JP6167707B2 - 射出成形装置およびガラス繊維強化樹脂の製造方法 - Google Patents
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Description
図6は、ガラス繊維強化樹脂中に含まれるガラス繊維の繊維長とガラス繊維強化樹脂の材料特性(剛性、強度、耐衝撃性)との関係を表すグラフである。図6において、横軸がガラス繊維の繊維長、縦軸がガラス繊維強化樹脂の材料特性の大きさを表す。図6に示すように、ガラス繊維の繊維長が長くなればなるほど、ガラス繊維強化樹脂の剛性(modulus)、強度(strength)、耐衝撃性(impact resistance)といった材料特性が向上することがわかる。
本発明は、基端側から先端側にかけて、第1ゾーン、第2ゾーンおよび第3ゾーンが形成されており、第1ゾーンの圧縮比が2.0以上であり、第2ゾーンおよび第3ゾーンの圧縮比が1.0以上2.0未満である射出スクリューと、この射出スクリューを収容する射出シリンダと、射出スクリューが射出シリンダ内で回転することにより、無極性の樹脂が第1ゾーン、第2ゾーンおよび第3ゾーンを通過するように、無極性の樹脂を射出シリンダ内に供給する第1供給手段と、射出スクリューが射出シリンダ内で回転することにより、ストランド状のガラス繊維束が第1ゾーンを通過せずに第2ゾーンおよび第3ゾーンを通過するように、ストランド状のガラス繊維束を射出シリンダ内に供給する第2供給手段と、射出スクリューが射出シリンダ内で回転することにより、無極性の樹脂とストランド状のガラス繊維束を構成するガラス繊維とを接着させるためのバインダ剤が第1ゾーンおよび第2ゾーンを通過せずに第3ゾーンを通過するように、バインダ剤を前記射出シリンダ内に供給する第3供給手段と、を備える射出成形装置を提供する。
ガラス繊維強化樹脂中のガラス繊維の分散性を評価するために、次のような試験を行った。
下記の表1に示す材料配合比でブレンドした2種類の原材料(サンプル1、2)を用意し、それぞれのサンプルを通常のフルフライトスクリューのフィードゾーンに供給し、同一条件で射出成形した。成形後、成形品に存在するガラス繊維束(解束していないガラス繊維束)の単位体積当たりの個数をカウントした。その結果を図5に示す。
Claims (5)
- 基端側から先端側にかけて、第1ゾーン、第2ゾーンおよび第3ゾーンが形成されており、前記第1ゾーンの圧縮比が2.0以上であり、前記第2ゾーンおよび前記第3ゾーンの圧縮比が1.0以上2.0未満である射出スクリューと、
前記射出スクリューを収容する射出シリンダと、
前記射出スクリューが前記射出シリンダ内で回転することにより、無極性の樹脂が前記第1ゾーン、前記第2ゾーンおよび前記第3ゾーンを通過するように、前記無極性の樹脂を前記射出シリンダ内に供給する第1供給手段と、
前記射出スクリューが前記射出シリンダ内で回転することにより、ストランド状のガラス繊維束が前記第1ゾーンを通過せずに前記第2ゾーンおよび前記第3ゾーンを通過するように、前記ストランド状のガラス繊維束を前記射出シリンダ内に供給する第2供給手段と、
前記射出スクリューが前記射出シリンダ内で回転することにより、前記無極性の樹脂と前記ストランド状のガラス繊維束を構成するガラス繊維とを接着させるためのバインダ剤が前記第1ゾーンおよび前記第2ゾーンを通過せずに前記第3ゾーンを通過するように、前記バインダ剤を前記射出シリンダ内に供給する第3供給手段と、を備える射出成形装置。 - 基端側から先端側にかけて、第1ゾーン、第2ゾーンおよび第3ゾーンが形成されており、前記第1ゾーンの圧縮比が2.0以上であり、前記第2ゾーンおよび前記第3ゾーンの圧縮比が1.0以上2.0未満である射出スクリューと、前記射出スクリューを収容する射出シリンダとを備える射出成形装置を用いたガラス繊維強化樹脂の製造方法であり、
前記射出スクリューを前記射出シリンダ内で回転させることにより、前記第1ゾーンにて無極性の樹脂を混練および溶融させるとともに前記第2ゾーンに送り出す第1工程と、
前記第2ゾーンにて前記無極性の樹脂にストランド状のガラス繊維束を混入させるとともに、前記射出スクリューを前記射出シリンダ内で回転させることにより、前記第2ゾーンにてストランド状のガラス繊維束を解束させ、解束されたガラス繊維を前記無極性の樹脂中に分散させてガラス繊維含有溶融樹脂を形成し、形成した前記ガラス繊維含有溶融樹脂を前記第3ゾーンに送り出す第2工程と、
前記第3ゾーンにて、前記無極性の樹脂と前記ガラス繊維とを接着させるためのバインダ剤を前記ガラス繊維含有溶融樹脂に混入させるとともに、前記射出スクリューを前記射出シリンダ内で回転させることにより、前記第3ゾーンにて、前記バインダ剤を介して前記無極性の樹脂と前記ガラス繊維とを接着させて、ガラス繊維接着溶融樹脂を形成する第3工程と、
前記ガラス繊維接着溶融樹脂を金型内に射出してガラス繊維強化樹脂を形成する第4工程と、
を含む、ガラス繊維強化樹脂の製造方法。 - 請求項2に記載のガラス繊維強化樹脂の製造方法において、
前記ガラス繊維束はガラス繊維およびガラス繊維に結合したカップリング剤を含み、
前記バインダ剤は、前記カップリング剤に結合する官能基を有するとともに前記無極性の樹脂と相性の良い材料で形成されている、ガラス繊維強化樹脂の製造方法。 - 請求項3に記載のガラス繊維強化樹脂の製造方法において、
前記バインダ剤は、前記無極性の樹脂と同じ材料で形成され、且つ前記カップリング剤に結合する官能基を持つ化合物で変性されている変性樹脂である、ガラス繊維強化樹脂の製造方法。 - 請求項3または4に記載のガラス繊維強化樹脂の製造方法において、
前記無極性の樹脂はポリプロピレン樹脂であり、
前記カップリング剤はアミノシランカップリング剤であり、
前記バインダ剤は無水マレイン酸変性ポリプロピレンである、ガラス繊維強化樹脂の製造方法。
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