JP2972024B2 - サンドイッチ射出成形方法 - Google Patents
サンドイッチ射出成形方法Info
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- reinforced resin
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/0005—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fibre reinforcements
-
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形法、特にコア
層をスキン層で全体的に包み込んでなるサンドイッチ成
形体を製造するための技術に関するものである。
層をスキン層で全体的に包み込んでなるサンドイッチ成
形体を製造するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】サンドイッチ射出成形方法が従来から特
開昭６４ー１６６２１号公報により知られている。この
特開昭６４ー１６６２１号公報に示されたサンドイッチ
射出成形方法は、スキン層に短繊維強化樹脂、コア層に
長繊維強化樹脂を配して繊維強化サンドイッチ射出成形
品を得るようになっている。
開昭６４ー１６６２１号公報により知られている。この
特開昭６４ー１６６２１号公報に示されたサンドイッチ
射出成形方法は、スキン層に短繊維強化樹脂、コア層に
長繊維強化樹脂を配して繊維強化サンドイッチ射出成形
品を得るようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、繊維強化樹
脂は繊維材によって成形品の強度を向上させるために使
用され、繊維長が長いほど、また、同一方向に配向して
いるほど成形品強度が強いものである。そして、長繊維
強化樹脂単層の射出成形品である長繊維強化樹脂射出成
形品２０では図８に示すように、成形品表面付近は長繊
維材１ａが流動方向に配向するが成形品の厚み方向の中
心部分では配向が乱れることが実験によりわかってい
る。したがって、表面付近の強度に比べて厚み方向の中
心部分の強度の低下率が大きいという問題がある。
脂は繊維材によって成形品の強度を向上させるために使
用され、繊維長が長いほど、また、同一方向に配向して
いるほど成形品強度が強いものである。そして、長繊維
強化樹脂単層の射出成形品である長繊維強化樹脂射出成
形品２０では図８に示すように、成形品表面付近は長繊
維材１ａが流動方向に配向するが成形品の厚み方向の中
心部分では配向が乱れることが実験によりわかってい
る。したがって、表面付近の強度に比べて厚み方向の中
心部分の強度の低下率が大きいという問題がある。
【０００４】また、短繊維強化樹脂単層の射出成形品で
ある短繊維強化樹脂射出成形品２１では図９に示すよう
に、成形品表面付近は長繊維強化樹脂と同じく短繊維材
３ａが流動方向に配向し、また、成形品の厚み方向の中
心部分での配向は長繊維強化樹脂ほど乱れがないこと
が、別の実験によりわかっている。したがって、厚み方
向の中心部分の強度の低下率は長繊維強化樹脂よりは小
さいが表面付近の強度は長繊維強化樹脂に比べて低いの
が欠点である。
ある短繊維強化樹脂射出成形品２１では図９に示すよう
に、成形品表面付近は長繊維強化樹脂と同じく短繊維材
３ａが流動方向に配向し、また、成形品の厚み方向の中
心部分での配向は長繊維強化樹脂ほど乱れがないこと
が、別の実験によりわかっている。したがって、厚み方
向の中心部分の強度の低下率は長繊維強化樹脂よりは小
さいが表面付近の強度は長繊維強化樹脂に比べて低いの
が欠点である。
【０００５】しかるに上記した特開昭６４ー１６６２１
号公報に示された従来のサンドイッチ射出成形を用いて
繊維強化成形品を得る従来の方法では長繊維強化射出成
形品２０、短繊維強化射出成形品２１それぞれの強度的
に弱い部分を積層しているために十分な強度が得られな
いという問題があった。本発明は上記の従来例の問題点
に鑑みて発明したものであって、その目的とするところ
は、強度の強い繊維強化樹脂のサンドイッチ成形体を簡
単に製造できるサンドイッチ射出成形方法を提供するに
ある。
号公報に示された従来のサンドイッチ射出成形を用いて
繊維強化成形品を得る従来の方法では長繊維強化射出成
形品２０、短繊維強化射出成形品２１それぞれの強度的
に弱い部分を積層しているために十分な強度が得られな
いという問題があった。本発明は上記の従来例の問題点
に鑑みて発明したものであって、その目的とするところ
は、強度の強い繊維強化樹脂のサンドイッチ成形体を簡
単に製造できるサンドイッチ射出成形方法を提供するに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のサンドイッチ射
出成形方法は、長繊維材１ａを含む第１の樹脂１をキャ
ビティ２に注入し、第１の樹脂１が未硬化のタイミング
において短繊維材３ａを含む第２の樹脂３をキャビティ
２に注入して、第１の樹脂１がスキン層となり第２の樹
脂３がコア層となるような成形を行うことを特徴とする
ものである。
出成形方法は、長繊維材１ａを含む第１の樹脂１をキャ
ビティ２に注入し、第１の樹脂１が未硬化のタイミング
において短繊維材３ａを含む第２の樹脂３をキャビティ
２に注入して、第１の樹脂１がスキン層となり第２の樹
脂３がコア層となるような成形を行うことを特徴とする
ものである。
【０００７】
【作用】本発明の方法によれば、長繊維材１ａを含む第
１の樹脂１をキャビティ２に注入し、第１の樹脂１が未
硬化のタイミングにおいて短繊維材３ａを含む第２の樹
脂３をキャビティ２に注入して、第１の樹脂１がスキン
層となり第２の樹脂３がコア層となるような成形を行う
ことで、長繊維強化射出成形品、短繊維強化射出成形品
の強度的に優れた部分を組み合わせた繊維強化サンドイ
ッチ射出成形品４を製造できるようになったものであ
る。
１の樹脂１をキャビティ２に注入し、第１の樹脂１が未
硬化のタイミングにおいて短繊維材３ａを含む第２の樹
脂３をキャビティ２に注入して、第１の樹脂１がスキン
層となり第２の樹脂３がコア層となるような成形を行う
ことで、長繊維強化射出成形品、短繊維強化射出成形品
の強度的に優れた部分を組み合わせた繊維強化サンドイ
ッチ射出成形品４を製造できるようになったものであ
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づ
いて詳述する。図１乃至図３には繊維強化サンドイッチ
射出成形品４の製造順序を示す一実施例が示してあり、
また、図４乃至図６には製造順序を示す他の実施例が示
してある。そして、上記各実施例においては固定金型１
３と可動金型１２とよりなる金型７のキャビティ２が板
状をした繊維強化サンドイッチ射出成形品４を製造する
形状をしているが、必ずしもこれにのみ限定されず、い
かなるキャビティ２形状であってもよいものである。と
ころで、本発明では長繊維材１ａを含む第１の樹脂１
（以下長繊維強化樹脂１という）とは、長繊維材が径１
０〜１００μｍ、長さ３〜１０ｍｍで、繊維重量含有率
１０〜８０％のものを意味し、短繊維材１ｂを含む第２
の樹脂３（以下短繊維強化樹脂３という）とは、短繊維
材が１０〜１００μｍ、長さ１０μｍ〜１ｍｍで、繊維
重量含有率１０〜８０％のものを意味している。また、
図に示す実施例では成形される成形品である繊維強化サ
ンドイッチ射出成形品４の厚みが１〜１０ｍｍのものを
示している。また、添付図面に示す実施例では成形装置
５のノズル８が同心状に配置したノズル外側部９とノズ
ル内側部１０との２重構造により構成してあり、金型７
の１個のスプルー１１よりノズル外側部９から供給され
るスキン層を形成するための長繊維強化樹脂１、ノズル
内側部１０から供給されるコア層を形成するための短繊
維強化樹脂３を射出する方式を示しているが、金型７に
別々のスプルーを設けて別々のスプルーからスキン層、
コア層を射出して金型７内でサンドイッチ状にする方式
でもよいものである。なお、添付図面において、１２は
長繊維強化樹脂を入れたホッパ、１３は長繊維強化樹脂
射出用シリンダー、１４は長繊維強化樹脂射出用スクリ
ュー、１５は短繊維強化樹脂を入れたホッパ、１６は短
繊維強化樹脂射出用シリンダー、１７は短繊維強化樹脂
射出用スクリューである。
いて詳述する。図１乃至図３には繊維強化サンドイッチ
射出成形品４の製造順序を示す一実施例が示してあり、
また、図４乃至図６には製造順序を示す他の実施例が示
してある。そして、上記各実施例においては固定金型１
３と可動金型１２とよりなる金型７のキャビティ２が板
状をした繊維強化サンドイッチ射出成形品４を製造する
形状をしているが、必ずしもこれにのみ限定されず、い
かなるキャビティ２形状であってもよいものである。と
ころで、本発明では長繊維材１ａを含む第１の樹脂１
（以下長繊維強化樹脂１という）とは、長繊維材が径１
０〜１００μｍ、長さ３〜１０ｍｍで、繊維重量含有率
１０〜８０％のものを意味し、短繊維材１ｂを含む第２
の樹脂３（以下短繊維強化樹脂３という）とは、短繊維
材が１０〜１００μｍ、長さ１０μｍ〜１ｍｍで、繊維
重量含有率１０〜８０％のものを意味している。また、
図に示す実施例では成形される成形品である繊維強化サ
ンドイッチ射出成形品４の厚みが１〜１０ｍｍのものを
示している。また、添付図面に示す実施例では成形装置
５のノズル８が同心状に配置したノズル外側部９とノズ
ル内側部１０との２重構造により構成してあり、金型７
の１個のスプルー１１よりノズル外側部９から供給され
るスキン層を形成するための長繊維強化樹脂１、ノズル
内側部１０から供給されるコア層を形成するための短繊
維強化樹脂３を射出する方式を示しているが、金型７に
別々のスプルーを設けて別々のスプルーからスキン層、
コア層を射出して金型７内でサンドイッチ状にする方式
でもよいものである。なお、添付図面において、１２は
長繊維強化樹脂を入れたホッパ、１３は長繊維強化樹脂
射出用シリンダー、１４は長繊維強化樹脂射出用スクリ
ュー、１５は短繊維強化樹脂を入れたホッパ、１６は短
繊維強化樹脂射出用シリンダー、１７は短繊維強化樹脂
射出用スクリューである。
【０００９】次に、図１乃至図３に基づいて本発明の一
実施例を具体的に説明する。最初に図１に示すように可
動金型１２と固定金型１３とを閉じる。この状態で、ま
ずスキン層として長繊維強化樹脂１をスプルー１１を介
してキャビティ２内に射出する。この時金型７の表面付
近では非常に大きな剪断力が働くため、繊維は流動方向
に配向する。しかしながら、厚み方向の中心部分ではこ
のような剪断力が働かないため繊維材はランダムな配向
となる。次に、上記スキン層を形成するための長繊維強
化樹脂１が溶融状態でキャビティ２内に未充填であるタ
イミングで図２に示すようにコア層として短繊維強化樹
脂３をスキン層を形成するための長繊維強化樹脂１より
も高速で射出する。そして、短繊維強化樹脂３は長繊維
強化樹脂１の未だ溶融している中心部分を選択的に流動
し、長繊維強化樹脂１の中心のランダム配向部分を押し
広げ長繊維材１ａを流動方向に配向しつつキャビティ２
内を進行する。そして、最終得られた製品である繊維強
化サンドイッチ射出成形品４は図３に示すように流動方
向に配向したスキン層４ａとなる長繊維強化樹脂１がコ
ア層４ｂとなる短繊維強化樹脂３を全体的に包み込んだ
積層構造となる。次に、図４乃至図６に基づいて本発明
の他の実施例を具体的に説明する。最初に図４に示すよ
うに可動金型１２と固定金型１３とを閉じる。この状態
で、まずスキン層として長繊維強化樹脂１をスプルー１
１を介してキャビティ４内に射出する。この時金型７の
表面付近では非常に大きな剪断力が働くため、繊維材は
流動方向に配向する。しかしながら、厚み方向の中心部
分ではこのような剪断力が働かないため繊維材はランダ
ムな配向となる。次に、上記スキン層を形成するための
長繊維強化樹脂１が充填完了でかつその中心部が溶融中
である所定のタイミングで図５に示すように可動金型１
２をコア層の射出容量ストーク分Ｈだけ開き、コア層と
して短繊維強化樹脂３を射出する。すると、コア層とな
る短繊維強化樹脂３はスキン層を形成するための長繊維
強化樹脂１の未だ溶融している中心部分を選択的に流動
し、スキン層を形成するための長繊維強化樹脂１の中心
のランダム配向部分を押し広げ長繊維材１ａを流動方向
に配向しつつキャビティ２内に充填される。そして、最
終得られた製品である繊維強化サンドイッチ射出成形品
４は図６に示すように流動方向に配向したスキン層４ａ
となる長繊維強化樹脂１がコア層４ｂとなる短繊維強化
樹脂３を全体的に包み込んだ積層構造となる。
実施例を具体的に説明する。最初に図１に示すように可
動金型１２と固定金型１３とを閉じる。この状態で、ま
ずスキン層として長繊維強化樹脂１をスプルー１１を介
してキャビティ２内に射出する。この時金型７の表面付
近では非常に大きな剪断力が働くため、繊維は流動方向
に配向する。しかしながら、厚み方向の中心部分ではこ
のような剪断力が働かないため繊維材はランダムな配向
となる。次に、上記スキン層を形成するための長繊維強
化樹脂１が溶融状態でキャビティ２内に未充填であるタ
イミングで図２に示すようにコア層として短繊維強化樹
脂３をスキン層を形成するための長繊維強化樹脂１より
も高速で射出する。そして、短繊維強化樹脂３は長繊維
強化樹脂１の未だ溶融している中心部分を選択的に流動
し、長繊維強化樹脂１の中心のランダム配向部分を押し
広げ長繊維材１ａを流動方向に配向しつつキャビティ２
内を進行する。そして、最終得られた製品である繊維強
化サンドイッチ射出成形品４は図３に示すように流動方
向に配向したスキン層４ａとなる長繊維強化樹脂１がコ
ア層４ｂとなる短繊維強化樹脂３を全体的に包み込んだ
積層構造となる。次に、図４乃至図６に基づいて本発明
の他の実施例を具体的に説明する。最初に図４に示すよ
うに可動金型１２と固定金型１３とを閉じる。この状態
で、まずスキン層として長繊維強化樹脂１をスプルー１
１を介してキャビティ４内に射出する。この時金型７の
表面付近では非常に大きな剪断力が働くため、繊維材は
流動方向に配向する。しかしながら、厚み方向の中心部
分ではこのような剪断力が働かないため繊維材はランダ
ムな配向となる。次に、上記スキン層を形成するための
長繊維強化樹脂１が充填完了でかつその中心部が溶融中
である所定のタイミングで図５に示すように可動金型１
２をコア層の射出容量ストーク分Ｈだけ開き、コア層と
して短繊維強化樹脂３を射出する。すると、コア層とな
る短繊維強化樹脂３はスキン層を形成するための長繊維
強化樹脂１の未だ溶融している中心部分を選択的に流動
し、スキン層を形成するための長繊維強化樹脂１の中心
のランダム配向部分を押し広げ長繊維材１ａを流動方向
に配向しつつキャビティ２内に充填される。そして、最
終得られた製品である繊維強化サンドイッチ射出成形品
４は図６に示すように流動方向に配向したスキン層４ａ
となる長繊維強化樹脂１がコア層４ｂとなる短繊維強化
樹脂３を全体的に包み込んだ積層構造となる。
【００１０】
【発明の効果】本発明にあっては、上述のように、長繊
維材を含む第１の樹脂をキャビティに注入し、第１の樹
脂が未硬化のタイミングにおいて短繊維材を含む第２の
樹脂をキャビティに注入して、第１の樹脂がスキン層と
なり第２の樹脂がコア層となるような成形を行うので、
本発明により得られる繊維強化サンドイッチ射出成形品
は長繊維強化樹脂射出成形品及び短繊維強化樹脂射出成
形品の強度上の欠点が補われ、今までにない成形品の強
度向上がはかれ、この結果、種々の用途、例えば住宅関
連等の構造部材としても使用可能となるものである。
維材を含む第１の樹脂をキャビティに注入し、第１の樹
脂が未硬化のタイミングにおいて短繊維材を含む第２の
樹脂をキャビティに注入して、第１の樹脂がスキン層と
なり第２の樹脂がコア層となるような成形を行うので、
本発明により得られる繊維強化サンドイッチ射出成形品
は長繊維強化樹脂射出成形品及び短繊維強化樹脂射出成
形品の強度上の欠点が補われ、今までにない成形品の強
度向上がはかれ、この結果、種々の用途、例えば住宅関
連等の構造部材としても使用可能となるものである。
【図１】本発明の一実施例の製造順序を示す説明図であ
る。
る。
【図２】同上の製造順序を示す説明図である。
【図３】同上の製造順序を示す説明図である。
【図４】本発明の他の実施例の製造順序を示す説明図で
ある。
ある。
【図５】同上の製造順序を示す説明図である。
【図６】同上の製造順序を示す説明図である。
【図７】本発明により得られた繊維強化サンドイッチ射
出成形品の断面図である。
出成形品の断面図である。
【図８】従来の長繊維強化樹脂射出成形品の断面図であ
る。
る。
【図９】従来の短繊維強化樹脂射出成形品の断面図であ
る。
る。
１ 第１の樹脂 １ａ 長繊維材 ２ キャビティ ３ 第２の樹脂 ３ａ 短繊維材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−315218（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−16621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−17561（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−62716（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−128728（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−98553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−76229（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−159608（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/24
Claims (1)
- 【請求項１】 長繊維材を含む第１の樹脂をキャビティ
に注入し、第１の樹脂が未硬化のタイミングにおいて短
繊維材を含む第２の樹脂をキャビティに注入して、第１
の樹脂がスキン層となり第２の樹脂がコア層となるよう
な成形を行うことを特徴とするサンドイッチ射出成形方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13500292A JP2972024B2 (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | サンドイッチ射出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13500292A JP2972024B2 (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | サンドイッチ射出成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05329886A JPH05329886A (ja) | 1993-12-14 |
| JP2972024B2 true JP2972024B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=15141640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13500292A Expired - Fee Related JP2972024B2 (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | サンドイッチ射出成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2972024B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012192527A (ja) * | 2011-03-15 | 2012-10-11 | Unitika Ltd | サンドイッチ成形体 |
| DE102021214934A1 (de) | 2021-12-22 | 2023-06-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Spritzgussverfahren zum Herstellen eines Bauteils, Bauteil und Verfahren zum Befestigen eines Bauteils |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5798162A (en) * | 1996-09-04 | 1998-08-25 | The Dow Chemical Company | Composites of crystalline polymers |
| EP2687747A1 (en) * | 2011-03-15 | 2014-01-22 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Vibration isolation device |
| JP5719780B2 (ja) | 2011-03-15 | 2015-05-20 | 住友理工株式会社 | 防振装置 |
| DE102014003968A1 (de) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Autoliv Development Ab | Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffspritzgussteiles und Kunststoffspritzgussteil |
| US10933598B2 (en) * | 2018-01-23 | 2021-03-02 | The Boeing Company | Fabrication of composite parts having both continuous and chopped fiber components |
| CN111844623B (zh) * | 2020-07-24 | 2022-04-12 | 广东伊之密精密机械股份有限公司 | 用于长玻璃纤维注塑成型的装置 |
-
1992
- 1992-05-27 JP JP13500292A patent/JP2972024B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012192527A (ja) * | 2011-03-15 | 2012-10-11 | Unitika Ltd | サンドイッチ成形体 |
| DE102021214934A1 (de) | 2021-12-22 | 2023-06-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Spritzgussverfahren zum Herstellen eines Bauteils, Bauteil und Verfahren zum Befestigen eines Bauteils |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05329886A (ja) | 1993-12-14 |
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