー４の作用によりシリンダー３内を移動し、第一混練部５に運ばれる。第一混練部５に至るまでのスクリュー４の構造は例えばフルフライトなどである。第一混練部５に運ばれた樹脂は、第一混練部５で溶融混練される。
The
In
混練部とは、二軸押出機において、材料を練り込み、均質化する機能を有する部位を意味する。混練部は、二種以上の材料を混合し、練り込み、均質化する部位だけでなく、単一の材料であっても、均一な物性となるように混ぜ合わせ、練り込み、均質化する部位も含む。混練部は、たとえば、スクリュー構造として、フルフライトではなく、ニーディングディスク等となっている部位である。
前記製造方法において使用される樹脂は、前述のプロピレン系重合体である。
A kneading part means a part having a function of kneading and homogenizing materials in a twin-screw extruder. The kneading section is not only a section that mixes, kneads, and homogenizes two or more materials, but also a section that mixes, kneads, and homogenizes even a single material so that it has uniform physical properties. Also includes The kneading part is, for example, a part having a kneading disk instead of a full flight as a screw structure.
The resin used in the production method is the propylene-based polymer described above.
工程２では、原料となる強化繊維（以下、原料強化繊維ともいう）を繊維供給部８から二軸押出機１のシリンダー３の内孔部に供給する。供給された原料強化繊維は、第一混練部５から運ばれた、溶融混練された樹脂に混ぜられ、スクリュー４の作用によりシリンダー３内を移動し、第二混練部６に運ばれる。第一混練部５から第二混練部６に至るまでのスクリュー４の構造は例えばフルフライトなどである。第二混練部６に運ばれた、強化繊維が混合された樹脂は、第二混練部６でさらに溶融混練される。
In
原料強化繊維の種類は、本発明の強化繊維含有樹脂ペレットに含有される強化繊維と同様である。
原料強化繊維の繊維長は、２．５ｍｍ以上８ｍｍ以下であり、好ましくは３ｍｍ以上７ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以上６ｍｍ以下である。
The type of raw reinforcing fiber is the same as the reinforcing fiber contained in the reinforcing fiber-containing resin pellet of the present invention.
The fiber length of the raw material reinforcing fibers is 2.5 mm or more and 8 mm or less, preferably 3 mm or more and 7 mm or less, and more preferably 3 mm or more and 6 mm or less.
原料強化繊維の繊維径は、５μｍ以上１７μｍ未満であり、好ましくは１０μｍ以上１７μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上１３μｍ以下である。
原料強化繊維の集束本数には特に制限はなく、単繊維やモノフィラメントを１０～２００００本集束すると、ハンドリングが良好になり、望ましい。通常、原料強化繊維は、樹脂との界面接着性向上のためのシランカップリング剤等の表面処理を行って使用することもできる。
The fiber diameter of the raw material reinforcing fibers is 5 μm or more and less than 17 μm, preferably 10 μm or more and 17 μm or less, more preferably 10 μm or more and 13 μm or less.
There is no particular limitation on the number of bundles of raw material reinforcing fibers, and it is desirable to bundle 10 to 20,000 single fibers or monofilaments for better handling. In general, raw reinforcing fibers can be used after being surface-treated with a silane coupling agent or the like for improving interfacial adhesiveness with a resin.
供給される前記樹脂と原料強化繊維との比率は、本発明の強化繊維含有樹脂ペレットにおいて要求される樹脂と強化繊維との比率が得られるように調整される。
第二混練部６は、前述のとおり、切り欠きを有する逆送りスクリューエレメントを備える。第二混練部６が切り欠きを有する逆送りスクリューエレメントを備えると、混練性能および分散性能を向上させることができ、消費エネルギーが低くなり、熱効率が改善され、合成樹脂原料の溶融温度を低く押さえることが可能となり、原料の特性が確保されやすくなる。
The ratio of the resin to the raw material reinforcing fiber to be supplied is adjusted so as to obtain the ratio of the resin to the reinforcing fiber required in the reinforcing fiber-containing resin pellet of the present invention.
The
切り欠きを有する逆送りスクリューエレメントとしては、フライトスクリューのフライトの先端部に、複数個の切欠き部が形成されているスクリューエレメントが好ましい。逆送りスクリューエレメントは、逆リード（逆方向）に１条または２条で構成されていることが好ましい。前記逆送りスクリューエレメントのリードは、０．１５ｘＤ～１．０ｘＤ（Ｄ：スクリュの直径）に構成されていることが好ましい。前記切欠き部は、前記逆送りスクリューエレメントの１リードの間に２～３０箇所形成されていることが好ましく、スクリューの軸方向に対して平行でも、どちらかの方向に捩じれてもよい。逆送りスクリューエレメントは、１条ネジであり、Ｌ／Ｄ＝１であり、切り欠きを有し、リードが０．２５Ｄ以上０．５Ｄ以下であることが好ましい。具体的には（株）日本製鋼所製ＢＭＳが挙げられる。切り欠きを有する逆送りスクリューエレメントを使用することで、強化繊維をあまり折らずに、かつ、開繊性よく均一に溶融樹脂中に分散させることができる。 As the reverse feeding screw element having a notch, a screw element having a plurality of notches formed at the distal end of the flight of the flight screw is preferable. The reverse feed screw element is preferably composed of one or two threads in a reverse lead (reverse direction). The lead of the reverse feed screw element is preferably configured to be 0.15xD to 1.0xD (D: screw diameter). The notches are preferably formed at 2 to 30 locations between one lead of the reverse feed screw element, and may be parallel to the axial direction of the screw or twisted in either direction. The reverse feed screw element preferably has a single thread, L/D=1, has a notch, and has a lead of 0.25D or more and 0.5D or less. Specifically, BMS manufactured by The Japan Steel Works, Ltd. can be mentioned. By using the reverse feeding screw element having a notch, the reinforcing fibers can be uniformly dispersed in the molten resin with good fiber opening property without breaking the reinforcing fibers too much.
工程３では、ダイス２のノズル出口１１から、溶融混練された原料強化繊維を含む樹脂を、強化繊維含有樹脂のストランドとして押出しする。第二混練部６からダイス２に至るまでのスクリュー４の構造は例えばフルフライトなどである。
工程３で使用するダイスは、以下の（１）～（４）を満たす。
（１）ノズル流路長が６０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。
（２）ノズル入口の断面積（Ｓ１）が６ｍｍ2以上８０ｍｍ2である。
（３）ノズル出口の断面積（Ｓ０）が３ｍｍ2以上２０ｍｍ2以下である。
（４）Ｓ１≧Ｓ０の関係が成立する。
In
The die used in
(1) The nozzle channel length is 60 mm or more and 150 mm or less.
(2) The cross-sectional area (S1) of the nozzle inlet is 6 mm 2 or more and 80 mm 2 .
(3) The cross-sectional area (S0) of the nozzle outlet is 3 mm 2 or more and 20 mm 2 or less.
(4) A relationship of S1≧S0 is established.
従来のダイスを用いると、長い強化繊維がダイス出口でストランドから外に飛び出してしまい、飛び出した強化繊維がダイス出口に付着してストランドが切断され、ペレットが得られなかった。 When a conventional die is used, long reinforcing fibers protrude from the strand at the exit of the die, and the protruded reinforcing fibers adhere to the exit of the die and cut the strand, making it impossible to obtain pellets.
工程３のノズルを使用することで、樹脂中の強化繊維長が長くても、ストランドからの強化繊維の飛び出しが無く、連続生産が可能となる。得られたペレットからも強化繊維の飛び出しが無いため、射出成形する際、射出成形機のホッパー内でブリッジすることなく、安定的に射出成形が可能となる。
By using the nozzle of
工程１～工程３における二軸押出機のスクリュー回転数は、２５０ｒｐｍ以上８００ｒｐｍ以下であることが好ましい。
工程１～工程３における二軸押出機の第一混練部からノズルまでの設定温度は、２４０℃以上２９０℃以下であることが好ましい。
The screw rotation speed of the twin-screw extruder in
The set temperature from the first kneading section of the twin-screw extruder to the nozzle in
前記製造方法においては、上記工程１～３により得られた強化繊維含有樹脂のストランドを公知の方法でペレタイズすることよって本発明の強化繊維含有樹脂ペレットが得られる。ペレタイズとしては、例えば特公昭４１－２０７３８号公報に開示されたように、ストランドを冷却し、カッターによりペレタイズする方法やダイスから押し出された直後に所定寸法に切断する方法が好ましい。
In the production method, the reinforcing fiber-containing resin pellets of the present invention are obtained by pelletizing the reinforcing fiber-containing resin strands obtained in the
本発明の強化繊維含有樹脂ペレットは、射出成形、インジェクションプレス成形、チューブ、パイプやシート等の押出成形、ブロー成形等、公知の成形法で成形できる。成形の際は、強化繊維の破損を押さえるため、ノズルやゲート形状を大きくし、成形機スクリューの溝深さをペレットサイズ以上とすることが望ましい。 The reinforcing fiber-containing resin pellets of the present invention can be molded by known molding methods such as injection molding, injection press molding, extrusion molding of tubes, pipes, sheets, etc., and blow molding. During molding, it is desirable to increase the shape of the nozzle and gate, and to make the groove depth of the molding machine screw equal to or larger than the pellet size in order to suppress the breakage of the reinforcing fibers.
実施例および比較例で行った物性測定方法を下記に示す。
（メルトフローレート（ＭＦＲ））
メルトフローレートは、ＩＳＯ１１３３に準拠し、温度２３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定した。
The physical property measurement methods performed in Examples and Comparative Examples are shown below.
(Melt flow rate (MFR))
The melt flow rate was measured at a temperature of 230° C. and a load of 2.16 kg according to ISO1133.
（残存繊維長）
ペレット１ｇを６００℃、７５分で灰化した。灰化した試料をマイクロカメラにて撮影し、その画像を画像ソフトにより繊維１０００本以上の長さを測定した。その長さ平均を残存繊維長とした。
(Remaining fiber length)
1 g of pellets was incinerated at 600° C. for 75 minutes. The ashed sample was photographed with a micro camera, and the length of 1000 or more fibers was measured for the image using image software. The length average was taken as the residual fiber length.
（試験片作製）
実施例および比較例で得られたペレットを用いて、下記条件に従い、射出成形により試験片を作製した。
射出成形機：ＮＥＸ１１０、日精樹脂工業（株）製
成形温度：２５０℃
金型温度：４０℃
試験片形状：ＩＳＯ １Ａダンベル
(Preparation of test piece)
Using the pellets obtained in Examples and Comparative Examples, test pieces were produced by injection molding under the following conditions.
Injection molding machine: NEX110, manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd. Molding temperature: 250°C
Mold temperature: 40°C
Specimen shape: ISO 1A dumbbell
（引張試験）
引張試験は、ＩＳＯ ５２７に準拠して行った。
上記の試験片を用いて、引張り速度５ｍｍ／ｍｉｎで２３℃にて引張試験を行い、引張破壊応力および引張破壊ひずみを求めた。
(Tensile test)
Tensile tests were performed according to ISO 527.
Using the above test piece, a tensile test was performed at a tensile speed of 5 mm/min at 23° C. to determine the tensile breaking stress and tensile breaking strain.
（曲げ強度、曲げ弾性率）
曲げ強度および曲げ弾性率を３点曲げ試験により測定した。島津製作所社製オートグラフＡＧ－Ｘを用い、上記試験片を用いて、ＩＳＯ １７８に準拠して、試験片寸法に切削して、２３℃、試験速度２ｍｍ／分で曲げ強度および曲げ弾性率の測定を行った。
(Bending strength, bending elastic modulus)
Flexural strength and flexural modulus were measured by a three-point bending test. Using Autograph AG-X manufactured by Shimadzu Corporation, the above test piece is cut to the test piece size in accordance with ISO 178, and the bending strength and bending elastic modulus are measured at 23 ° C. and a test speed of 2 mm / min. I made a measurement.
（シャルピー衝撃強度）
上記試験片を用いて、ＩＳＯ １７９に準拠して、機械加工でノッチを設けた試験片を作成し、シャルピー衝撃試験を行い、２３℃におけるシャルピー衝撃強度（ｋＪ／ｍ2）を求めた。
(Charpy impact strength)
Using the above test piece, a notched test piece was machined according to ISO 179 and subjected to a Charpy impact test to determine the Charpy impact strength (kJ/m 2 ) at 23°C.
（荷重たわみ温度）
上記試験片を用いて、ＩＳＯ ７５―１，２に準拠して、試験片寸法に切削し、荷重１．８ＭＰａにて荷重たわみ温度を測定した。
(Load deflection temperature)
Using the above test piece, it was cut to the size of the test piece according to ISO 75-1, 2, and the deflection temperature under load was measured at a load of 1.8 MPa.
［実施例１］
二軸押出機は（株）日本製鋼所製ＴＥＸ３０（シリンダーブロック数：１５）を用いた。以下各シリンダーブロックを押出機の上流側からＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・，Ｃ１３，Ｃ１４，Ｃ１５とした。樹脂供給部はＣ１に、繊維供給部はＣ１１に設けられていた。設定温度は、Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３／Ｃ４／Ｃ５／Ｃ６／Ｃ７／Ｃ８／Ｃ９／Ｃ１０／Ｃ１１／Ｃ１２／Ｃ１３／Ｃ１４／Ｃ１５＝通水冷却／１００／２６０／２６０／２６０／２６０／２６０／２６０／２６０／２６０／２６０／２６０／２６０／２６０／２６０℃とした。
[Example 1]
The twin-screw extruder used was TEX30 (the number of cylinder blocks: 15) manufactured by Japan Steel Works, Ltd. Cylinder blocks are C1, C2, C3, . The resin supply was provided at C1 and the fiber supply was provided at C11. The set temperatures are C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/C9/C10/C11/C12/C13/C14/C15 = water cooling/100/260/260/260/260/260/ 260/260/260/260/260/260/260/260°C.
前記二軸押出機に図６に示すスクリューを装填した。
スクリュー回転数は、３００ｒｐｍとした。
前記二軸押出機の出口部に、図２に示すような形状を有するダイスを装着した。前記ダイスは断面円形のノズルを有し、該ノズルは平行部およびテーパ部を有し、ノズル流路長（Ｌ１）が１２５ｍｍであり、平行流路長（Ｌ２）が８５ｍｍであった。また、前記ダイスにおいては、ノズル入口の面積（Ｓ１）は２０ｍｍ2であり、ノズル出口の面積（Ｓ０）は７ｍｍ2であった。ダイス温度は２８０℃とした。
The twin-screw extruder was loaded with the screws shown in FIG.
The screw rotation speed was 300 rpm.
A die having a shape as shown in FIG. 2 was attached to the outlet of the twin-screw extruder. The die had a nozzle with a circular cross section, the nozzle had a parallel portion and a tapered portion, and had a nozzle channel length (L1) of 125 mm and a parallel channel length (L2) of 85 mm. In the die, the nozzle inlet area (S1) was 20 mm 2 and the nozzle outlet area (S0) was 7 mm 2 . The die temperature was 280°C.
ポリプロピレン系樹脂（（株）プライムポリマー製、ＭＦＲ：２１０ｇ／１０分のプロピレン単独重合体と、（株）プライムポリマー製、ＭＦＲ：３０ｇ／１０分のプロピレン単独重合体とＡｄｄｉｖａｎｔ社製Ｐｏｌｙｂｏｎｄ３２００を６０／１０／１に事前混合したもの）を、重量式フィーダーを用いて、前記二軸押出機の樹脂供給部から４９ｋｇ／ｈの速度で供給した。ガラス繊維（日本電気硝子（株）製、６Ｔ－４８０Ｈ、繊維径：１０μｍ）のモノフィラメントを４０００本束ねて長さ６ｍｍにカットしたものを繊維供給部から２１ｋｇ／ｈの速度で供給した。上記の条件にて二軸押出機を運転し、溶融混練物をノズル出口から強化繊維含有樹脂のストランドとして押出した。 Polypropylene resin (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., MFR: 210 g / 10 min propylene homopolymer, Prime Polymer Co., Ltd., MFR: 30 g / 10 min propylene homopolymer and Addivant Polybond 3200 at 60/ 10/1 premix) was fed from the resin feed section of the twin-screw extruder at a rate of 49 kg/h using a gravimetric feeder. 4000 monofilaments of glass fiber (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., 6T-480H, fiber diameter: 10 μm) were bundled and cut to a length of 6 mm, and fed from a fiber feeder at a rate of 21 kg/h. The twin-screw extruder was operated under the above conditions, and the melt-kneaded product was extruded from the nozzle outlet as a strand of reinforcing fiber-containing resin.
得られたストランドをカッターによりペレタイズして、長さ６ｍｍの強化繊維含有樹脂のペレットを得た。該ペレットの時間当たりの生産量は７０ｋｇ／ｈであり、前記ペレットにおけるガラス繊維の含有量は３０質量％であった。
前記ペレットの物性測定結果を表１に示す。
The obtained strand was pelletized by a cutter to obtain reinforcing fiber-containing resin pellets having a length of 6 mm. The hourly output of the pellets was 70 kg/h, and the glass fiber content in the pellets was 30% by mass.
Table 1 shows the physical property measurement results of the pellets.
［実施例２］
ガラス繊維（日本電気硝子（株）製、６Ｔ－４８０Ｈ、繊維径：１０μｍ）のモノフィラメントを４０００本束ねて長さ６ｍｍにカットしたものを供給部する代わりに、ガラス繊維（日本電気硝子（株）製、Ｔ－４８０Ｈ、繊維径：１０μｍ）のモノフィラメントを４０００本束ねて長さ３ｍｍにカットしたものを供給したこと以外は実施例１と同様に行い、長さ６ｍｍの強化繊維含有樹脂のペレットを得た。該ペレットの時間当たりの生産量は７０ｋｇ／ｈであり、前記ペレットにおけるガラス繊維の含有量は３０質量％であった。
前記ペレットの物性測定結果を表１に示す。
[Example 2]
Glass fiber (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., 6T-480H, fiber diameter: 10 μm) 4000 monofilaments are bundled and cut to a length of 6 mm instead of supplying the supply unit. (T-480H, fiber diameter: 10 μm)) in the same manner as in Example 1 except that 4000 monofilaments were bundled and cut to a length of 3 mm were supplied, and pellets of reinforcing fiber-containing resin having a length of 6 mm were produced. Obtained. The hourly output of the pellets was 70 kg/h, and the glass fiber content in the pellets was 30% by mass.
Table 1 shows the physical property measurement results of the pellets.
［比較例１］
実施例１と同じ二軸押出機を用いた。二軸押出機の設定条件も実施例１と同様とした。
前記二軸押出機に図７に示すスクリューを装填した。
スクリュー回転数は、３００ｒｐｍとした。
前記二軸押出機の出口部に、図４に示すような形状を有するダイスを装着した。該ダイスは断面円形のノズルを有し、該ノズルはテーパ部を有さず、平行部のみを有し、ノズル流路長（Ｌ１）および平行流路長（Ｌ２）が２０ｍｍであった。また、前記ダイスにおいては、ノズル入口の面積（Ｓ１）およびノズル出口の面積（Ｓ０）は１３ｍｍ2であった。ダイス温度は２３０℃とした。
[Comparative Example 1]
The same twin-screw extruder as in Example 1 was used. The setting conditions of the twin-screw extruder were the same as in Example 1.
The twin-screw extruder was loaded with the screws shown in FIG.
The screw rotation speed was 300 rpm.
A die having a shape as shown in FIG. 4 was attached to the outlet of the twin-screw extruder. The die had a nozzle with a circular cross section, which had no tapered portion, only a parallel portion, and had a nozzle channel length (L1) and a parallel channel length (L2) of 20 mm. In the die, the nozzle inlet area (S1) and the nozzle outlet area (S0) were 13 mm 2 . The die temperature was 230°C.
ポリプロピレン系樹脂（（株）プライムポリマー製、ＭＦＲ：３０ｇ／１０分のプロピレン単独重合体とＡｄｄｉｖａｎｔ社製Ｐｏｌｙｂｏｎｄ３２００を７０／１に事前混合したもの）を、重量式フィーダーを用いて、前記二軸押出機の樹脂供給部から４２ｋｇ／ｈの速度で供給した。ガラス繊維（日本電気硝子（株）製、Ｔ－４８０Ｈ、繊維径：１０μｍ）のモノフィラメントを４０００本束ねて長さ３ｍｍにカットしたものを繊維供給部から１８ｋｇ／ｈの速度で供給した。上記の条件にて二軸押出機を運転し、溶融混練物をノズル出口から強化繊維含有樹脂のストランドとして押出した。 Polypropylene-based resin (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., MFR: 30 g/10 min propylene homopolymer and Addivant Polybond 3200 premixed at 70/1) is biaxially extruded using a gravimetric feeder. It was supplied at a rate of 42 kg/h from the resin supply section of the machine. 4000 monofilaments of glass fiber (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., T-480H, fiber diameter: 10 μm) were bundled and cut to a length of 3 mm, and supplied from a fiber supply unit at a rate of 18 kg/h. The twin-screw extruder was operated under the above conditions, and the melt-kneaded product was extruded from the nozzle outlet as a strand of reinforcing fiber-containing resin.
得られたストランドをカッターによりペレタイズして、長さ３ｍｍの強化繊維含有樹脂のペレットを得た。該ペレットの時間当たりの生産量は６０ｋｇ／ｈであり、前記ペレットにおけるガラス繊維の含有量は３０質量％であった。
前記ペレットの物性測定結果を表１に示す。
The resulting strand was pelletized with a cutter to obtain reinforcing fiber-containing resin pellets having a length of 3 mm. The hourly output of the pellets was 60 kg/h, and the glass fiber content in the pellets was 30% by mass.
Table 1 shows the physical property measurement results of the pellets.
［比較例２］
実施例１と同じ二軸押出機を用いた。二軸押出機の設定条件も実施例１と同様とした。
前記二軸押出機に比較例１と同じスクリューを装填した。スクリューの設定条件も比較例１と同様とした。
前記二軸押出機の出口部に、実施例１と同様のダイスを装着した。ダイス温度は２３０℃とした。
[Comparative Example 2]
The same twin-screw extruder as in Example 1 was used. The setting conditions of the twin-screw extruder were the same as in Example 1.
The twin-screw extruder was loaded with the same screws as in Comparative Example 1. The screw setting conditions were the same as in Comparative Example 1.
The same die as in Example 1 was attached to the outlet of the twin-screw extruder. The die temperature was 230°C.
ポリプロピレン系樹脂（（株）プライムポリマー製、ＭＦＲ：２１０ｇ／１０分のプロピレン単独重合体と（株）プライムポリマー製、ＭＦＲ：３０ｇ／１０分のプロピレン単独重合体とＡｄｄｉｖａｎｔ社製Ｐｏｌｙｂｏｎｄ３２００を６０／１０／１に事前混合したもの）を、重量式フィーダーを用いて、前記二軸押出機の樹脂供給部から２１ｋｇ／ｈの速度で供給した。ガラス繊維（日本電気硝子（株）製、Ｔ－４８０Ｈ、繊維径：１０μｍ）のモノフィラメントを４０００本束ねて長さ３ｍｍにカットしたものを繊維供給部から９ｋｇ／ｈの速度で供給した。上記の条件にて二軸押出機を運転し、溶融混練物をノズル出口から強化繊維含有樹脂のストランドとして押出した。 Polypropylene resin (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., MFR: 210 g / 10 min propylene homopolymer and Prime Polymer Co., Ltd., MFR: 30 g / 10 min propylene homopolymer and Addivant Polybond 3200 at 60/10 /1) was fed from the resin feed section of the twin-screw extruder at a rate of 21 kg/h using a gravimetric feeder. 4000 monofilaments of glass fiber (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., T-480H, fiber diameter: 10 μm) were bundled and cut to a length of 3 mm, and supplied from a fiber supply unit at a rate of 9 kg/h. The twin-screw extruder was operated under the above conditions, and the melt-kneaded product was extruded from the nozzle outlet as a strand of reinforcing fiber-containing resin.
得られたストランドをカッターによりペレタイズして、長さ６ｍｍのペレットを得た。該ペレットの時間当たりの生産量は３０ｋｇ／ｈであり、前記ペレットにおけるガラス繊維の含有量は３０質量％であった。
前記ペレットの物性測定結果を表１に示す。
The resulting strand was pelletized with a cutter to obtain pellets with a length of 6 mm. The hourly production of the pellets was 30 kg/h, and the glass fiber content in the pellets was 30% by mass.
Table 1 shows the physical property measurement results of the pellets.
１ 二軸押出機
２ ダイス
３ シリンダー
４ スクリュー
５ 第一混練部
６ 第二混練部
７ 樹脂供給部
８ 繊維供給部
９ ノズル
９ａ 平行部
９ｂ テーパ部
１０ ノズル入口
１１ ノズル出口
1 Twin-
Claims (4)
前記強化繊維の繊維径が５μｍ以上１７μｍ未満であり、
前記強化繊維の繊維長が、前記ペレットの長さよりも短く、かつ、１．５ｍｍ以上であることを特徴とする強化繊維含有樹脂ペレット。 Contains 50% by mass or more and 95% by mass or less of a propylene-based polymer, 5% by mass or more and 50% by mass or less of reinforcing fibers (the total of the propylene-based polymer and the reinforcing fibers is 100% by mass), and has a length of 3 mm or more Reinforcing fiber-containing resin pellets of 10 mm or less,
The reinforcing fiber has a fiber diameter of 5 μm or more and less than 17 μm,
A reinforcing fiber-containing resin pellet, wherein the fiber length of the reinforcing fiber is shorter than the length of the pellet and is 1.5 mm or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021056853A JP2022154028A (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Reinforcement fiber-containing resin pellet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2021056853A JP2022154028A (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Reinforcement fiber-containing resin pellet |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2022154028A true JP2022154028A (en) | 2022-10-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2021056853A Pending JP2022154028A (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Reinforcement fiber-containing resin pellet |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
2021
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