JPH04119807A

JPH04119807A - 強化プラスチックの製法および製造用ダイス

Info

Publication number: JPH04119807A
Application number: JP2242069A
Authority: JP
Inventors: Teruo Hosokawa; 細川　輝夫; Shinji Tsukamoto; 真司塚本; Hiroshi Shibano; 博柴野
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1990-09-12
Filing date: 1990-09-12
Publication date: 1992-04-21
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JP2902756B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、剛性、耐衝撃性に優れ、自動車部材、建材、
各種産業用資材として好適な強化プラスチ、。

りの製法および製造用ダイスに関する。

〔従来の技術〕

従来、剛性、耐衝撃性に優れた強化プラスチックの製法
としては、プルトルージョン法によって繊維に樹脂を含
浸させたり、或いはマｙト状の繊維に樹脂を含浸させる
公知の方法が用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前者のプルトルージョン法においては、
各繊維の表面に樹脂を接着させ、がっ含浸させるため、
繊維を束ねたものが使用される。

その結果、樹脂の含浸が充分に行なわれず、剛性や引張
強度の発現が低い。これを解決するため、マトリックス
となる樹脂の分子量を下げ、溶融粘度を低くして含浸性
をよくして問題の解決が図られているが、使用される樹
脂の分子量を下げると、耐衝撃強度が低下する欠点を生
じる。

また、後者においてマット状の繊維に樹脂を含浸させる
場合にも、前者と同様、樹脂の溶融粘度を下げる必要が
あり、耐衝撃強度低下の問題が発生する。さらにスタン
ピングのような圧縮成形では、リブ構造にマット状繊維
が入りに＜＜、樹脂のみが流動する。したがって特に薄
肉成形品では、目的とする高強度のものは得られない。

また、無機質繊維と有機質繊維を同時に用い、引張強変
向上等の機能の一部を無機質繊維に、耐衝撃性向上等の
機能を有機質繊維にそれぞれ分担させ、強化プラスチッ
クの機能を向上させることは可能であるが、樹脂本来に
起因する耐熱性、寸法安定性を左右する線膨張率、耐衝
撃性を充分改善することは困難であった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、剛性、耐
衝撃性のともに優れた強化プラスチックの製法および製
造用ダイスを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明の強化プラスチック
の製法は、先端において合流する。中心通路および中心通路に対し
て同心円状の通路に、それぞれ異種の熱可塑性樹脂を圧
入するとともに、上記中心通路および同心円状の通路に
それぞれ異種または同種の繊維材料を導入し、上記合流
部の先端より、上記繊維材料および熱可塑性樹脂を引出
す。

また、製造用ダイスは、長繊維に溶融した熱可塑性樹脂を付着させて弓出す強化
プラスチック製造用ダイスにおいて、ダイス表面に開口
する導入口を有する中心通路と、ダイス表面に開口する
導入口を有し、上記中心通路に対して同心円状の同心円
通路と、上記中心通路および同心円通路が合流し、外部
に開口する合流部と、上、記中心通路の内面に対向して
開口し、それぞれ外部と連通ずる上流側繊維導入路と、
上記同心円通路の外側内面に対向して開口し、それぞれ
外部と連通ずる下流側繊維導入路とを有する。

〔作用〕

本発明は、上記の構成を有するため、同心円状に異種の
樹脂で構成され、それぞれの中の繊維が異種或いは同種
となるので、単一材料では得られない樹脂の機能と、繊
維の強化機能の両方が任意に調整可能となる。

〔実施例〕

本発明に用いられる無機質繊維としては例えばガラス繊
維（Ｇ−Ｆ）、灰化ケイ素ａｍ、アルミナ繊維等があげ
られる。

また、有機質ａｍとしては、例えばカーボン繊維（Ｃ−
Ｆ）　、熱可塑性ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、
ポリアラミド繊維、麻、綿等のセルロース系天然繊維な
どがあげられる。

上記無機質繊維の直径は、５〜１５μｍ、特に８〜１３
μｍのものが好ましい。また有機質繊維の直径は、１０
〜２５μｍ、特に１３〜２０　）、ｔｍか好ましい。

また、本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、ポリ
アミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等があげられる。

ポリアミド系樹脂としては６ナイロン（ＰＡ６）６６ナ
イロン（ＰＡ　６６）等の各種ナイロンがあげられる。

ポリオレフィン系樹脂としては、ホモポリプロピレン（
ｐｐ）、ハインンバクトポリプロピレン（ＨＩＰＰ）、
ポリエチレン（ＰＥ）、ＰＰとＰＥの共重合体で、エチ
レンの含有量が１〜８ｖｔ％、分子量のサイズの指標と
して、ＪＩＳ−に７１１３に規定する２３０℃におけル
メルトフローレイト（ＭＦＲ）が３５ｇ７１０分以上の
もの、ＰＰとエチレンのプロ・７り共重合体で、重合体
混合物中のエチレン−プロピレン共重合体は、１０〜３
０ｕｔ％で、そのエチレン−プロピレン共重合体中に占
めるプロピレンの含有量が１０〜６５ｖｔ％のものなど
かあげられる。

第１図は、本発明に用いられる装置の一実施例を示すも
ので、図中符号比　２はそれぞれ樹脂ＡＢを押出す押出
機、３はダイスである。

ダイス３には、ダイス表面に開口する導入口４を有する
中心通路５と、ダイス表面に開口する導入口６を有する
、上記中心通路５に対して同心円状の同心円通路７とが
設けられている。この同心通路７は徐々に径か小さくな
り、上記中心通路５と合流し、中心通路５の延長におい
て合流部８か形成されている。この合流部８の先端はダ
イス表面に開口し導出口９となっている。

上記中心通路５の内面には、対向して開口し、それぞれ
離れる方向に延びて、外部と連通ずる上流側繊維導入路
１０か形成されている。また、上記同心円通路７の外側
内面には、対向して開口しそれぞれ離れる方向に延びて
、外部と連通ずる下流側繊維導入路１１が形成されてい
る。

上記上流側繊維導入路１０および下流側繊維導入路１１
からは、それぞれ繊維Ｃ，Ｄの束か巻回されたロール１
２．１３より引出された繊維束１２ａ、１３ａか導入さ
れ、樹脂か含浸された繊維束１２ａ、１３ａは導出口９
から引出される。

また、上記ダイス３の下流側には、引出された、樹脂か
含浸されている繊維１４を冷却固化す冷却機１５、上記
冷却固化された繊維束（ストランド）Ｉ６を引■す引出
１１７、引出した繊維束を１０〜２５ｍｍの長さのペレ
ットＩ９に切断する力、ター１８か順次配設されている
。

上記装置を用いてペレット１９をつくるには、押出機１
．２から樹脂Ａ、Ｂを押出し、それぞれ導入口４．６よ
り中心通路５、同心円通路７に圧入するとともに、ロー
ル１２．１３から繊維ＣＤの繊維束１２ａ、１３ａをそ
れぞれ上流側繊維通路１０、下流側繊維通路１１より導
入する。これらは引出機１７によって駆動され、合流部
８、および冷却機１５を通ってカッター１８に送られ、
切断されペレット１９か得られる。

このペレット１９は、スタンピング成形等の原料として
使用に供される。

上記押出機１，２の押出速度および引出機１７の引出速
度は、数値制御され、上流側および下流側の繊維通路１
０．ＩＩから溶融した樹脂が漏ることかないようになっ
ている。

実施例１第１図Ｉこ示すダイスを用い、押出機１からＭＦＲ（２
３０″）が４０ｇ／１０分（７）ＰＰ　（Ａ）をダイス
３の中心通路５に圧入し、押出機２がらポリアミド樹脂
として分子量１００００のＰＡ６（Ｂ）をダイス３の同
心円通路７に圧入した。圧入したＰ　Ｐ／Ｐ　Ａ　６の
重量比は４ｏ／６０てあった。

また上流側繊維通路１０からは、直径１０μｍのガラス
繊維（Ｃ）を２０００本集束した繊維束１２ａを導入し
、下流側繊維通路１１には直径２０μｍのポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）繊維ぐＤ）を１０００本集束
したｍＭ束１３ａを導入した。両繊維の使用量の割合は
Ｃ／Ｄ　＝　０５とした。

また、樹脂と繊維の合計量に対する繊維の割合は３０ｗ
ｔ％とじた。

ダイス３の導出口９より引出され、冷却固化されたスト
ランド川６は、はカッタ１８によって切断され長さ１３
ｍｍのペレット１９とした。このペレット１９をスタン
ピング成形機により、５００Ｘ５００Ｘ５ｍｍの平板を
成形し、これがら１３０Ｘ１３０Ｘ５ｍｍの板を切出し
て落球衝撃試験に供した。

上記落球衝撃試験には先端の曲率半径６３５ｍｍの衝撃
ヘッドを用い、荷重を次第に重くして、破壊が始まる時
点の工不ルキーをもとめ、試験片の厚みてもとめた値を
割って材料の衝撃強度とした。

また荷重］、　８　、　５　ｋｇｆ／　ａｍ’でのＨＤ
Ｔ　（熱変形温度）を測定した。

実施例２ＰＰ０代りにプロＺり共Ｍ合体（ＨＩＰＰ）を用いた以
外は、実施例Ｉと同じにした。

実施例３ＨＩＰＰの代りにＨＩＰＰに５ｗｔ％の無水マレイン酸
（ＭＨＡ）を添加したものを用いた以外は実施例２と同
じにした。

実施例４ＰＡ６の代りにアラミド繊維を用いた以外は実施例１と
同じにした。

実施例５，６Ａ／Ｂの比を、それぞれ６０／４０．３０／７０とした
以外は実施例１と同しにした。

比較例ＩＰＡ６樹脂を用いず、ＰＰ樹脂のみを用いた以外は実施
例１と同じにした。

比較例２ＰＰ樹脂を用いないでＰＡ６のみを用いた以外は実施例
１と同じにした。

比較例３使用する繊維をとしてＧ−Ｆを用い、上流側繊維通路の
みから導入した。

比較例４使用する繊維としてＰＥＴを用い、下流側繊維通路のみ
から導入した。

実施例１〜６、比較例１〜４の結果を一括して第１表に
示す。

以下余白〔発明の効果〕以上述へたように、異種、または同種の熱可能性樹脂か
、同心円状に形成され、それぞれの樹脂層に、異種また
は同種の繊維を存在させたストランドは、これをベレッ
ト化し、成形することによ１て得られる強化プラスチッ
クの耐衝撃性か向上し、また、使用する樹脂、繊維種類
、配合等を調整することにより、成形体の物性か選択で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る製法において使用される装置の
一例、およびダイスの構造を示す図である。１．２　押出機、３　ダイス、４　導入口、５中心通路
、６・導入口、７　同心円通路、８　・合流部、９・−
導出口、１０　上流側繊維通路、１１・・下流側繊維通
路、　　１２・ロール、１２ａ　　・繊維Ｃの束、１３
　ロール、］　３　ａ−繊維りの束、１４・樹脂が含浸
された繊維束、１５・・冷却槽、１６・・・含浸した樹
脂か冷却固化された繊維束（ストランド） ■ 弓出機、カッタ、・・ベレット、樹脂、繊維。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）先端において合流する、中心通路および中心通路
に対して同心円状の通路に、それぞれ異種の熱可塑性樹
脂を圧入するとともに上記中心通路および同心円状の通
路に、それぞれ異種または同種の繊維材料を導入し、上
記合流部の先端より、上記繊維材料および熱可塑性樹脂
を引出す工程を有することを特徴とする強化プラスチッ
クの製法。
（２）長繊維に、溶融した熱可塑性樹脂を付着させて引
出す強化プラスチック製造用ダイスにおいて、ダイス表面に開口する導入口を有する中心通路と、ダイ
ス表面に開口する導入口を有し、上記中心通路に対して
同心円状の同心円通路と、上記中心通路および同心円通
路が合流し、外部に開口する合流部と、上記中心通路の
内面に対向して開口し、それぞれ外部と連通する上流側
繊維導入路と、上記同心円通路の外側内面に対向して開
口し、それぞれ外部と連通する下流側繊維導入路とを有
することを特徴とする強化プラスチック製造用ダイス。