JP3182217B2 - 繊維強化気泡入り樹脂構造体の製造方法 - Google Patents
繊維強化気泡入り樹脂構造体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は繊維充填材と熱可塑性樹
脂からなる繊維強化された気泡入り樹脂構造体の製造方
法であり、軽量であって剛性、強度が必要な構造体ある
いは遮音性、断熱性、緩衝性の要求される構造体など自
動車、建材その他の産業資材分野に利用される構造体の
製造方法に関する。
脂からなる繊維強化された気泡入り樹脂構造体の製造方
法であり、軽量であって剛性、強度が必要な構造体ある
いは遮音性、断熱性、緩衝性の要求される構造体など自
動車、建材その他の産業資材分野に利用される構造体の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂フォーム（樹脂発泡体）は、従来よ
り広い範囲に開発が行われ、ポリエチレンフォーム、ポ
リスチレンフォーム、ポリ塩化ビニルフォーム、ポリウ
レタンフォーム等の製品が各種産業分野に使用されてい
る。これらは一般に比重は小さく軽量であることは無論
のこと、断熱性、遮音性、緩衝性、クッション性等の機
能材として多方面に大量に使用されている。
り広い範囲に開発が行われ、ポリエチレンフォーム、ポ
リスチレンフォーム、ポリ塩化ビニルフォーム、ポリウ
レタンフォーム等の製品が各種産業分野に使用されてい
る。これらは一般に比重は小さく軽量であることは無論
のこと、断熱性、遮音性、緩衝性、クッション性等の機
能材として多方面に大量に使用されている。
【０００３】しかし、構造部材及び準構造部材として考
えた場合、フォーム単独では剛性、強度が低く、剛性の
高い他の材料との積層体、サンドイッチ構造体として使
用することが必要なため製品構造、製造工程、コスト等
に制約を受けていた。
えた場合、フォーム単独では剛性、強度が低く、剛性の
高い他の材料との積層体、サンドイッチ構造体として使
用することが必要なため製品構造、製造工程、コスト等
に制約を受けていた。
【０００４】一方、比較的に繊維長が長い繊維充填材と
熱可塑性樹脂の組み合わせた場合にも、樹脂単体よりも
比重が小さく、かつ剛性、強度の高い樹脂発泡構造体が
形成されるケースが知られている。例えば特公昭５２−
２５８６４号では嵩密度の大きく、圧縮後も弾性的に体
積が回復するガラスマットに熱可塑性樹脂を混合し、樹
脂が溶融した状態で低圧にて圧縮成形することで低比重
発泡体を得ている。しかしこのような方法では特殊なマ
ット状の繊維補強材が必要であるだけでなく、工程も複
雑となり、生産性も低いといった欠点があった。
熱可塑性樹脂の組み合わせた場合にも、樹脂単体よりも
比重が小さく、かつ剛性、強度の高い樹脂発泡構造体が
形成されるケースが知られている。例えば特公昭５２−
２５８６４号では嵩密度の大きく、圧縮後も弾性的に体
積が回復するガラスマットに熱可塑性樹脂を混合し、樹
脂が溶融した状態で低圧にて圧縮成形することで低比重
発泡体を得ている。しかしこのような方法では特殊なマ
ット状の繊維補強材が必要であるだけでなく、工程も複
雑となり、生産性も低いといった欠点があった。
【０００５】また特開昭６０−８６１３９や同６０−９
７８１４には本発明と同様の樹脂組成物を圧縮成形する
方法が記載されているが、成形圧力が高いので本発明の
ような気泡入りの樹脂構造体とすることはできなかっ
た。
７８１４には本発明と同様の樹脂組成物を圧縮成形する
方法が記載されているが、成形圧力が高いので本発明の
ような気泡入りの樹脂構造体とすることはできなかっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、繊維含有熱
可塑性樹脂組成物から軽量であって剛性、強度が高く、
成形も容易な繊維強化気泡入り構造体の効率的な製造方
法の開発を目的とする。
可塑性樹脂組成物から軽量であって剛性、強度が高く、
成形も容易な繊維強化気泡入り構造体の効率的な製造方
法の開発を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、長繊維束
に熱可塑性樹脂を２０〜９０重量％含浸し、これを５〜
５０ｍｍの長さに切断してペレットとし、これをスクリ
ュー径（Ｄ）とスクリュー長さ（Ｌ）の比Ｌ／Ｄが２０
以下、フィードゾーンの溝深さが７ｍｍ以上、圧縮比が
１．０〜２．０の押出機を用い、熱可塑性樹脂の融点よ
りも４０〜８０℃高い温度でＴ−ダイを通して製品厚み
に対して１５０〜２００％の厚さのシート状に押出した
熱可塑性樹脂組成物を、０．１〜１５ｋｇｆ／ｃｍ2 の
成形圧力の溶融樹脂圧縮成形法にて成形することを特徴
とする繊維強化気泡入り樹脂構造体の製造方法を開発す
ることにより上記目的を達成した。
に熱可塑性樹脂を２０〜９０重量％含浸し、これを５〜
５０ｍｍの長さに切断してペレットとし、これをスクリ
ュー径（Ｄ）とスクリュー長さ（Ｌ）の比Ｌ／Ｄが２０
以下、フィードゾーンの溝深さが７ｍｍ以上、圧縮比が
１．０〜２．０の押出機を用い、熱可塑性樹脂の融点よ
りも４０〜８０℃高い温度でＴ−ダイを通して製品厚み
に対して１５０〜２００％の厚さのシート状に押出した
熱可塑性樹脂組成物を、０．１〜１５ｋｇｆ／ｃｍ2 の
成形圧力の溶融樹脂圧縮成形法にて成形することを特徴
とする繊維強化気泡入り樹脂構造体の製造方法を開発す
ることにより上記目的を達成した。
【０００８】本発明方法において、強化用の長繊維束に
熱可塑性樹脂を含浸するには、例えば電線被覆用のダイ
ス等を用い、長繊維束を引き取りながらこれに熱可塑性
樹脂を被覆、含浸する公知の引き抜き成形法等によって
行うことができる。この際樹脂含浸量は２０〜９０重量
％（強化用長繊維束充填量８０〜１０重量％）とする。
熱可塑性樹脂を含浸するには、例えば電線被覆用のダイ
ス等を用い、長繊維束を引き取りながらこれに熱可塑性
樹脂を被覆、含浸する公知の引き抜き成形法等によって
行うことができる。この際樹脂含浸量は２０〜９０重量
％（強化用長繊維束充填量８０〜１０重量％）とする。
【０００９】次にこの樹脂含浸繊維束を５〜５０ｍｍの
長さに切断し、ペレット状とする。ペレットの断面形状
は引き抜き成形法のダイスにより定まるが、円形、楕円
形、長方形など任意の形状で良く特に制限はない。
長さに切断し、ペレット状とする。ペレットの断面形状
は引き抜き成形法のダイスにより定まるが、円形、楕円
形、長方形など任意の形状で良く特に制限はない。
【００１０】ここで得られたペレットを溶融押出等によ
り混練して繊維が充填された熱可塑性樹脂組成物とす
る。
り混練して繊維が充填された熱可塑性樹脂組成物とす
る。
【００１１】本発明によると、このような繊維充填物を
含有する樹脂組成物を使用することで、驚くべきことに
発泡剤等の空隙を作らしめる添加剤を使用せずとも通常
の熱可塑性樹脂と上記強化用繊維を複合した樹脂組成物
によって気泡入り状態を作り出せることが可能であるこ
とを見いだした。
含有する樹脂組成物を使用することで、驚くべきことに
発泡剤等の空隙を作らしめる添加剤を使用せずとも通常
の熱可塑性樹脂と上記強化用繊維を複合した樹脂組成物
によって気泡入り状態を作り出せることが可能であるこ
とを見いだした。
【００１２】この組成物ペレットを成形する場合、成形
体中に気泡を発生させるためには繊維はある程度以上長
くなければならず、従って押出機により溶融押し出す際
に、スクリュー径（Ｄ）とスクリュー長さ（Ｌ）の比Ｌ
／Ｄが２０以下、フィードゾーンの溝深さが７ｍｍ以上
で、圧縮比が１．０〜２．０のごとく小さい押出機を用
いてできるだけ繊維の切断を少なくしても繊維のある程
度の切断が避けられず、その平均長さは用いたものの約
６０％程度に短くなることが分かっているので最低とし
て５ｍｍ程度の長さが必要である。
体中に気泡を発生させるためには繊維はある程度以上長
くなければならず、従って押出機により溶融押し出す際
に、スクリュー径（Ｄ）とスクリュー長さ（Ｌ）の比Ｌ
／Ｄが２０以下、フィードゾーンの溝深さが７ｍｍ以上
で、圧縮比が１．０〜２．０のごとく小さい押出機を用
いてできるだけ繊維の切断を少なくしても繊維のある程
度の切断が避けられず、その平均長さは用いたものの約
６０％程度に短くなることが分かっているので最低とし
て５ｍｍ程度の長さが必要である。
【００１３】一方、繊維の長さ（ペレットの長さと同
じ）が約５０ｍｍより大であるときは押出機での成形が
困難になる。従って使用する繊維充填材はペレットの形
の場合５〜５０ｍｍ程度にするべきである。
じ）が約５０ｍｍより大であるときは押出機での成形が
困難になる。従って使用する繊維充填材はペレットの形
の場合５〜５０ｍｍ程度にするべきである。
【００１４】つまり繊維充填材を含有する樹脂組成物を
押し出す場合は、スクリュータイプ等の押出機によって
溶融、混合され、繊維が弾性回復限界内で折り曲げら
れ、相互に絡まった状態にある繊維充填樹脂組成物はダ
イス出口で開放されると、充填された繊維の弾性的回復
力によってその内部に強制的に空隙が生じ、この溶融し
た気泡入り組成物を比較的低圧で圧縮成形することで気
泡入り状態を保持した繊維強化樹脂構造体を得ることが
できる。
押し出す場合は、スクリュータイプ等の押出機によって
溶融、混合され、繊維が弾性回復限界内で折り曲げら
れ、相互に絡まった状態にある繊維充填樹脂組成物はダ
イス出口で開放されると、充填された繊維の弾性的回復
力によってその内部に強制的に空隙が生じ、この溶融し
た気泡入り組成物を比較的低圧で圧縮成形することで気
泡入り状態を保持した繊維強化樹脂構造体を得ることが
できる。
【００１５】またこのような長繊維充填のほかに発泡
剤、発泡助剤等の添加はより高い気泡化状態を生み出す
のに効果的である。つまり上記繊維充填材含有樹脂組成
物９０〜９９．９重量％に対して発泡剤あるいは発泡助
剤の併用混合物を０．１〜１０重量％を直接ドライブレ
ンドしてなる樹脂組成物、あるいは上記樹脂組成物５０
〜９９．５重量％に対し、あらかじめ発泡剤、発泡助剤
を１〜５０重量％練り込んだ樹脂組成物を０．５〜５０
重量％をかつ樹脂組成物全体に対し発泡剤が０．１重量
％以上になるようにドライブレンドしてなる樹脂組成物
を使用した場合、発泡倍率は更に大きくなることを見い
だした。
剤、発泡助剤等の添加はより高い気泡化状態を生み出す
のに効果的である。つまり上記繊維充填材含有樹脂組成
物９０〜９９．９重量％に対して発泡剤あるいは発泡助
剤の併用混合物を０．１〜１０重量％を直接ドライブレ
ンドしてなる樹脂組成物、あるいは上記樹脂組成物５０
〜９９．５重量％に対し、あらかじめ発泡剤、発泡助剤
を１〜５０重量％練り込んだ樹脂組成物を０．５〜５０
重量％をかつ樹脂組成物全体に対し発泡剤が０．１重量
％以上になるようにドライブレンドしてなる樹脂組成物
を使用した場合、発泡倍率は更に大きくなることを見い
だした。
【００１６】本方法に用いる発泡剤は有機系としては、
例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスホルムアミド類
等、あるいは無機系としては、例えば炭酸水素ナトリウ
ム、アジド類等の分解性発泡剤いずれもが使用可能であ
ってとくに制限されるものではないが、使用する熱可塑
性樹脂の溶融温度付近で分解する発泡剤の使用が好まし
い。
例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスホルムアミド類
等、あるいは無機系としては、例えば炭酸水素ナトリウ
ム、アジド類等の分解性発泡剤いずれもが使用可能であ
ってとくに制限されるものではないが、使用する熱可塑
性樹脂の溶融温度付近で分解する発泡剤の使用が好まし
い。
【００１７】またステアリン酸鉛、ステアリン酸亜鉛等
の種々の発泡助剤の併用も可能である。更にあらかじめ
発泡剤もしくは発泡助剤を練り込む樹脂、つまりマスタ
ーバッチの主成分となる熱可塑性樹脂は用途にもよるが
繊維充填した熱可塑性樹脂と混和性があれば原則として
同一であっても異なるものであっても構わない。
の種々の発泡助剤の併用も可能である。更にあらかじめ
発泡剤もしくは発泡助剤を練り込む樹脂、つまりマスタ
ーバッチの主成分となる熱可塑性樹脂は用途にもよるが
繊維充填した熱可塑性樹脂と混和性があれば原則として
同一であっても異なるものであっても構わない。
【００１８】本発明に用いられる熱可塑性樹脂について
は特に限定されるものでなく、例えばポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、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、
ポリアミド等が挙げられる。
は特に限定されるものでなく、例えばポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、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、
ポリアミド等が挙げられる。
【００１９】またこれら２種以上の樹脂のブレンド物、
あるいはタルク、炭酸カルシウム、マイカ、ガラスフレ
ーク等の粉末、平板状フィラーの添加も可能である。し
かし引き抜き成形時の連続繊維への樹脂の含浸性、及び
成形時の発泡性から同一の樹脂であっても溶融粘度の低
い樹脂を使用するほうが望ましい。
あるいはタルク、炭酸カルシウム、マイカ、ガラスフレ
ーク等の粉末、平板状フィラーの添加も可能である。し
かし引き抜き成形時の連続繊維への樹脂の含浸性、及び
成形時の発泡性から同一の樹脂であっても溶融粘度の低
い樹脂を使用するほうが望ましい。
【００２０】例えばポリプロピレンの場合、分子量の目
安となるメルトフローレート（ＭＦＲ）でみるとＭＦＲ
の範囲として３０〜２００、望ましくは６０〜２００の
ものが適している。
安となるメルトフローレート（ＭＦＲ）でみるとＭＦＲ
の範囲として３０〜２００、望ましくは６０〜２００の
ものが適している。
【００２１】ここでＭＦＲが小さすぎるときは、引き抜
き成形によりロングタイプのペレットを製造する際、Ｍ
ＦＲが小さくなるに従い（つまり溶融ポリプロピレンの
粘度が高いこと）、繊維束内部にポリプロピレンの侵
入、含浸が困難となり、充分に各単繊維を濡らすことが
できなくなる。このような樹脂含浸不良のペレットを使
用して成形した場合、繊維の分散が著しく悪く、発泡樹
脂構造体として不適当なものである。また仮に樹脂含浸
が良いペレットが得られたとしても成形時における溶融
樹脂の粘度が大きくて発泡を阻害することになるので好
ましくない。
き成形によりロングタイプのペレットを製造する際、Ｍ
ＦＲが小さくなるに従い（つまり溶融ポリプロピレンの
粘度が高いこと）、繊維束内部にポリプロピレンの侵
入、含浸が困難となり、充分に各単繊維を濡らすことが
できなくなる。このような樹脂含浸不良のペレットを使
用して成形した場合、繊維の分散が著しく悪く、発泡樹
脂構造体として不適当なものである。また仮に樹脂含浸
が良いペレットが得られたとしても成形時における溶融
樹脂の粘度が大きくて発泡を阻害することになるので好
ましくない。
【００２２】本発明に用いられる強化用繊維の種類とし
ては、特に制限されるものではないが、ガラス繊維、炭
素繊維、金属繊維、高剛性−高耐熱性有機繊維等が挙げ
られる。しかしコストパフォーマンス、及び発泡時の繊
維の弾性回復能力、曲げ強さを考慮すると繊維径１０〜
３０μｍ程度のガラス繊維を使用するのが好ましい。
ては、特に制限されるものではないが、ガラス繊維、炭
素繊維、金属繊維、高剛性−高耐熱性有機繊維等が挙げ
られる。しかしコストパフォーマンス、及び発泡時の繊
維の弾性回復能力、曲げ強さを考慮すると繊維径１０〜
３０μｍ程度のガラス繊維を使用するのが好ましい。
【００２３】繊維強化樹脂組成物を用いて成形する方法
として圧縮成形法、例えばシートスタンピング法、溶融
樹脂圧縮成形法があるが、成型工程の簡略化を考慮する
と溶融樹脂組成物を金型内に直接チャージし、所定圧力
で圧縮、冷却する溶融樹脂圧縮成形法が好ましい。以
下、図面により説明する。
として圧縮成形法、例えばシートスタンピング法、溶融
樹脂圧縮成形法があるが、成型工程の簡略化を考慮する
と溶融樹脂組成物を金型内に直接チャージし、所定圧力
で圧縮、冷却する溶融樹脂圧縮成形法が好ましい。以
下、図面により説明する。
【００２４】図１では加熱、可塑化した溶融樹脂の供給
方法を示している。可塑化したシート状の繊維充填気泡
入り樹脂４はシートダイス３より直接金型上にチャージ
される。チャージ終了後シートダイス３は移動し、金型
は閉じられ、０．１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2 の成形圧力で
成形が行われ、成形品となる。
方法を示している。可塑化したシート状の繊維充填気泡
入り樹脂４はシートダイス３より直接金型上にチャージ
される。チャージ終了後シートダイス３は移動し、金型
は閉じられ、０．１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2 の成形圧力で
成形が行われ、成形品となる。
【００２５】繊維充填材を含有する樹脂組成物を得る方
法としては通常のインラインスクリュータイプの押出機
が利用できる。但し本発明による繊維強化気泡入り樹脂
構造体を得るためには供給した繊維充填樹脂中の繊維を
できるだけ切断しないようにすることが必要である。そ
のため充填した強化繊維を均一に分散させ、かつ繊維の
折損を抑制し、なるべく初期繊維長を保持するためには
押出機のスクリュー形状の工夫が必要である。
法としては通常のインラインスクリュータイプの押出機
が利用できる。但し本発明による繊維強化気泡入り樹脂
構造体を得るためには供給した繊維充填樹脂中の繊維を
できるだけ切断しないようにすることが必要である。そ
のため充填した強化繊維を均一に分散させ、かつ繊維の
折損を抑制し、なるべく初期繊維長を保持するためには
押出機のスクリュー形状の工夫が必要である。
【００２６】本発明によるとスクリュー形状はスクリュ
ー長（Ｌ）とスクリュー径（Ｄ）の比Ｌ／Ｄが２０以下
であって、フィードゾーンの溝深さが７ｍｍ以上、圧縮
比が１．０〜２．０のものが望ましいことを見いだし
た。このようなスクリュー形状を用いた場合、繊維長を
５ｍｍのものを用いても構造体中の繊維長は平均で最低
３ｍｍ以上を確保でき、発泡倍率を大きくすることに非
常に適したものとなる。また押出機のスクリュー回転
数、及び可塑化時の背圧は可能な範囲で低く設定するの
は言うまでもない。更に繊維の分散と折損抑制、更にダ
イスより押し出された溶融樹脂中の繊維の弾性回復力等
の高発泡倍率に寄与する要因を考慮すると成形温度を熱
可塑性樹脂の融点よりも４０〜８０℃高めに設定するの
が良い。
ー長（Ｌ）とスクリュー径（Ｄ）の比Ｌ／Ｄが２０以下
であって、フィードゾーンの溝深さが７ｍｍ以上、圧縮
比が１．０〜２．０のものが望ましいことを見いだし
た。このようなスクリュー形状を用いた場合、繊維長を
５ｍｍのものを用いても構造体中の繊維長は平均で最低
３ｍｍ以上を確保でき、発泡倍率を大きくすることに非
常に適したものとなる。また押出機のスクリュー回転
数、及び可塑化時の背圧は可能な範囲で低く設定するの
は言うまでもない。更に繊維の分散と折損抑制、更にダ
イスより押し出された溶融樹脂中の繊維の弾性回復力等
の高発泡倍率に寄与する要因を考慮すると成形温度を熱
可塑性樹脂の融点よりも４０〜８０℃高めに設定するの
が良い。
【００２７】金型内に溶融樹脂組成物をチャージする方
法としては、Ｔダイを通してシート状に押し出す方法が
好ましい。シート厚みは製品の厚みに対して１５０〜２
００％程度が好ましく、これが３００％以上大きくする
のは材料の展開率が大きくなり圧縮時に製品中の気泡含
有率を減少させることとなるため好ましくない。
法としては、Ｔダイを通してシート状に押し出す方法が
好ましい。シート厚みは製品の厚みに対して１５０〜２
００％程度が好ましく、これが３００％以上大きくする
のは材料の展開率が大きくなり圧縮時に製品中の気泡含
有率を減少させることとなるため好ましくない。
【００２８】また成形時の圧力はチャージしたシート中
の空隙をできるかぎり保持するため０．１〜１５ｋｇｆ
／ｃｍ2 、好ましくは０．１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2 とす
るのが良い。図２はこれらの制約を解決するための一つ
の方法であって、例えば上型１内に型圧力調整スプリン
グ６を介してスライドコア５が設置されており、比較的
低い成形圧力の厳密な調整に適した構造となっている。
またシート厚みと型厚みの調整のため型厚調整用スペー
サー７を設けるのも好ましい。圧力調整用スプリング６
に関しては油圧式、もしくは空気圧式シリンダーであっ
ても構わない。
の空隙をできるかぎり保持するため０．１〜１５ｋｇｆ
／ｃｍ2 、好ましくは０．１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2 とす
るのが良い。図２はこれらの制約を解決するための一つ
の方法であって、例えば上型１内に型圧力調整スプリン
グ６を介してスライドコア５が設置されており、比較的
低い成形圧力の厳密な調整に適した構造となっている。
またシート厚みと型厚みの調整のため型厚調整用スペー
サー７を設けるのも好ましい。圧力調整用スプリング６
に関しては油圧式、もしくは空気圧式シリンダーであっ
ても構わない。
【００２９】但し、最終的な製品の比重と機械的特性は
ある程度相反するものであるので、望まれる製品物性に
合わせて上記成形条件の中から最適条件を選択する必要
がある。それによって得られる本発明による構造体は見
かけ比重０．４〜１．０、弾性率５０００〜５００００
ｋｇｆ／ｃｍ2 程度になる。
ある程度相反するものであるので、望まれる製品物性に
合わせて上記成形条件の中から最適条件を選択する必要
がある。それによって得られる本発明による構造体は見
かけ比重０．４〜１．０、弾性率５０００〜５００００
ｋｇｆ／ｃｍ2 程度になる。
【００３０】更に本発明では繊維強化発泡樹脂の基材と
共に塩化ビニルレザー、各種ニット、不織布等の任意の
表皮を一体成形することが可能である。図３では発泡し
た溶融樹脂シート４の上に表皮材８を直接のせ発泡基材
と表皮を一体成形する方法を示している。また多層Ｔダ
イを使用することで繊維強化発泡樹脂をコアとし、これ
以外の熱可塑性樹脂、例えばオレフィン系エラストマ
ー、もしくは各種フィラー充填組成物をスキン層とする
多層構造体の成形も可能であり、係る構造体は工業的に
利用分野が拡大するだけでなく、各種の応用が期待され
る。
共に塩化ビニルレザー、各種ニット、不織布等の任意の
表皮を一体成形することが可能である。図３では発泡し
た溶融樹脂シート４の上に表皮材８を直接のせ発泡基材
と表皮を一体成形する方法を示している。また多層Ｔダ
イを使用することで繊維強化発泡樹脂をコアとし、これ
以外の熱可塑性樹脂、例えばオレフィン系エラストマ
ー、もしくは各種フィラー充填組成物をスキン層とする
多層構造体の成形も可能であり、係る構造体は工業的に
利用分野が拡大するだけでなく、各種の応用が期待され
る。
【００３１】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により具体
的に説明する。 （実施例１）電線被覆用ダイスを用い、引き抜き成形法
にて作製したガラス長繊維強化ポリプロピレンペレット
（ガラス繊維４０重量％、ガラス繊維径１６μｍ、ポリ
プロピレンのＭＦＲ＝５０、ペレット長１３ｍｍ）を押
出機を用いて、シート状の溶融樹脂として溶融圧縮成形
機の金型にチャージした。溶融圧縮成形機は成形温度２
３０℃、金型温度６０℃、成形圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2
で成形した。なお、成形機のスクリュー形状はＬ／Ｄ
（スクリュー長／スクリュー径）が２０、圧縮比（フィ
ード部溝深さ／メタリング部溝深さ）が１．３、シート
ダイスのリップ厚みが３ｍｍであった。またこの時の溶
融樹脂シートの厚みは発泡状態で６ｍｍであり、金型形
状は３００ｍｍ×３００ｍｍで製品厚みは３ｍｍであっ
た。
的に説明する。 （実施例１）電線被覆用ダイスを用い、引き抜き成形法
にて作製したガラス長繊維強化ポリプロピレンペレット
（ガラス繊維４０重量％、ガラス繊維径１６μｍ、ポリ
プロピレンのＭＦＲ＝５０、ペレット長１３ｍｍ）を押
出機を用いて、シート状の溶融樹脂として溶融圧縮成形
機の金型にチャージした。溶融圧縮成形機は成形温度２
３０℃、金型温度６０℃、成形圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2
で成形した。なお、成形機のスクリュー形状はＬ／Ｄ
（スクリュー長／スクリュー径）が２０、圧縮比（フィ
ード部溝深さ／メタリング部溝深さ）が１．３、シート
ダイスのリップ厚みが３ｍｍであった。またこの時の溶
融樹脂シートの厚みは発泡状態で６ｍｍであり、金型形
状は３００ｍｍ×３００ｍｍで製品厚みは３ｍｍであっ
た。
【００３２】（実施例２）実施例１のガラス繊維強化ポ
リプロピレンペレットに炭酸水素ナトリウム系発泡剤を
少量の添着材と共に３重量％ドライブレンドした他は実
施例１と同様に成形した。
リプロピレンペレットに炭酸水素ナトリウム系発泡剤を
少量の添着材と共に３重量％ドライブレンドした他は実
施例１と同様に成形した。
【００３３】（比較例１）実施例１のガラス長繊維強化
ポリプロピレンペレットの代りに、３ｍｍカットのガラ
スチョップドストランド（ガラス繊維径１３μｍ、組成
物中４０重量％）とポリプロピレン（ＭＦＲ＝５０）を
２軸押出機で混練したガラス短繊維強化ポリプロピレン
ペレットを使用したほかは実施例１と同様に成形した。
このペレットにする際に繊維はかなり切断され、平均長
さは０．５〜０．６ｍｍ程度となった。以上実施例１，
２及び比較例１の評価結果を表１に示す。表１から分か
るように比較例１は繊維の長さが短かすぎ、発泡しな
い。
ポリプロピレンペレットの代りに、３ｍｍカットのガラ
スチョップドストランド（ガラス繊維径１３μｍ、組成
物中４０重量％）とポリプロピレン（ＭＦＲ＝５０）を
２軸押出機で混練したガラス短繊維強化ポリプロピレン
ペレットを使用したほかは実施例１と同様に成形した。
このペレットにする際に繊維はかなり切断され、平均長
さは０．５〜０．６ｍｍ程度となった。以上実施例１，
２及び比較例１の評価結果を表１に示す。表１から分か
るように比較例１は繊維の長さが短かすぎ、発泡しな
い。
【００３４】
【表１】
【００３５】（実施例３，４及び比較例２，３）実施例
１のガラス長繊維強化ポリプロピレンペレットを使用
し、成形圧力を３，７，２０，５０ｋｇｆ／ｃｍ2 と変
えて実施例１と同様に成形を実施した。評価結果を表２
に示す。
１のガラス長繊維強化ポリプロピレンペレットを使用
し、成形圧力を３，７，２０，５０ｋｇｆ／ｃｍ2 と変
えて実施例１と同様に成形を実施した。評価結果を表２
に示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、樹脂単体での発泡構造
体では達成できなかった低比重と高剛性、高強度を合わ
せ持つ繊維強化発泡樹脂構造体を比較的簡単な工程で製
造、提供できると共に、防振、遮音、断熱等を要求され
る分野への応用が可能であり、工業的に利用価値が高
い。
体では達成できなかった低比重と高剛性、高強度を合わ
せ持つ繊維強化発泡樹脂構造体を比較的簡単な工程で製
造、提供できると共に、防振、遮音、断熱等を要求され
る分野への応用が可能であり、工業的に利用価値が高
い。
【図１】樹脂供給の模式図、及び成形方法。
【図２】金型構造の一例。
【図３】表皮一体成形の模式図。
１ 上型 ２ 下型 ３ シートダイス ４ 溶融樹脂シート ５ スライドコア ６ 型圧力調整用スプリング ７ 型厚調整用スペーサー ８ 表皮材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−97814（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−193326（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−77666（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−90335（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 43/02 - 43/20 B29C 43/32 - 43/34 B29C 44/00 - 44/12
Claims (5)
- 【請求項１】 長繊維束に熱可塑性樹脂を２０〜９０重
量％含浸し、これを５〜５０ｍｍの長さに切断してペレ
ットとし、これをスクリュー径（Ｄ）とスクリュー長さ
（Ｌ）の比Ｌ／Ｄが２０以下、フィードゾーンの溝深さ
が７ｍｍ以上、圧縮比が１．０〜２．０の押出機を用
い、熱可塑性樹脂の融点よりも４０〜８０℃高い温度で
Ｔ−ダイを通して製品厚みに対して１５０〜２００％の
厚さのシート状に押出した熱可塑性樹脂組成物を、０．
１〜１５ｋｇｆ／ｃｍ2 の成形圧力の溶融樹脂圧縮成形
法にて成形することを特徴とする繊維強化気泡入り樹脂
構造体の製造方法。 - 【請求項２】 成形に用いる熱可塑性樹脂組成物が、繊
維充填材を含有する樹脂組成物のペレット９０〜９９．
９重量％と発泡剤０．１〜１０重量％を直接ドライブレ
ンドしてなる熱可塑性樹脂組成物である請求項１記載の
繊維強化気泡入り樹脂構造体の製造方法。 - 【請求項３】 成形に用いる熱可塑性樹脂組成物が、繊
維充填材を含有する樹脂組成物５０〜９９．５重量％と
発泡剤を含有する樹脂組成物０．５〜５０重量％からな
り、かつ組成物全体に対し発泡剤が０．１重量％以上に
なるようにドライブレンドしてなる熱可塑性樹脂組成物
である請求項１記載の繊維強化気泡入り樹脂構造体の製
造方法。 - 【請求項４】 繊維強化気泡入り樹脂構造体の見かけ比
重が０．４〜１．０であって、その曲げ弾性率が５，０
００〜５０，０００ｋｇｆ／ｃｍ2 である請求項１記載
の繊維強化気泡入り樹脂構造体の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜３記載の熱可塑性樹脂組成物
と表皮材またはスキン層として他の熱可塑性樹脂組成物
との多層構造体を一体成形する繊維強化気泡入り樹脂構
造体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17207292A JP3182217B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 繊維強化気泡入り樹脂構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17207292A JP3182217B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 繊維強化気泡入り樹脂構造体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05338049A JPH05338049A (ja) | 1993-12-21 |
| JP3182217B2 true JP3182217B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=15935026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17207292A Expired - Fee Related JP3182217B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 繊維強化気泡入り樹脂構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182217B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3282328B2 (ja) * | 1993-12-17 | 2002-05-13 | 住友化学工業株式会社 | 多層成形品の製造方法および多層成形品 |
| JP5761867B2 (ja) * | 2013-01-21 | 2015-08-12 | 株式会社日本製鋼所 | 繊維強化された樹脂基材又は樹脂成形体の製造方法及びこの製造方法に使用する可塑化吐出機 |
| KR102262973B1 (ko) * | 2017-05-15 | 2021-06-08 | (주)엘지하우시스 | 다공성 섬유강화 복합재 및 그 제조 방법 |
-
1992
- 1992-06-04 JP JP17207292A patent/JP3182217B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05338049A (ja) | 1993-12-21 |
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