JPH0623742A - 連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット及びその製造法 - Google Patents
連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット及びその製造法Info
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- JPH0623742A JPH0623742A JP4205895A JP20589592A JPH0623742A JP H0623742 A JPH0623742 A JP H0623742A JP 4205895 A JP4205895 A JP 4205895A JP 20589592 A JP20589592 A JP 20589592A JP H0623742 A JPH0623742 A JP H0623742A
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続ガラス繊維を補強材として含有し、熱可
塑性樹脂がガラス繊維中に均一に含浸されており、しか
も生産性よく製造できるようにした連続ガラス繊維強化
熱可塑性樹脂ペレット及びその製造法を提供する。 【構成】 補強材として、モノフィラメント径６〜２５
μｍで、かつ、下記数１で計算されるモノフィラメント
の重なり度が１０以下のガラス繊維ストランド２３を複
数本用い、これに熱可塑性樹脂１１を含浸させて線状の
成形物とし、この成形物を所定長さに切断してペレット
３０を得る。 【数１】重なり度＝Ａ×（Ｄ／Ｌ） （ただし、Ａはモノフィラメントの集束本数、Ｌはガラ
ス繊維ストランドの平均幅、Ｄはモノフィラメントの平
均径を意味する。）
塑性樹脂がガラス繊維中に均一に含浸されており、しか
も生産性よく製造できるようにした連続ガラス繊維強化
熱可塑性樹脂ペレット及びその製造法を提供する。 【構成】 補強材として、モノフィラメント径６〜２５
μｍで、かつ、下記数１で計算されるモノフィラメント
の重なり度が１０以下のガラス繊維ストランド２３を複
数本用い、これに熱可塑性樹脂１１を含浸させて線状の
成形物とし、この成形物を所定長さに切断してペレット
３０を得る。 【数１】重なり度＝Ａ×（Ｄ／Ｌ） （ただし、Ａはモノフィラメントの集束本数、Ｌはガラ
ス繊維ストランドの平均幅、Ｄはモノフィラメントの平
均径を意味する。）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＦＲＴＰ（繊維強化熱
可塑性樹脂）の成形材料となる連続ガラス繊維強化熱可
塑性樹脂ペレット及びその製造法に関する。
可塑性樹脂）の成形材料となる連続ガラス繊維強化熱可
塑性樹脂ペレット及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＲＴＰは、射出成形機に、所定の含有
率に補強材量を調整したペレットを投入するか、熱可塑
性樹脂の補強材を含有しないペレットと、補強材を含有
するペレットとを所定の割合で投入し、射出成形金型に
注入固化することによって成形されている。ＦＲＴＰの
補強材としては、チョップドストランド、ロービングが
多く用いられている。
率に補強材量を調整したペレットを投入するか、熱可塑
性樹脂の補強材を含有しないペレットと、補強材を含有
するペレットとを所定の割合で投入し、射出成形金型に
注入固化することによって成形されている。ＦＲＴＰの
補強材としては、チョップドストランド、ロービングが
多く用いられている。
【０００３】チョップドストランドを補強材とする場合
は、長さ３〜６ｍｍ程度のチョップドストランドと熱可
塑性樹脂とを押出スクリューで加熱混練して押出し、所
定長さに切断してペレット化して用いている。このペレ
ットは、例えば図３（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂
１１中にチョップドストランド１２が分散含有された構
造をなしている。
は、長さ３〜６ｍｍ程度のチョップドストランドと熱可
塑性樹脂とを押出スクリューで加熱混練して押出し、所
定長さに切断してペレット化して用いている。このペレ
ットは、例えば図３（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂
１１中にチョップドストランド１２が分散含有された構
造をなしている。
【０００４】また、ロービングを補強材とするときは、
押出機のダイスに、ロービングを連続して供給するとと
もに、溶融した熱可塑性樹脂を供給し、ダイスの部分で
熱可塑性樹脂をロービングに含浸させて押出し、所定の
長さに切断することにより、ペレット化して用いてい
る。このペレットは、例えば図３（ｂ）に示すように、
熱可塑性樹脂１１中に、ロービング１３が埋設されてお
り、熱可塑性樹脂１１がロービング１３のモノフィラメ
ント１４間に含浸された構造をなしている。
押出機のダイスに、ロービングを連続して供給するとと
もに、溶融した熱可塑性樹脂を供給し、ダイスの部分で
熱可塑性樹脂をロービングに含浸させて押出し、所定の
長さに切断することにより、ペレット化して用いてい
る。このペレットは、例えば図３（ｂ）に示すように、
熱可塑性樹脂１１中に、ロービング１３が埋設されてお
り、熱可塑性樹脂１１がロービング１３のモノフィラメ
ント１４間に含浸された構造をなしている。
【０００５】このような連続繊維に熱可塑性樹脂を含浸
させる方法としては、例えば特開昭５９−４９９１３
号、特公昭５２−１０１４０号、ＵＳＰ４，４３９，３
８７号などが開示されている。
させる方法としては、例えば特開昭５９−４９９１３
号、特公昭５２−１０１４０号、ＵＳＰ４，４３９，３
８７号などが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、チョッ
プドストランドを補強材とするＦＲＴＰにおいては、次
のような問題点があった。すなわち、押出成形機でチョ
ップドストランドと熱可塑性樹脂とを加熱混練するとき
に、押出スクリューとチョップドストランドとの摩擦等
によりチョップドストランドの切断が起こる。更に、Ｆ
ＲＴＰの成形の際にも、射出成形機のスクリューとの摩
擦によって切断が起こるため、ガラス繊維が更に短く切
断され、当初３〜６ｍｍであった繊維長が、最終的には
０．０５〜０．８ｍｍ程度になってしまう。このため、
成形品の機械的物性、特に衝撃強度を十分に向上させる
ことができなかった。
プドストランドを補強材とするＦＲＴＰにおいては、次
のような問題点があった。すなわち、押出成形機でチョ
ップドストランドと熱可塑性樹脂とを加熱混練するとき
に、押出スクリューとチョップドストランドとの摩擦等
によりチョップドストランドの切断が起こる。更に、Ｆ
ＲＴＰの成形の際にも、射出成形機のスクリューとの摩
擦によって切断が起こるため、ガラス繊維が更に短く切
断され、当初３〜６ｍｍであった繊維長が、最終的には
０．０５〜０．８ｍｍ程度になってしまう。このため、
成形品の機械的物性、特に衝撃強度を十分に向上させる
ことができなかった。
【０００７】また、ロービングを補強材とするＦＲＴＰ
においても、次のような問題点があった。すなわち、ロ
ービングとしては、多数本のモノフィラメントを一度に
集束して引き揃えたもの（ダイレクトロービング）が用
いられているが、一般に２０００本以上のガラス繊維を
集束したものとなっている。
においても、次のような問題点があった。すなわち、ロ
ービングとしては、多数本のモノフィラメントを一度に
集束して引き揃えたもの（ダイレクトロービング）が用
いられているが、一般に２０００本以上のガラス繊維を
集束したものとなっている。
【０００８】このため、図３（ｂ）に示されるように、
熱可塑性樹脂１１がロービング１３の内部Ａにまで浸透
しにくく、モノフィラメント１４の１本１本に至るまで
熱可塑性樹脂１１を均一に含浸させることが困難であっ
た。このように熱可塑性樹脂の含浸が不良であると、Ｆ
ＲＴＰの機械的物性の低下を招く原因となる。一方、熱
可塑性樹脂の含浸不良を防ごうとすると、ロービングを
ゆっくりダイスに通して、時間をかけて熱可塑性樹脂と
接触させる必要があり、生産スピードが著しく低下し
て、製造コストが高くなるという問題があった。
熱可塑性樹脂１１がロービング１３の内部Ａにまで浸透
しにくく、モノフィラメント１４の１本１本に至るまで
熱可塑性樹脂１１を均一に含浸させることが困難であっ
た。このように熱可塑性樹脂の含浸が不良であると、Ｆ
ＲＴＰの機械的物性の低下を招く原因となる。一方、熱
可塑性樹脂の含浸不良を防ごうとすると、ロービングを
ゆっくりダイスに通して、時間をかけて熱可塑性樹脂と
接触させる必要があり、生産スピードが著しく低下し
て、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００９】更に、上記の他にも次のような製造上の問
題点があった。すなわち、製造開始当初のロービングを
使い切った後、あるいはロービングのストランドの切断
がおこった際に、更に継続して製造するためには、ロー
ビング同志をつなぐ必要がある。その際、ロービング同
志を糸つなぎした部分では、各ストランドに含まれるフ
ィラメントの合計本数は２倍となり、従来の２０００本
以上のフィラメントからなるストランドのロービングで
は、糸つなぎ部分で樹脂の含浸が著しく悪くなり、ま
た、金型内での抵抗が増加してストランド切断等を起こ
し易くなるという問題点があった。
題点があった。すなわち、製造開始当初のロービングを
使い切った後、あるいはロービングのストランドの切断
がおこった際に、更に継続して製造するためには、ロー
ビング同志をつなぐ必要がある。その際、ロービング同
志を糸つなぎした部分では、各ストランドに含まれるフ
ィラメントの合計本数は２倍となり、従来の２０００本
以上のフィラメントからなるストランドのロービングで
は、糸つなぎ部分で樹脂の含浸が著しく悪くなり、ま
た、金型内での抵抗が増加してストランド切断等を起こ
し易くなるという問題点があった。
【００１０】したがって、本発明の目的は、連続ガラス
繊維を補強材として含有し、熱可塑性樹脂が個々のモノ
フィラメントの間隙にまで均一に含浸されており、しか
も生産性よく製造できるようにした連続ガラス繊維強化
熱可塑性樹脂ペレット及びその製造法を提供することに
ある。
繊維を補強材として含有し、熱可塑性樹脂が個々のモノ
フィラメントの間隙にまで均一に含浸されており、しか
も生産性よく製造できるようにした連続ガラス繊維強化
熱可塑性樹脂ペレット及びその製造法を提供することに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット
は、連続ガラス繊維に熱可塑性樹脂を含浸させ、所定長
さに切断してなる連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレ
ットにおいて、前記連続ガラス繊維として、モノフィラ
メント径が６〜２５μｍで、かつ、１本当たりのモノフ
ィラメントの集束本数をＡとし、ガラス繊維回巻体より
テンションをかけずに引き出されたガラス繊維ストラン
ドの平均幅をＬ（ｍｍ）とし、モノフィラメントの平均
径をＤ（ｍｍ）としたとき、下記数３にて計算されるモ
ノフィラメントの重なり度が１０以下であるガラス繊維
ストランドが用いられ、このガラス繊維ストランドが複
数本含有されていることを特徴とする。
め、本発明の連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット
は、連続ガラス繊維に熱可塑性樹脂を含浸させ、所定長
さに切断してなる連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレ
ットにおいて、前記連続ガラス繊維として、モノフィラ
メント径が６〜２５μｍで、かつ、１本当たりのモノフ
ィラメントの集束本数をＡとし、ガラス繊維回巻体より
テンションをかけずに引き出されたガラス繊維ストラン
ドの平均幅をＬ（ｍｍ）とし、モノフィラメントの平均
径をＤ（ｍｍ）としたとき、下記数３にて計算されるモ
ノフィラメントの重なり度が１０以下であるガラス繊維
ストランドが用いられ、このガラス繊維ストランドが複
数本含有されていることを特徴とする。
【００１２】
【数３】重なり度＝Ａ×（Ｄ／Ｌ）
【００１３】ここで、ガラス繊維ストランドの平均幅Ｄ
は、例えばガラス繊維回巻体よりガラス繊維ストランド
をテンションをかけずに引き出してテーブル上に載置
し、ノギス等にてその幅を非接触状態で測定し、その値
を平均することによって求められる。そして、数３で求
められたモノフィラメントの重なり度は、大略的にはガ
ラス繊維ストランドの厚み方向に配列されたモノフィラ
メントの平均数を意味している。
は、例えばガラス繊維回巻体よりガラス繊維ストランド
をテンションをかけずに引き出してテーブル上に載置
し、ノギス等にてその幅を非接触状態で測定し、その値
を平均することによって求められる。そして、数３で求
められたモノフィラメントの重なり度は、大略的にはガ
ラス繊維ストランドの厚み方向に配列されたモノフィラ
メントの平均数を意味している。
【００１４】また、本発明の熱可塑性樹脂ペレットの製
造法は、ガラス繊維回巻体より複数本の連続ガラス繊維
を引出して樹脂含浸用金型に同時に導入する工程と、溶
融した熱可塑性樹脂を前記樹脂含浸用金型に送り込み、
前記連続ガラス繊維に含浸させる工程と、前記熱可塑性
樹脂を含浸された連続ガラス繊維を前記樹脂含浸用金型
から引き出して、前記熱可塑性樹脂を冷却硬化させる工
程と、得られた線状の成形物を所定長さに切断する工程
とを含む連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製
造法において、前記連続ガラス繊維として、モノフィラ
メント径が６〜２５μｍで、かつ、１本当たりのモノフ
ィラメントの集束本数をＡとし、ガラス繊維回巻体より
テンションをかけずに引き出されたガラス繊維ストラン
ドの平均幅をＬ（ｍｍ）とし、モノフィラメントの平均
径をＤ（ｍｍ）としたとき、前記数３にて計算されるモ
ノフィラメントの重なり度が１０以下であるガラス繊維
ストランドを用いることを特徴とする。
造法は、ガラス繊維回巻体より複数本の連続ガラス繊維
を引出して樹脂含浸用金型に同時に導入する工程と、溶
融した熱可塑性樹脂を前記樹脂含浸用金型に送り込み、
前記連続ガラス繊維に含浸させる工程と、前記熱可塑性
樹脂を含浸された連続ガラス繊維を前記樹脂含浸用金型
から引き出して、前記熱可塑性樹脂を冷却硬化させる工
程と、得られた線状の成形物を所定長さに切断する工程
とを含む連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製
造法において、前記連続ガラス繊維として、モノフィラ
メント径が６〜２５μｍで、かつ、１本当たりのモノフ
ィラメントの集束本数をＡとし、ガラス繊維回巻体より
テンションをかけずに引き出されたガラス繊維ストラン
ドの平均幅をＬ（ｍｍ）とし、モノフィラメントの平均
径をＤ（ｍｍ）としたとき、前記数３にて計算されるモ
ノフィラメントの重なり度が１０以下であるガラス繊維
ストランドを用いることを特徴とする。
【００１５】以下、本発明について好ましい具体例を挙
げて更に詳細に説明する。
げて更に詳細に説明する。
【００１６】本発明の連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂
ペレット（以下、Ｌ−ＦＴＰペレットと略称する）に用
いる熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、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、
ポリスチレン、ＡＳ（アクリロニトリルスチレン）樹
脂、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹
脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＩ
（ポリエーテルイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエー
テルケトン）等が好ましく用いられる。この熱可塑性樹
脂には、用途や成形条件に応じて、着色剤、改質剤、ガ
ラス繊維以外の充填材等、公知の添加剤を適宜含有させ
ることができ、これらは常法に従い混練使用される。
ペレット（以下、Ｌ−ＦＴＰペレットと略称する）に用
いる熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、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、
ポリスチレン、ＡＳ（アクリロニトリルスチレン）樹
脂、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹
脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＩ
（ポリエーテルイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエー
テルケトン）等が好ましく用いられる。この熱可塑性樹
脂には、用途や成形条件に応じて、着色剤、改質剤、ガ
ラス繊維以外の充填材等、公知の添加剤を適宜含有させ
ることができ、これらは常法に従い混練使用される。
【００１７】本発明において、連続ガラス繊維として
は、モノフィラメント径が６〜２５μｍで、かつ、前記
数３でモノフィラメントの重なり度が１０以下であるガ
ラス繊維ストランドが用いられる。
は、モノフィラメント径が６〜２５μｍで、かつ、前記
数３でモノフィラメントの重なり度が１０以下であるガ
ラス繊維ストランドが用いられる。
【００１８】ここで、モノフィラメント径が６μｍ未満
では、ガラス繊維の生産性が低く、コスト高となるた
め、実用的ではない。また、モノフィラメント径が２５
μｍを超えると、モノフィラメントの剛直性が増して脆
くなるため、Ｌ−ＦＴＰ製造装置の樹脂含浸用金型を通
過する際の金型−ガラス繊維間、あるいはガラス繊維同
志の摩擦によってモノフィラメントが切断されやすくな
り、製造装置内にも毛羽が発生して生産性に悪影響を及
ぼしやすい。
では、ガラス繊維の生産性が低く、コスト高となるた
め、実用的ではない。また、モノフィラメント径が２５
μｍを超えると、モノフィラメントの剛直性が増して脆
くなるため、Ｌ−ＦＴＰ製造装置の樹脂含浸用金型を通
過する際の金型−ガラス繊維間、あるいはガラス繊維同
志の摩擦によってモノフィラメントが切断されやすくな
り、製造装置内にも毛羽が発生して生産性に悪影響を及
ぼしやすい。
【００１９】また、前記数３で求められるモノフィラメ
ントの重なり度が１０を超えると、ガラス繊維ストラン
ド内部へ樹脂が浸透するのに時間がかかり、樹脂の含浸
が不良になりやすく、樹脂の含浸を良好にしようとする
と、含浸用金型内における樹脂との接触時間を長く保つ
必要があり、生産性が著しく低下する。また、含浸用金
型に長大なものが必要となり、樹脂加熱時間も長くなっ
て樹脂の熱劣化を誘起しやすく、最終成形品の外観（特
に色調）に悪影響を及ぼしやすい。なお、モノフィラメ
ントの重なり度は、７以下であることが更に好ましい。
ントの重なり度が１０を超えると、ガラス繊維ストラン
ド内部へ樹脂が浸透するのに時間がかかり、樹脂の含浸
が不良になりやすく、樹脂の含浸を良好にしようとする
と、含浸用金型内における樹脂との接触時間を長く保つ
必要があり、生産性が著しく低下する。また、含浸用金
型に長大なものが必要となり、樹脂加熱時間も長くなっ
て樹脂の熱劣化を誘起しやすく、最終成形品の外観（特
に色調）に悪影響を及ぼしやすい。なお、モノフィラメ
ントの重なり度は、７以下であることが更に好ましい。
【００２０】本発明において、１つのペレットに含有さ
せる上記ガラス繊維ストランドの本数は、含浸用金型の
大きさ、更に言えばペレットの直径に合わせて適宜選択
すればよいが、一般的には、２〜４０本が好ましく、７
〜３５本が更に好ましい。ガラス繊維ストランドの本数
が２本未満では、樹脂との配合割合の関係でペレットが
小径となるので生産効率が低下し、４０本を超えると、
ストランド同志の密着性が不十分となり、ストランド間
に空隙を生じやすく、最終成形品にボイド等を生じやす
くなる。
せる上記ガラス繊維ストランドの本数は、含浸用金型の
大きさ、更に言えばペレットの直径に合わせて適宜選択
すればよいが、一般的には、２〜４０本が好ましく、７
〜３５本が更に好ましい。ガラス繊維ストランドの本数
が２本未満では、樹脂との配合割合の関係でペレットが
小径となるので生産効率が低下し、４０本を超えると、
ストランド同志の密着性が不十分となり、ストランド間
に空隙を生じやすく、最終成形品にボイド等を生じやす
くなる。
【００２１】更に、Ｌ−ＦＴＰペレット中における連続
ガラス繊維の含有率は、３０〜８５ｗｔ％とすることが
好ましく、４０〜７０ｗｔ％とすることが更に好まし
い。連続ガラス繊維の含有率が３０ｗｔ％未満では、Ｆ
ＲＴＰの成形に用いるマスターペレットとしてのガラス
含有率が不足し、８５ｗｔ％を超えると、ガラス繊維量
に対する樹脂量が少なすぎて、ガラス繊維への含浸が不
十分になりやすい。
ガラス繊維の含有率は、３０〜８５ｗｔ％とすることが
好ましく、４０〜７０ｗｔ％とすることが更に好まし
い。連続ガラス繊維の含有率が３０ｗｔ％未満では、Ｆ
ＲＴＰの成形に用いるマスターペレットとしてのガラス
含有率が不足し、８５ｗｔ％を超えると、ガラス繊維量
に対する樹脂量が少なすぎて、ガラス繊維への含浸が不
十分になりやすい。
【００２２】本発明のＬ−ＦＴＰは、前述した特開昭５
９−４９９１３号、特公昭５２−１０１４０号、ＵＳＰ
４，４３９，３８７号などに開示された製造装置を使用
して製造可能であり、例えば図２に示される製造装置が
用いられる。図において、複数のロービング（ガラス繊
維回巻体）２２から引き出されるガラス繊維ストランド
２３を、予熱炉２４を通過せしめ、樹脂含浸用金型２１
に同時に導入する。この樹脂含浸用金型２１には、押出
機２５より加熱混練され溶融した熱可塑性樹脂が送りこ
まれ、金型２１の中でガラス繊維ストランドは、熱可塑
性樹脂を含浸される。こうして得られた線状の成形物
は、冷却槽２６を通って引取り機２７により引き出さ
れ、ペレタイザー２９によって所定長さに切断され、本
発明のペレット３０が得られる。なお、ペレット３０の
切断長さは、特に限定されないが、通常０．３〜３ｃｍ
が適当である。
９−４９９１３号、特公昭５２−１０１４０号、ＵＳＰ
４，４３９，３８７号などに開示された製造装置を使用
して製造可能であり、例えば図２に示される製造装置が
用いられる。図において、複数のロービング（ガラス繊
維回巻体）２２から引き出されるガラス繊維ストランド
２３を、予熱炉２４を通過せしめ、樹脂含浸用金型２１
に同時に導入する。この樹脂含浸用金型２１には、押出
機２５より加熱混練され溶融した熱可塑性樹脂が送りこ
まれ、金型２１の中でガラス繊維ストランドは、熱可塑
性樹脂を含浸される。こうして得られた線状の成形物
は、冷却槽２６を通って引取り機２７により引き出さ
れ、ペレタイザー２９によって所定長さに切断され、本
発明のペレット３０が得られる。なお、ペレット３０の
切断長さは、特に限定されないが、通常０．３〜３ｃｍ
が適当である。
【００２３】本発明のＬ−ＦＴＰペレット３０は、図１
に示すように、複数本のガラス繊維ストランド２３が長
手方向に沿って引き揃えられ、熱可塑性樹脂１１で覆わ
れて一体化されており、この熱可塑性樹脂１１は、ガラ
ス繊維ストランド２３の個々のモノフィラメント１４の
間隙に至るまで均一に含浸されている。なお、ガラス繊
維ストランド２３として、前述したようにモノフィラメ
ントの重なり度が１０以下のものを用いたことにより、
Ｌ−ＦＴＰペレットの断面におけるガラス繊維ストラン
ド２３の形状も、従来のものより扁平な形状をなしてい
る。このＬ−ＦＴＰペレット３０は、補強材を含有しな
い熱可塑性樹脂だけのペレットと適宜割合で配合され
て、射出成形機に投入され、ＦＲＴＰの成形品とされ
る。
に示すように、複数本のガラス繊維ストランド２３が長
手方向に沿って引き揃えられ、熱可塑性樹脂１１で覆わ
れて一体化されており、この熱可塑性樹脂１１は、ガラ
ス繊維ストランド２３の個々のモノフィラメント１４の
間隙に至るまで均一に含浸されている。なお、ガラス繊
維ストランド２３として、前述したようにモノフィラメ
ントの重なり度が１０以下のものを用いたことにより、
Ｌ−ＦＴＰペレットの断面におけるガラス繊維ストラン
ド２３の形状も、従来のものより扁平な形状をなしてい
る。このＬ−ＦＴＰペレット３０は、補強材を含有しな
い熱可塑性樹脂だけのペレットと適宜割合で配合され
て、射出成形機に投入され、ＦＲＴＰの成形品とされ
る。
【００２４】
【作用】本発明では、連続ガラス繊維として、モノフィ
ラメント径６〜２５μｍで、かつ、前記数３で求められ
るモノフィラメントの重なり度が１０以下のガラス繊維
ストランドを用いたので、ガラス繊維ストランドを構成
する個々のモノフィラメントの間隙まで熱可塑性樹脂が
容易に侵入する。その結果、ガラス繊維ストランド内部
への熱可塑性樹脂の含浸が良好となり、ガラス繊維表面
が熱可塑性樹脂によって極めて均一に濡れた状態をなす
ペレットが得られる。このため、このペレットを原料に
して射出成形して得られる成形品中での樹脂−ガラス繊
維の界面接着が良好となり、かつ、ガラス繊維分布もよ
り均一となることにより、良好な強度、外観をもつ成形
品を得ることができる。また、上記のように熱可塑性樹
脂がガラス繊維ストランドの内部に含浸されやすくなる
ので、ペレットの生産スピードも十分に維持することが
できる。更に、連続ガラス繊維を用いているので、チョ
ップドストランドを用いた場合のように、ガラス繊維長
が短くなってしまうという問題もなく、それによって成
形品の機械的物性、特に衝撃強度を十分に向上させるこ
とができる。
ラメント径６〜２５μｍで、かつ、前記数３で求められ
るモノフィラメントの重なり度が１０以下のガラス繊維
ストランドを用いたので、ガラス繊維ストランドを構成
する個々のモノフィラメントの間隙まで熱可塑性樹脂が
容易に侵入する。その結果、ガラス繊維ストランド内部
への熱可塑性樹脂の含浸が良好となり、ガラス繊維表面
が熱可塑性樹脂によって極めて均一に濡れた状態をなす
ペレットが得られる。このため、このペレットを原料に
して射出成形して得られる成形品中での樹脂−ガラス繊
維の界面接着が良好となり、かつ、ガラス繊維分布もよ
り均一となることにより、良好な強度、外観をもつ成形
品を得ることができる。また、上記のように熱可塑性樹
脂がガラス繊維ストランドの内部に含浸されやすくなる
ので、ペレットの生産スピードも十分に維持することが
できる。更に、連続ガラス繊維を用いているので、チョ
ップドストランドを用いた場合のように、ガラス繊維長
が短くなってしまうという問題もなく、それによって成
形品の機械的物性、特に衝撃強度を十分に向上させるこ
とができる。
【００２５】
実施例１ 補強材として、モノフィラメント径１３μｍ、モノフィ
ラメント集束本数８００本のガラス繊維ストランド１５
本を用い、熱可塑性樹脂として、ポリプロピレンを用い
て、図２に示した方法により、ガラス含有率７０ｗｔ％
のＬ−ＦＴＰペレットを製造した。このとき用いたガラ
ス繊維ストランドのモノフィラメントの重なり度は、
６．９であった。
ラメント集束本数８００本のガラス繊維ストランド１５
本を用い、熱可塑性樹脂として、ポリプロピレンを用い
て、図２に示した方法により、ガラス含有率７０ｗｔ％
のＬ−ＦＴＰペレットを製造した。このとき用いたガラ
ス繊維ストランドのモノフィラメントの重なり度は、
６．９であった。
【００２６】このＬ−ＦＴＰペレットの断面を観察し
て、熱可塑性樹脂の含浸状態を評価した。更に、このＬ
−ＦＴＰペレットをマスターペレットとして、ポリプロ
ピレンを所定量添加し、射出成形機にて、ガラス含有率
３０．２ｗｔ％のＡＳＴＭに準拠した強度試験片を得
た。次に、この試験片を用いて、ＡＳＴＭに準拠した方
法で曲げ強度、衝撃強度を測定した。この結果を表１に
示す。
て、熱可塑性樹脂の含浸状態を評価した。更に、このＬ
−ＦＴＰペレットをマスターペレットとして、ポリプロ
ピレンを所定量添加し、射出成形機にて、ガラス含有率
３０．２ｗｔ％のＡＳＴＭに準拠した強度試験片を得
た。次に、この試験片を用いて、ＡＳＴＭに準拠した方
法で曲げ強度、衝撃強度を測定した。この結果を表１に
示す。
【００２７】実施例２ 補強材として、モノフィラメント径９μｍ、モノフィラ
メント集束本数１０００本のガラス繊維ストランド２６
本を用いた他は、実施例１と同様にして、ガラス含有率
７０ｗｔ％のＬ−ＦＴＰペレットを製造した。このとき
用いたガラス繊維ストランドのモノフィラメントの重な
り度は、５．０であった。
メント集束本数１０００本のガラス繊維ストランド２６
本を用いた他は、実施例１と同様にして、ガラス含有率
７０ｗｔ％のＬ−ＦＴＰペレットを製造した。このとき
用いたガラス繊維ストランドのモノフィラメントの重な
り度は、５．０であった。
【００２８】このＬ−ＦＴＰペレットの断面を観察し
て、熱可塑性樹脂の含浸状態を評価した。更に、実施例
１と同様にして、ガラス含有率３０．５ｗｔ％のＡＳＴ
Ｍに準拠した強度試験片を作り、これを用いて曲げ強
度、衝撃強度を測定した。この結果を表１に示す。
て、熱可塑性樹脂の含浸状態を評価した。更に、実施例
１と同様にして、ガラス含有率３０．５ｗｔ％のＡＳＴ
Ｍに準拠した強度試験片を作り、これを用いて曲げ強
度、衝撃強度を測定した。この結果を表１に示す。
【００２９】実施例３ 補強材として、モノフィラメント径１６μｍ、モノフィ
ラメント集束本数８００本のガラス繊維ストランド１０
本を用いた他は、実施例１と同様にして、ガラス含有率
７０ｗｔ％のＬ−ＦＴＰペレットを製造した。このとき
用いたガラス繊維ストランドのモノフィラメントの重な
り度は、６．４であった。
ラメント集束本数８００本のガラス繊維ストランド１０
本を用いた他は、実施例１と同様にして、ガラス含有率
７０ｗｔ％のＬ−ＦＴＰペレットを製造した。このとき
用いたガラス繊維ストランドのモノフィラメントの重な
り度は、６．４であった。
【００３０】このＬ−ＦＴＰペレットの断面を観察し
て、熱可塑性樹脂の含浸状態を評価した。更に、実施例
１と同様にして、ガラス含有率３０．９ｗｔ％のＡＳＴ
Ｍに準拠した強度試験片を作り、これを用いて曲げ強
度、衝撃強度を測定した。この結果を表１に示す。
て、熱可塑性樹脂の含浸状態を評価した。更に、実施例
１と同様にして、ガラス含有率３０．９ｗｔ％のＡＳＴ
Ｍに準拠した強度試験片を作り、これを用いて曲げ強
度、衝撃強度を測定した。この結果を表１に示す。
【００３１】実施例４ 補強材として、モノフィラメント径１３μｍ、モノフィ
ラメント集束本数２０００本のガラス繊維ストランド２
本を用いた他は、実施例１と同様にして、ガラス含有率
７０ｗｔ％のＬ−ＦＴＰペレットを製造した。このとき
用いたガラス繊維ストランドのモノフィラメントの重な
り度は、８．６であった。
ラメント集束本数２０００本のガラス繊維ストランド２
本を用いた他は、実施例１と同様にして、ガラス含有率
７０ｗｔ％のＬ−ＦＴＰペレットを製造した。このとき
用いたガラス繊維ストランドのモノフィラメントの重な
り度は、８．６であった。
【００３２】このＬ−ＦＴＰペレットの断面を観察し
て、熱可塑性樹脂の含浸状態を評価した。更に、実施例
１と同様にして、ガラス含有率３０．３ｗｔ％のＡＳＴ
Ｍに準拠した強度試験片を作り、これを用いて曲げ強
度、衝撃強度を測定した。この結果を表１に示す。
て、熱可塑性樹脂の含浸状態を評価した。更に、実施例
１と同様にして、ガラス含有率３０．３ｗｔ％のＡＳＴ
Ｍに準拠した強度試験片を作り、これを用いて曲げ強
度、衝撃強度を測定した。この結果を表１に示す。
【００３３】比較例１ 補強材として、モノフィラメント径１３μｍ、モノフィ
ラメント集束本数２０００本のガラス繊維ストランド６
本を用いた他は、実施例１と同様にして、ガラス含有率
７０ｗｔ％のＬ−ＦＴＰペレットを製造した。このとき
用いたガラス繊維ストランドのモノフィラメントの重な
り度は、１２．９であった。
ラメント集束本数２０００本のガラス繊維ストランド６
本を用いた他は、実施例１と同様にして、ガラス含有率
７０ｗｔ％のＬ−ＦＴＰペレットを製造した。このとき
用いたガラス繊維ストランドのモノフィラメントの重な
り度は、１２．９であった。
【００３４】このＬ−ＦＴＰペレットの断面を観察し
て、熱可塑性樹脂の含浸状態を評価した。更に、実施例
１と同様にして、ガラス含有率３０．１ｗｔ％のＡＳＴ
Ｍに準拠した強度試験片を作り、これを用いて曲げ強
度、衝撃強度を測定した。この結果を表１に示す。
て、熱可塑性樹脂の含浸状態を評価した。更に、実施例
１と同様にして、ガラス含有率３０．１ｗｔ％のＡＳＴ
Ｍに準拠した強度試験片を作り、これを用いて曲げ強
度、衝撃強度を測定した。この結果を表１に示す。
【００３５】比較例２ 補強材として、モノフィラメント径１６μｍ、モノフィ
ラメント集束本数４０００本、ガラス繊維ストランド２
本を用い、実施例１と同様にして、ガラス含有率７０ｗ
ｔ％のＬ−ＦＴＰペレットを製造した。このとき用いた
ガラス繊維ストランドのモノフィラメントの重なり度
は、１６．０であった。
ラメント集束本数４０００本、ガラス繊維ストランド２
本を用い、実施例１と同様にして、ガラス含有率７０ｗ
ｔ％のＬ−ＦＴＰペレットを製造した。このとき用いた
ガラス繊維ストランドのモノフィラメントの重なり度
は、１６．０であった。
【００３６】このＬ−ＦＴＰペレットの断面を観察し
て、熱可塑性樹脂の含浸状態を評価した。更に、実施例
１と同様にして、ガラス含有率３０．３％のＡＳＴＭに
準拠した強度試験片を作り、これを用いて曲げ強度、衝
撃強度を測定した。この結果を表１に示す。
て、熱可塑性樹脂の含浸状態を評価した。更に、実施例
１と同様にして、ガラス含有率３０．３％のＡＳＴＭに
準拠した強度試験片を作り、これを用いて曲げ強度、衝
撃強度を測定した。この結果を表１に示す。
【００３７】なお、表１中、◎は良好、○は普通、×は
悪いを意味し、「ＰＰ」は、ポリプロピレンを意味し、
「生産性」は、比較例２のＬ−ＦＴＰペレットの１時間
当たりの生産量を１００とした場合の相対値を示す。
悪いを意味し、「ＰＰ」は、ポリプロピレンを意味し、
「生産性」は、比較例２のＬ−ＦＴＰペレットの１時間
当たりの生産量を１００とした場合の相対値を示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】表１の結果から、モノフィラメントの重な
り度が１０以下のガラス繊維ストランドを用いた実施例
１〜４のＬ−ＦＴＰペレットは、いずれも樹脂の含浸が
良好になされるのに対して、モノフィラメントの重なり
度が１０を超えるガラス繊維ストランドを用いた比較例
１、２のＬ−ＦＴＰペレットは、樹脂の含浸状態が悪い
ことがわかる。
り度が１０以下のガラス繊維ストランドを用いた実施例
１〜４のＬ−ＦＴＰペレットは、いずれも樹脂の含浸が
良好になされるのに対して、モノフィラメントの重なり
度が１０を超えるガラス繊維ストランドを用いた比較例
１、２のＬ−ＦＴＰペレットは、樹脂の含浸状態が悪い
ことがわかる。
【００４０】また、Ｌ−ＦＴＰペレットに含有されたモ
ノフィラメントの径及び総本数が同じとなる、実施例１
と比較例１、及び、実施例３と比較例２を比較すると、
実施例１、３の方が、対応する比較例１、２に比べて、
成形品の曲げ強度及び衝撃強度が優れていることがわか
る。
ノフィラメントの径及び総本数が同じとなる、実施例１
と比較例１、及び、実施例３と比較例２を比較すると、
実施例１、３の方が、対応する比較例１、２に比べて、
成形品の曲げ強度及び衝撃強度が優れていることがわか
る。
【００４１】更に、Ｌ−ＦＴＰペレットの生産性は、モ
ノフィラメントの重なり度が１０以下のガラス繊維スト
ランドを用いた実施例１〜４の方が、モノフィラメント
の重なり度が１０を超えるガラス繊維ストランドを用い
た比較例１、２よりも、明らかに勝っていることがわか
る。
ノフィラメントの重なり度が１０以下のガラス繊維スト
ランドを用いた実施例１〜４の方が、モノフィラメント
の重なり度が１０を超えるガラス繊維ストランドを用い
た比較例１、２よりも、明らかに勝っていることがわか
る。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガラス繊維補強材として、モノフィラメント径が６〜２
５μｍで、かつ、モノフィラメントの重なり度が１０以
下であるガラス繊維ストランドを複数本用いたので、熱
可塑性樹脂の含浸が良好になされたＬ−ＦＴＰペレット
が得られる。そして、このＬ−ＦＴＰペレットを用いる
ことにより、成形品中における樹脂−ガラス繊維の界面
接着が良好となり、ガラス繊維分布もより均一となり、
更にガラス繊維長も長くなるので、良好な機械的物性、
特に衝撃強度に優れた成形品が得られる。また、ガラス
繊維が成形品の表面と平行となるため、表面外観が美麗
な成形品が得られる。更に、本発明のＬ−ＦＴＰペレッ
トは、熱可塑性樹脂のガラス繊維ストランド内部への含
浸が良好であるため、モノフィラメントの重なり度が１
０を超えるガラス繊維ストランドを用いた従来のＬ−Ｆ
ＴＰペレットに比べて製造ラインのスピードを向上させ
ることができる。
ガラス繊維補強材として、モノフィラメント径が６〜２
５μｍで、かつ、モノフィラメントの重なり度が１０以
下であるガラス繊維ストランドを複数本用いたので、熱
可塑性樹脂の含浸が良好になされたＬ−ＦＴＰペレット
が得られる。そして、このＬ−ＦＴＰペレットを用いる
ことにより、成形品中における樹脂−ガラス繊維の界面
接着が良好となり、ガラス繊維分布もより均一となり、
更にガラス繊維長も長くなるので、良好な機械的物性、
特に衝撃強度に優れた成形品が得られる。また、ガラス
繊維が成形品の表面と平行となるため、表面外観が美麗
な成形品が得られる。更に、本発明のＬ−ＦＴＰペレッ
トは、熱可塑性樹脂のガラス繊維ストランド内部への含
浸が良好であるため、モノフィラメントの重なり度が１
０を超えるガラス繊維ストランドを用いた従来のＬ−Ｆ
ＴＰペレットに比べて製造ラインのスピードを向上させ
ることができる。
【図１】本発明の連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレ
ットの１実施例を示す模式説明図である。
ットの１実施例を示す模式説明図である。
【図２】本発明の連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレ
ットの製造装置の一例を示す概略説明図である。
ットの製造装置の一例を示す概略説明図である。
【図３】従来のガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの
例を示し、（ａ）はチョップドストランドを補強材とす
るもの、（ｂ）はロービングを補強材とするものを示す
模式説明図である。
例を示し、（ａ）はチョップドストランドを補強材とす
るもの、（ｂ）はロービングを補強材とするものを示す
模式説明図である。
１１ 熱可塑性樹脂 １４ モノフィラメント ２３ ガラス繊維ストランド ３０ 連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット
Claims (6)
- 【請求項１】 連続ガラス繊維に熱可塑性樹脂を含浸さ
せ、所定長さに切断してなる連続ガラス繊維強化熱可塑
性樹脂ペレットにおいて、前記連続ガラス繊維として、
モノフィラメント径が６〜２５μｍで、かつ、１本当た
りのモノフィラメントの集束本数をＡとし、ガラス繊維
回巻体よりテンションをかけずに引き出されたガラス繊
維ストランドの平均幅をＬ（ｍｍ）とし、モノフィラメ
ントの平均径をＤ（ｍｍ）としたとき、下記数１にて計
算されるモノフィラメントの重なり度が１０以下である
ガラス繊維ストランドが用いられ、このガラス繊維スト
ランドが複数本含有されていることを特徴とする連続ガ
ラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット。 【数１】重なり度＝Ａ×（Ｄ／Ｌ） - 【請求項２】 前記ガラス繊維ストランドのモノフィラ
メントの重なり度が７以下である請求項１記載の連続ガ
ラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット。 - 【請求項３】 前記ペレットに対するガラス繊維含有率
が３０〜８５ｗｔ％である請求項１又は２記載の連続ガ
ラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット。 - 【請求項４】 ガラス繊維回巻体より複数本の連続ガラ
ス繊維を引出して樹脂含浸用金型に同時に導入する工程
と、溶融した熱可塑性樹脂を前記樹脂含浸用金型に送り
込み、前記連続ガラス繊維に含浸させる工程と、前記熱
可塑性樹脂を含浸された連続ガラス繊維を前記樹脂含浸
用金型から引き出して、前記熱可塑性樹脂を冷却硬化さ
せる工程と、得られた線状の成形物を所定長さに切断す
る工程とを含む連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレッ
トの製造法において、前記連続ガラス繊維として、モノ
フィラメント径が６〜２５μｍで、かつ、１本当たりの
モノフィラメントの集束本数をＡとし、ガラス繊維回巻
体よりテンションをかけずに引き出されたガラス繊維ス
トランドの平均幅をＬ（ｍｍ）とし、モノフィラメント
の平均径をＤ（ｍｍ）としたとき、下記数２にて計算さ
れるモノフィラメントの重なり度が１０以下であるガラ
ス繊維ストランドを用いることを特徴とする連続ガラス
繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製造法。 【数２】重なり度＝Ａ×（Ｄ／Ｌ） - 【請求項５】 前記ガラス繊維ストランドとして、前記
モノフィラメントの重なり度が７以下であるものを用い
る請求項４記載の連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレ
ットの製造法。 - 【請求項６】 前記ペレットに対するガラス繊維含有率
が３０〜８５ｗｔ％となるように成形を行う請求項４又
は５記載の連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205895A JP2524941B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205895A JP2524941B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0623742A true JPH0623742A (ja) | 1994-02-01 |
| JP2524941B2 JP2524941B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=16514525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4205895A Expired - Lifetime JP2524941B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 連続ガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレット及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524941B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5639410A (en) * | 1994-09-12 | 1997-06-17 | Polyplastics Co., Inc. | Apparatus and method for manufacturing a resin structure reinforced with long fibers |
| US6183864B1 (en) | 1998-04-15 | 2001-02-06 | Asahi Fiber Glass Company, Limited | Thermoplastic resin-combined glass fiber base material and process for its production |
| EP1375103A1 (en) * | 2002-06-21 | 2004-01-02 | Asahi Fiber Glass Company, Limited | Glass fiber-reinforced thermoplastic resin pellets and manufacturing method thereof |
| EP1457669A2 (en) | 2003-03-11 | 2004-09-15 | Denso Corporation | Starter with stopper on clutch inner portion of one-way clutch |
| WO2007091293A1 (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Nitto Boseki Co., Ltd. | 扁平ガラス繊維含有ペレット、扁平ガラス繊維含有熱可塑性樹脂成型物及びこれらの製造方法 |
| US7389707B2 (en) | 2003-10-16 | 2008-06-24 | Denso Corporation | Starter with one-way clutch for cranking internal combustion engine |
| US7389708B2 (en) | 2003-12-25 | 2008-06-24 | Denso Corporation | Starter for an engine |
| EP3539741A3 (en) * | 2018-03-15 | 2019-11-20 | Ricoh Company, Ltd. | Resin particles, production method thereof, and application thereof for production of a three-dimensional object |
| KR102499103B1 (ko) * | 2021-10-20 | 2023-02-10 | 김덕영 | 섬유보강근의 로빙 개수산출방법 |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP4205895A patent/JP2524941B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
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| US6911259B2 (en) | 2002-06-21 | 2005-06-28 | Asahi Fiber Glass Company, Limited | Glass fiber-reinforced thermoplastic resin pellets and their production process |
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| WO2007091293A1 (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Nitto Boseki Co., Ltd. | 扁平ガラス繊維含有ペレット、扁平ガラス繊維含有熱可塑性樹脂成型物及びこれらの製造方法 |
| EP3539741A3 (en) * | 2018-03-15 | 2019-11-20 | Ricoh Company, Ltd. | Resin particles, production method thereof, and application thereof for production of a three-dimensional object |
| US11242436B2 (en) | 2018-03-15 | 2022-02-08 | Ricoh Company, Ltd. | Resin particles, production method thereof, and application thereof for production of three-dimensional object |
| KR102499103B1 (ko) * | 2021-10-20 | 2023-02-10 | 김덕영 | 섬유보강근의 로빙 개수산출방법 |
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| JP2524941B2 (ja) | 1996-08-14 |
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