JPH081664A - 繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法、繊維強化熱可塑性樹脂構造物および押出装置 - Google Patents
繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法、繊維強化熱可塑性樹脂構造物および押出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、繊維強化熱可塑性樹脂構造物の押
出機による製造方法およびその装置に関するものであ
り、押出機スクリュにより生じるスパイラルフローを矯
正し繊維強化熱可塑性樹脂構造物を押出機のダイより押
し出す際の構造物の流動異常を抑制し、押出物の表面状
態を改良し表面平滑性に優れた繊維強化熱可塑性樹脂構
造物を製造する製造方法およびその装置を提供すること
を目的とする。 【構成】 繊維強化熱可塑性樹脂構造物を押出機により
製造するのに際し、押出機のスクリュ先端とダイ間のシ
リンダ内に板状のプレートを一つあるいは複数個取付け
たことを特徴とする押出機を使用することを特徴とする
繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法およびその装
置。
出機による製造方法およびその装置に関するものであ
り、押出機スクリュにより生じるスパイラルフローを矯
正し繊維強化熱可塑性樹脂構造物を押出機のダイより押
し出す際の構造物の流動異常を抑制し、押出物の表面状
態を改良し表面平滑性に優れた繊維強化熱可塑性樹脂構
造物を製造する製造方法およびその装置を提供すること
を目的とする。 【構成】 繊維強化熱可塑性樹脂構造物を押出機により
製造するのに際し、押出機のスクリュ先端とダイ間のシ
リンダ内に板状のプレートを一つあるいは複数個取付け
たことを特徴とする押出機を使用することを特徴とする
繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法およびその装
置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化熱可塑性樹脂
構造物の押出機による製造方法およびその装置に関す
る。さらに詳しくは押出機スクリュにより生じるスパイ
ラルフローを矯正し繊維強化熱可塑性樹脂構造物を押出
機のダイより押し出す際の構造物の流動異常を抑制し、
押出物の表面状態を改良し表面平滑性に優れた繊維強化
熱可塑性樹脂構造物を製造する製造方法およびその装置
に関する。
構造物の押出機による製造方法およびその装置に関す
る。さらに詳しくは押出機スクリュにより生じるスパイ
ラルフローを矯正し繊維強化熱可塑性樹脂構造物を押出
機のダイより押し出す際の構造物の流動異常を抑制し、
押出物の表面状態を改良し表面平滑性に優れた繊維強化
熱可塑性樹脂構造物を製造する製造方法およびその装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】繊維強化熱可塑性樹脂構造物は、その優
れた機械的性質を活かして、自動車部品やＯＡ機器等の
種々の用途に使用されている。その製造方法として、例
えば、特公昭４１−２０７３８号公報のごときガラス繊
維のチョップドストランドを押出機を用いて熱可塑性樹
脂と混練し、ダイスによりストランド化したのちペレタ
イズする方法や特開昭４９−１２８９６５号公報のごと
きガラス繊維ロービングと合成樹脂を混合し、これを押
出成形する方法が知られている。また、押出機のスクリ
ュによって生じるスパイラルフローを矯正するためにシ
リンダバレルとアダプタあるいはダイヘッドの間に多数
の小孔を有するブレーカープレートを使用することが知
られている（伊藤公正著「押出成形用ダイの設計」Ｐ．
９１ 工業調査会 １９６８．２．１０）。
れた機械的性質を活かして、自動車部品やＯＡ機器等の
種々の用途に使用されている。その製造方法として、例
えば、特公昭４１−２０７３８号公報のごときガラス繊
維のチョップドストランドを押出機を用いて熱可塑性樹
脂と混練し、ダイスによりストランド化したのちペレタ
イズする方法や特開昭４９−１２８９６５号公報のごと
きガラス繊維ロービングと合成樹脂を混合し、これを押
出成形する方法が知られている。また、押出機のスクリ
ュによって生じるスパイラルフローを矯正するためにシ
リンダバレルとアダプタあるいはダイヘッドの間に多数
の小孔を有するブレーカープレートを使用することが知
られている（伊藤公正著「押出成形用ダイの設計」Ｐ．
９１ 工業調査会 １９６８．２．１０）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
繊維強化熱可塑性樹脂構造物の押出機による製造方法で
は、押出機のスクリュにより生じるスパイラルフローを
矯正する方法がなかったため、種々のダイで繊維強化熱
可塑性樹脂構造物の押出物を製造する際に押出物が波打
つといった押出物の不安定流動や押出物表面が粗れた
り、さらには構造破壊する現象がしばしば見られた。特
に補強効果の大きな長い強化繊維を含んだ繊維強化熱可
塑性樹脂構造物の押出物において、表面の粗れていない
表面平滑性に優れた押出物を得ることは特に困難であっ
た。従来、これら問題の解決方法として、ダイス構造を
改良して流動を安定化する方法がおもに用いられてき
た。しかし、ダイス構造を改良する方法では、ダイスを
製作する費用が高く経済的な方法ではない。さらに強化
繊維を含まない熱可塑性樹脂構造物の押出では、スクリ
ュにより生じるスパイラルフローを矯正する方法とし
て、ブレーカープレートの使用が知られているが、ブレ
ーカープレートでは、孔径が３〜８ｍｍ程度であり、強
化繊維を含んだ繊維強化熱可塑性樹脂の溶融混合物の押
出においては、強化繊維によりブレーカープレートの小
孔部分で目詰まりが発生し、ブレーカープレートが閉塞
するため用いることができなかった。
繊維強化熱可塑性樹脂構造物の押出機による製造方法で
は、押出機のスクリュにより生じるスパイラルフローを
矯正する方法がなかったため、種々のダイで繊維強化熱
可塑性樹脂構造物の押出物を製造する際に押出物が波打
つといった押出物の不安定流動や押出物表面が粗れた
り、さらには構造破壊する現象がしばしば見られた。特
に補強効果の大きな長い強化繊維を含んだ繊維強化熱可
塑性樹脂構造物の押出物において、表面の粗れていない
表面平滑性に優れた押出物を得ることは特に困難であっ
た。従来、これら問題の解決方法として、ダイス構造を
改良して流動を安定化する方法がおもに用いられてき
た。しかし、ダイス構造を改良する方法では、ダイスを
製作する費用が高く経済的な方法ではない。さらに強化
繊維を含まない熱可塑性樹脂構造物の押出では、スクリ
ュにより生じるスパイラルフローを矯正する方法とし
て、ブレーカープレートの使用が知られているが、ブレ
ーカープレートでは、孔径が３〜８ｍｍ程度であり、強
化繊維を含んだ繊維強化熱可塑性樹脂の溶融混合物の押
出においては、強化繊維によりブレーカープレートの小
孔部分で目詰まりが発生し、ブレーカープレートが閉塞
するため用いることができなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、押出機に
よる繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造において、押出
機スクリュによるスパイラルフローを矯正するために、
スクリュ先端とダイ間のシリンダ内に板状のプレートを
取り付けることによりスクリュによるスパイラルフロー
が矯正できることを見い出し、このスクリュによるスパ
イラルフローを矯正することにより、繊維強化熱可塑性
樹脂構造物の押出物の不安定な流動が解消され、押出物
表面の粗れていない表面平滑性に優れた押出物が得られ
ることを見い出し、上記課題を解決できることがわかっ
た。
よる繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造において、押出
機スクリュによるスパイラルフローを矯正するために、
スクリュ先端とダイ間のシリンダ内に板状のプレートを
取り付けることによりスクリュによるスパイラルフロー
が矯正できることを見い出し、このスクリュによるスパ
イラルフローを矯正することにより、繊維強化熱可塑性
樹脂構造物の押出物の不安定な流動が解消され、押出物
表面の粗れていない表面平滑性に優れた押出物が得られ
ることを見い出し、上記課題を解決できることがわかっ
た。
【０００５】すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂と強化
繊維を含む繊維強化熱可塑性樹脂構造物を押出機により
製造するのに際し、押出機のスクリュ先端とダイ間のシ
リンダ内に板状のプレートを一つあるいは複数個取付け
たことを特徴とする押出装置を使用することを特徴とす
る繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法であって、該
板状プレートの断面の少なくとも一部がくさび状であ
り、および／または該板状のプレートが湾曲しているこ
とを特徴とする押出装置を使用することを特徴とする繊
維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法である。さらに本
発明は、複数の板状プレートを格子状に取り付けたこと
を特徴とする押出装置を使用することを特徴とする繊維
強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法である。また、熱可
塑性樹脂と連続した強化繊維を押出機シリンダ内に供給
し、押出機シリンダ内で溶融した熱可塑性樹脂と強化繊
維とをスクリュ表面および／またはシリンダ内壁の少な
くとも一部が表面異形化加工されたスクリュおよび／ま
たはシリンダで形成される制御機構部を通過させること
により、異形化加工表面の櫛作用で熱可塑性樹脂マトリ
ックス中における強化繊維を開繊し、繊維長を制御した
溶融混合物のスパイラルフローを該板状のプレートを取
り付けることにより矯正することを特徴とする繊維強化
熱可塑性樹脂構造物の製造方法であり、上記の製造方法
により製造される繊維強化熱可塑性樹脂構造物が、スト
ランド、シート、ペレットであることを特徴とする繊維
強化熱可塑性樹脂構造物である。
繊維を含む繊維強化熱可塑性樹脂構造物を押出機により
製造するのに際し、押出機のスクリュ先端とダイ間のシ
リンダ内に板状のプレートを一つあるいは複数個取付け
たことを特徴とする押出装置を使用することを特徴とす
る繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法であって、該
板状プレートの断面の少なくとも一部がくさび状であ
り、および／または該板状のプレートが湾曲しているこ
とを特徴とする押出装置を使用することを特徴とする繊
維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法である。さらに本
発明は、複数の板状プレートを格子状に取り付けたこと
を特徴とする押出装置を使用することを特徴とする繊維
強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法である。また、熱可
塑性樹脂と連続した強化繊維を押出機シリンダ内に供給
し、押出機シリンダ内で溶融した熱可塑性樹脂と強化繊
維とをスクリュ表面および／またはシリンダ内壁の少な
くとも一部が表面異形化加工されたスクリュおよび／ま
たはシリンダで形成される制御機構部を通過させること
により、異形化加工表面の櫛作用で熱可塑性樹脂マトリ
ックス中における強化繊維を開繊し、繊維長を制御した
溶融混合物のスパイラルフローを該板状のプレートを取
り付けることにより矯正することを特徴とする繊維強化
熱可塑性樹脂構造物の製造方法であり、上記の製造方法
により製造される繊維強化熱可塑性樹脂構造物が、スト
ランド、シート、ペレットであることを特徴とする繊維
強化熱可塑性樹脂構造物である。
【０００６】更に本発明は、熱可塑性樹脂と強化繊維を
含む繊維強化熱可塑性樹脂構造物を押出機により製造す
るに際し、押出機のスクリュ先端とダイ間のシリンダ内
に板状のプレートを一つあるいは複数個取付けたことを
特徴とする押出装置であり、該板状のプレートの断面の
少なくとも一部がくさび状であることおよび／または該
板状のプレートが湾曲していることを特徴とする押出装
置である。更に複数の板状のプレートを格子状に取り付
けたことを特徴とする押出装置である。
含む繊維強化熱可塑性樹脂構造物を押出機により製造す
るに際し、押出機のスクリュ先端とダイ間のシリンダ内
に板状のプレートを一つあるいは複数個取付けたことを
特徴とする押出装置であり、該板状のプレートの断面の
少なくとも一部がくさび状であることおよび／または該
板状のプレートが湾曲していることを特徴とする押出装
置である。更に複数の板状のプレートを格子状に取り付
けたことを特徴とする押出装置である。
【０００７】また、本発明は、スクリュおよびシリンダ
を備えた繊維強化熱可塑性樹脂構造物製造用押出機にお
いて、供給される連続した強化繊維を櫛けずることによ
り開繊度合、繊維長の制御が可能な異形加工表面を有す
るスクリュおよび／またはシリンダを含む制御機構部を
設け、上記の板状のプレート装置を取り付けることを特
徴とする繊維強化熱可塑性樹脂構造物製造用装置であ
る。以下に、本発明を更に詳細に説明する。
を備えた繊維強化熱可塑性樹脂構造物製造用押出機にお
いて、供給される連続した強化繊維を櫛けずることによ
り開繊度合、繊維長の制御が可能な異形加工表面を有す
るスクリュおよび／またはシリンダを含む制御機構部を
設け、上記の板状のプレート装置を取り付けることを特
徴とする繊維強化熱可塑性樹脂構造物製造用装置であ
る。以下に、本発明を更に詳細に説明する。
【０００８】本発明で用いる熱可塑性樹脂は、押出機に
よって成形することができる熱可塑性樹脂であれば特に
制限はなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、
スチレン−ブタジエン−アクリルニトリル共重合体、ナ
イロン１１、ナイロン１２、ナイロン６やナイロン６６
等の脂肪族ナイロン、脂肪族ナイロンとテレフタル酸等
の共重合体である芳香族ポリアミド、各種共重合ポリア
ミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリメチル
メタアクリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリシクロヘキサンジエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステルお
よびそれらの共重合体、それらポリエステルをハードセ
グメントとしポリテトラメチレングリコール等のポリエ
ーテルやポリカプロラクトン等のポリエステルをソフト
セグメントとする共重合ポリエステル、特公平３−７２
０９９号公報に記載されているようなサーモトロピック
液晶ポリマ、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテル
エーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテ
ルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリウレタ
ン、ポリエーテルアミドおよびポリエステルアミド等が
挙げられ、これらは単独または２種以上組み合わせて用
いることも可能である。
よって成形することができる熱可塑性樹脂であれば特に
制限はなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、
スチレン−ブタジエン−アクリルニトリル共重合体、ナ
イロン１１、ナイロン１２、ナイロン６やナイロン６６
等の脂肪族ナイロン、脂肪族ナイロンとテレフタル酸等
の共重合体である芳香族ポリアミド、各種共重合ポリア
ミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリメチル
メタアクリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリシクロヘキサンジエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステルお
よびそれらの共重合体、それらポリエステルをハードセ
グメントとしポリテトラメチレングリコール等のポリエ
ーテルやポリカプロラクトン等のポリエステルをソフト
セグメントとする共重合ポリエステル、特公平３−７２
０９９号公報に記載されているようなサーモトロピック
液晶ポリマ、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテル
エーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテ
ルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリウレタ
ン、ポリエーテルアミドおよびポリエステルアミド等が
挙げられ、これらは単独または２種以上組み合わせて用
いることも可能である。
【０００９】最も好ましい樹脂は、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロヘ
キサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフ
タレート共重合系液晶ポリマ、ナイロン１１、ナイロン
１２、ナイロン６、ナイロン６６、芳香族ナイロン、共
重合ナイロン、ポリフェニレンスルフィド、ＡＢＳ樹脂
である。
タレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロヘ
キサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフ
タレート共重合系液晶ポリマ、ナイロン１１、ナイロン
１２、ナイロン６、ナイロン６６、芳香族ナイロン、共
重合ナイロン、ポリフェニレンスルフィド、ＡＢＳ樹脂
である。
【００１０】本発明で用いる強化繊維とは、通常樹脂の
補強用として用いられているものならば特に限定される
ものではなく、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維および
有機繊維（ナイロン、ポリエステル、アラミド、ポリフ
ェニレンスルフィド、液晶ポリマ、アクリル等）等を使
用することが可能であるが、ガラス繊維や炭素繊維が最
も望ましい。ガラス繊維としては、一般に使用されてい
るＥガラスや高強度・高弾性率のＴガラスが好適であ
る。
補強用として用いられているものならば特に限定される
ものではなく、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維および
有機繊維（ナイロン、ポリエステル、アラミド、ポリフ
ェニレンスルフィド、液晶ポリマ、アクリル等）等を使
用することが可能であるが、ガラス繊維や炭素繊維が最
も望ましい。ガラス繊維としては、一般に使用されてい
るＥガラスや高強度・高弾性率のＴガラスが好適であ
る。
【００１１】また、繊維径は通常樹脂の補強用として使
用されるものであれば特に限定されるものではなく、好
ましくは、直径１から２０μｍの繊維を使用することが
できる。特に１から９μｍ程度の細径繊維の機械的性質
向上効果が大きい。繊維の集束本数においても特に限定
されるものはないが、単繊維やモノフィラメントを１０
〜２００００本集束したものがハンドリングの点で望ま
しい。
用されるものであれば特に限定されるものではなく、好
ましくは、直径１から２０μｍの繊維を使用することが
できる。特に１から９μｍ程度の細径繊維の機械的性質
向上効果が大きい。繊維の集束本数においても特に限定
されるものはないが、単繊維やモノフィラメントを１０
〜２００００本集束したものがハンドリングの点で望ま
しい。
【００１２】通常これら強化繊維は、樹脂との界面接着
性向上のためのシランカップリング剤等の表面処理を行
って使用することもできる。例えば、ポリエステル樹脂
に対しては、特公平４−４７６９７号公報等公知の表面
処理を行うことができる。これらの表面処理は、前もっ
て処理した強化繊維を用いても良いし、強化繊維を押出
機に投入する直前に行ってもよい。
性向上のためのシランカップリング剤等の表面処理を行
って使用することもできる。例えば、ポリエステル樹脂
に対しては、特公平４−４７６９７号公報等公知の表面
処理を行うことができる。これらの表面処理は、前もっ
て処理した強化繊維を用いても良いし、強化繊維を押出
機に投入する直前に行ってもよい。
【００１３】強化繊維の使用形態としては、ロービング
と呼ばれる連続繊維でもよいし、チョップドストランド
と呼ばれる１〜５０ｍｍの長さの短繊維でもよい。熱可
塑性樹脂と強化繊維の比率は、特に限定されるものでは
なく、最終使用目的に応じて任意の組成比で繊維強化熱
可塑性樹脂組成物及び成形品を製造することができる
が、好ましくは、繊維の含有量が０．５〜９０重量％、
さらに好ましくは、１〜７０重量％が、機械的性質や表
面平滑性の点から好ましい。繊維強化熱可塑性樹脂構造
物中の強化繊維の繊維長について特に限定されないが、
本発明の製造方法およびその装置において、長繊維を含
有する繊維強化熱可塑性樹脂構造体の製造に特に有効に
用いられる。
と呼ばれる連続繊維でもよいし、チョップドストランド
と呼ばれる１〜５０ｍｍの長さの短繊維でもよい。熱可
塑性樹脂と強化繊維の比率は、特に限定されるものでは
なく、最終使用目的に応じて任意の組成比で繊維強化熱
可塑性樹脂組成物及び成形品を製造することができる
が、好ましくは、繊維の含有量が０．５〜９０重量％、
さらに好ましくは、１〜７０重量％が、機械的性質や表
面平滑性の点から好ましい。繊維強化熱可塑性樹脂構造
物中の強化繊維の繊維長について特に限定されないが、
本発明の製造方法およびその装置において、長繊維を含
有する繊維強化熱可塑性樹脂構造体の製造に特に有効に
用いられる。
【００１４】ここで長繊維を含有する繊維強化熱可塑性
樹脂構造体中における繊維長は、重量平均繊維長で、該
構造体がシートである場合には、３〜２００ｍｍ、さら
に３〜１００ｍｍが好ましく、該構造体がペレットであ
る場合には、１．０〜１５ｍｍ、さらに２．０〜５．０
ｍｍが好ましい。本発明の板状プレートを使用すること
により、特に上記の長繊維を含有する繊維強化熱可塑性
樹脂構造体の製造において、従来得られなかった表面平
滑性に優れた構造体を製造することができる。
樹脂構造体中における繊維長は、重量平均繊維長で、該
構造体がシートである場合には、３〜２００ｍｍ、さら
に３〜１００ｍｍが好ましく、該構造体がペレットであ
る場合には、１．０〜１５ｍｍ、さらに２．０〜５．０
ｍｍが好ましい。本発明の板状プレートを使用すること
により、特に上記の長繊維を含有する繊維強化熱可塑性
樹脂構造体の製造において、従来得られなかった表面平
滑性に優れた構造体を製造することができる。
【００１５】押出機としては、特に限定するものではな
いが、特にユニット構造の二軸押出機のような多軸の押
出機が簡便である。多軸押出機としては、最も一般的な
二軸押出機が好ましく、同方向、異方向、噛み合い型、
非噛み合い型、どのタイプでも良い。また、スクリュと
しても、深溝や浅溝、１条、２条、３条ネジ等が利用で
きる。二軸押出機は、単軸押出機に比較すると、樹脂供
給量とスクリュ回転数を独立に制御できるため、強化繊
維の添加量を制御しやすい。また、樹脂や繊維から発生
する揮発成分や強化繊維が抱き込む気泡による、物性の
低下や外観不良を防止する目的から、脱気口を設けるこ
とが望ましい。脱気する場合は、脱気口の上流部を、公
知の短フライトピッチや浅溝のスクリュ、更に逆フライ
トやニーディングディスクを使用して、シールする事が
望ましい。
いが、特にユニット構造の二軸押出機のような多軸の押
出機が簡便である。多軸押出機としては、最も一般的な
二軸押出機が好ましく、同方向、異方向、噛み合い型、
非噛み合い型、どのタイプでも良い。また、スクリュと
しても、深溝や浅溝、１条、２条、３条ネジ等が利用で
きる。二軸押出機は、単軸押出機に比較すると、樹脂供
給量とスクリュ回転数を独立に制御できるため、強化繊
維の添加量を制御しやすい。また、樹脂や繊維から発生
する揮発成分や強化繊維が抱き込む気泡による、物性の
低下や外観不良を防止する目的から、脱気口を設けるこ
とが望ましい。脱気する場合は、脱気口の上流部を、公
知の短フライトピッチや浅溝のスクリュ、更に逆フライ
トやニーディングディスクを使用して、シールする事が
望ましい。
【００１６】熱可塑性樹脂と強化繊維を押出機で溶融混
練する方法については、公知の方法で行うことができる
が、最も好ましい方法は、熱可塑性樹脂と連続した強化
繊維を押出機で溶融混練することにより繊維強化熱可塑
性樹脂構造物を製造する方法において、溶融した熱可塑
性樹脂と強化繊維とをスクリュ表面および／またはシリ
ンダ内壁の少なくとも一部が表面異形化加工されたスク
リュおよび／またはシリンダで形成される制御機構部を
通過させることにより、異形化加工表面の櫛作用で熱可
塑性樹脂マトリックス中における強化繊維の開繊度合お
よび／または繊維長を制御することを特徴とする繊維強
化熱可塑性樹脂構造物の製造方法である。この方法は、
補強効果の高い長い強化繊維を含んだ熱可塑性樹脂との
混合物が得られるので好ましい方法である。
練する方法については、公知の方法で行うことができる
が、最も好ましい方法は、熱可塑性樹脂と連続した強化
繊維を押出機で溶融混練することにより繊維強化熱可塑
性樹脂構造物を製造する方法において、溶融した熱可塑
性樹脂と強化繊維とをスクリュ表面および／またはシリ
ンダ内壁の少なくとも一部が表面異形化加工されたスク
リュおよび／またはシリンダで形成される制御機構部を
通過させることにより、異形化加工表面の櫛作用で熱可
塑性樹脂マトリックス中における強化繊維の開繊度合お
よび／または繊維長を制御することを特徴とする繊維強
化熱可塑性樹脂構造物の製造方法である。この方法は、
補強効果の高い長い強化繊維を含んだ熱可塑性樹脂との
混合物が得られるので好ましい方法である。
【００１７】本発明の繊維強化熱可塑性樹脂構造物と
は、ブロー成形品、棒状（チューブ、パイプなどの中空
状のものを含む）やシート状の形状を有する構造物、さ
らには熱成形用シート等の繊維強化熱可塑性樹脂構造
物、自動車のシリンダーヘッドカバー等の射出成形や押
出等の種々の成形に用い得る繊維強化熱可塑性樹脂ペレ
ット構造物をいう。
は、ブロー成形品、棒状（チューブ、パイプなどの中空
状のものを含む）やシート状の形状を有する構造物、さ
らには熱成形用シート等の繊維強化熱可塑性樹脂構造
物、自動車のシリンダーヘッドカバー等の射出成形や押
出等の種々の成形に用い得る繊維強化熱可塑性樹脂ペレ
ット構造物をいう。
【００１８】本発明で用いる板状のプレートは、押出機
中で、スクリュにより押出される溶融混合物のスパイラ
ルフローを矯正するものであり、この効果を奏する限り
いかなる形状のものでもよいが、少なくとも一部がくさ
び状であることが、特に押出機の原料供給側がくさび状
であることが、強化繊維の板状プレートでの堆積を防止
する点で好ましい。
中で、スクリュにより押出される溶融混合物のスパイラ
ルフローを矯正するものであり、この効果を奏する限り
いかなる形状のものでもよいが、少なくとも一部がくさ
び状であることが、特に押出機の原料供給側がくさび状
であることが、強化繊維の板状プレートでの堆積を防止
する点で好ましい。
【００１９】くさびの角度については、９０度以下が好
ましく、さらに好ましくは６０度以下が強化繊維の板状
プレートへの堆積を防止する点で望ましい。また板状プ
レートは、スパイラルフローをさらに効果的に矯正する
ために湾曲させてもよい。湾曲の形状については特に制
限されないが、板状プレート全体を円弧状や楕円の一部
または放物線などの形状に湾曲させたもの、板状プレー
トの押出機側のみを円弧状や楕円の一部または放物線状
に湾曲させたもの、板状プレートの吐出部側のみを円弧
状や楕円の一部または放物線状に湾曲させたものなどが
あげられる。図３ａ、ｂに示した板状プレート１の吐出
部側のみを楕円の一部の形状に湾曲させたものは樹脂流
動の制御の点で好ましい例である。湾曲させる方向につ
いても特に制限はなく、スクリュの回転方向、押出機ス
クリュのかみあいの深さに応じて、矯正効果の高い方向
に湾曲させることが好ましく、さらに湾曲方向を変えた
ものを組み合わせて使用してもよい。
ましく、さらに好ましくは６０度以下が強化繊維の板状
プレートへの堆積を防止する点で望ましい。また板状プ
レートは、スパイラルフローをさらに効果的に矯正する
ために湾曲させてもよい。湾曲の形状については特に制
限されないが、板状プレート全体を円弧状や楕円の一部
または放物線などの形状に湾曲させたもの、板状プレー
トの押出機側のみを円弧状や楕円の一部または放物線状
に湾曲させたもの、板状プレートの吐出部側のみを円弧
状や楕円の一部または放物線状に湾曲させたものなどが
あげられる。図３ａ、ｂに示した板状プレート１の吐出
部側のみを楕円の一部の形状に湾曲させたものは樹脂流
動の制御の点で好ましい例である。湾曲させる方向につ
いても特に制限はなく、スクリュの回転方向、押出機ス
クリュのかみあいの深さに応じて、矯正効果の高い方向
に湾曲させることが好ましく、さらに湾曲方向を変えた
ものを組み合わせて使用してもよい。
【００２０】板状プレートのスクリュ軸方向の長さにつ
いては、スパイラルフローの制御効果の点から、押出機
のスクリュ径（Ｄ）に対するスクリュ長（Ｌ）の比（Ｌ
／Ｄ）の０．２倍以上、特に０．４倍以上が好ましい。
いては、スパイラルフローの制御効果の点から、押出機
のスクリュ径（Ｄ）に対するスクリュ長（Ｌ）の比（Ｌ
／Ｄ）の０．２倍以上、特に０．４倍以上が好ましい。
【００２１】本発明で用いる板状プレートの材質につい
ては、特に制限するものではなく、公知の材質のものが
使用できるが、好ましくは一般の金属鋼や特には、押出
機のシリンダ、スクリュ等に用いられている耐摩耗性の
加工処理を施した金属鋼が強化繊維に対して耐摩耗性が
優れるという点で望ましい。また、強化繊維に対する耐
摩耗性の点から超硬質材料が好ましく、なかでもセラミ
ックスが特に好ましい。
ては、特に制限するものではなく、公知の材質のものが
使用できるが、好ましくは一般の金属鋼や特には、押出
機のシリンダ、スクリュ等に用いられている耐摩耗性の
加工処理を施した金属鋼が強化繊維に対して耐摩耗性が
優れるという点で望ましい。また、強化繊維に対する耐
摩耗性の点から超硬質材料が好ましく、なかでもセラミ
ックスが特に好ましい。
【００２２】板状のプレートの取付け位置については、
押出機のスクリュ先端からダイス間のシリンダーバレル
内であればどの位置でもよいが、好ましくはスクリュ先
端からスクリュのＬ／Ｄで、０．１以上、好ましくは
０．３以上離れた位置に設置するのがスクリュのスパイ
ラルフローを抑制する点から好ましい。板状プレートの
数については、特に制限しないが、板状プレートの設置
されている任意のスクリュ軸と垂直な断面において、板
状プレートの断面の占める面積がそのバレル断面の５０
％以下、好ましくは３０％以下となるような数とするこ
とが好ましい。板状プレートの断面の占める割合が大き
過ぎると強化繊維による閉塞が起こり易い。
押出機のスクリュ先端からダイス間のシリンダーバレル
内であればどの位置でもよいが、好ましくはスクリュ先
端からスクリュのＬ／Ｄで、０．１以上、好ましくは
０．３以上離れた位置に設置するのがスクリュのスパイ
ラルフローを抑制する点から好ましい。板状プレートの
数については、特に制限しないが、板状プレートの設置
されている任意のスクリュ軸と垂直な断面において、板
状プレートの断面の占める面積がそのバレル断面の５０
％以下、好ましくは３０％以下となるような数とするこ
とが好ましい。板状プレートの断面の占める割合が大き
過ぎると強化繊維による閉塞が起こり易い。
【００２３】板状プレートを複数設置する場合、その設
置間隔は、等間隔であっても不規則な間隔であっても特
に制限しないが。強化繊維と熱可塑性樹脂からなる押出
物中の強化繊維の平均繊維長よりも板状プレートの間隔
が広い方が板状プレート間での長い強化繊維による詰ま
りを防止する上で望ましい。
置間隔は、等間隔であっても不規則な間隔であっても特
に制限しないが。強化繊維と熱可塑性樹脂からなる押出
物中の強化繊維の平均繊維長よりも板状プレートの間隔
が広い方が板状プレート間での長い強化繊維による詰ま
りを防止する上で望ましい。
【００２４】板状プレートの設置方向については、特に
制限はしないが、スクリュ軸と平行な方向（スクリュ軸
とのなす角が０度）や０〜４５度の範囲で平行な方向か
ら傾けて設置することもできる。
制限はしないが、スクリュ軸と平行な方向（スクリュ軸
とのなす角が０度）や０〜４５度の範囲で平行な方向か
ら傾けて設置することもできる。
【００２５】また、スパイラルフローを効率的に矯正す
るために複数の板状プレートを取付位置を変えて多段で
使用してもよいし、格子状に組み合わせてもよい。格子
状に組み合わせる場合としては、図４および５に示した
ように垂直な板状プレートとそれに水平な板状プレート
との組み合わせや、垂直な板状プレートを垂直軸に対し
て９０度より小さい範囲、好ましくは５〜６０度の範囲
で傾けたものと水平プレートとの組み合わせ、あるいは
水平プレートを傾けたものと垂直プレートとの組み合わ
せなどがあげられる。
るために複数の板状プレートを取付位置を変えて多段で
使用してもよいし、格子状に組み合わせてもよい。格子
状に組み合わせる場合としては、図４および５に示した
ように垂直な板状プレートとそれに水平な板状プレート
との組み合わせや、垂直な板状プレートを垂直軸に対し
て９０度より小さい範囲、好ましくは５〜６０度の範囲
で傾けたものと水平プレートとの組み合わせ、あるいは
水平プレートを傾けたものと垂直プレートとの組み合わ
せなどがあげられる。
【００２６】本発明での繊維強化熱可塑性樹脂構造物の
製造に使用される板状のプレートの代表的な例を図１〜
４に示す。図１ａは、一端がくさび状である本発明の板
状のプレート１を２軸押出機のスクリュ５より先端のシ
リンダバレル４内に取り付けた状態を押出機上部から見
た断面図である。図１ｂは、図１ａを押出機の横方向か
ら見た断面図である。図２ａは、２端がくさび状である
板状のプレート１をアダプタ３の部分に取り付けた状態
を押出機上部から見た断面図であり、図２ｂは図２ａを
押出機の横方向から見た断面図である。ここでアダプタ
３とは、ダイス２を取り付けるために押出機本体とダイ
ス２の間に取り付けられる装置のことである。図３ａ
は、湾曲した板状プレート１を２軸押出機のスクリュ５
より先端の押出機シリンダバレル４内に取り付けた状態
を押出機上部から見た断面図である。図３ｂは、図３ａ
を押出機の横方向から見た断面図である。図４ａは、２
軸押出機のスクリュ５より先端のシリンダバレル４内に
複数の板状のプレート１を格子状に取り付けた状態を押
出機上部から見た断面図であり、図４ｂは図４ａを押出
機の横方向から見た断面図である。図５は、図４でスク
リュ５の先端と板状のプレート１を取り付けた部分の中
間の下流側の断面を上流側から見た押出機シリンダバレ
ル４の断面図である。板状のプレート１は２軸押出機の
スクリュ５より先端の押出機シリンダバレル４内または
アダプタ３の部分に取り付けられており、スクリュ５に
より押出された溶融混合物のスパイラルフローは板状の
プレート１により矯正され、アダプタ３を介してまたは
直接押出機に取り付けられたダイス２の吐出口６より吐
出される。
製造に使用される板状のプレートの代表的な例を図１〜
４に示す。図１ａは、一端がくさび状である本発明の板
状のプレート１を２軸押出機のスクリュ５より先端のシ
リンダバレル４内に取り付けた状態を押出機上部から見
た断面図である。図１ｂは、図１ａを押出機の横方向か
ら見た断面図である。図２ａは、２端がくさび状である
板状のプレート１をアダプタ３の部分に取り付けた状態
を押出機上部から見た断面図であり、図２ｂは図２ａを
押出機の横方向から見た断面図である。ここでアダプタ
３とは、ダイス２を取り付けるために押出機本体とダイ
ス２の間に取り付けられる装置のことである。図３ａ
は、湾曲した板状プレート１を２軸押出機のスクリュ５
より先端の押出機シリンダバレル４内に取り付けた状態
を押出機上部から見た断面図である。図３ｂは、図３ａ
を押出機の横方向から見た断面図である。図４ａは、２
軸押出機のスクリュ５より先端のシリンダバレル４内に
複数の板状のプレート１を格子状に取り付けた状態を押
出機上部から見た断面図であり、図４ｂは図４ａを押出
機の横方向から見た断面図である。図５は、図４でスク
リュ５の先端と板状のプレート１を取り付けた部分の中
間の下流側の断面を上流側から見た押出機シリンダバレ
ル４の断面図である。板状のプレート１は２軸押出機の
スクリュ５より先端の押出機シリンダバレル４内または
アダプタ３の部分に取り付けられており、スクリュ５に
より押出された溶融混合物のスパイラルフローは板状の
プレート１により矯正され、アダプタ３を介してまたは
直接押出機に取り付けられたダイス２の吐出口６より吐
出される。
【００２７】本発明の製造方法の特徴として、公知の熱
可塑性樹脂のアロイ化や種々の添加剤等の添加が同時に
行える点が挙げられる。本発明の繊維強化熱可塑性樹脂
構造物には、目的に応じ所望の特性を付与するため、一
般に熱可塑性樹脂に用いられる公知の物質、例えば、酸
化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤などの公知の安定
剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、染料や含量等の着
色剤、潤滑剤、可塑剤、結晶化促進剤、結晶核剤等を配
合する事ができる。また、ガラスフレーク、ガラス粉、
ガラスビーズ、シリカ，モンモリナイト、石英、タル
ク，クレー、アルミナ、カーボンブラック、ウオラスト
ナイト、マイカ、炭酸カルシウム、金属粉等の無機充填
剤を同時に配合することも可能である。
可塑性樹脂のアロイ化や種々の添加剤等の添加が同時に
行える点が挙げられる。本発明の繊維強化熱可塑性樹脂
構造物には、目的に応じ所望の特性を付与するため、一
般に熱可塑性樹脂に用いられる公知の物質、例えば、酸
化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤などの公知の安定
剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、染料や含量等の着
色剤、潤滑剤、可塑剤、結晶化促進剤、結晶核剤等を配
合する事ができる。また、ガラスフレーク、ガラス粉、
ガラスビーズ、シリカ，モンモリナイト、石英、タル
ク，クレー、アルミナ、カーボンブラック、ウオラスト
ナイト、マイカ、炭酸カルシウム、金属粉等の無機充填
剤を同時に配合することも可能である。
【００２８】
【作用】上述したように、スクリュ先端とダイ間のシリ
ンダ内に板状のプレートを取り付けることにより押出機
のスクリュにより強化繊維を含む溶融混合物のスパイラ
ルフローを矯正することができ、このスクリュによるス
パイラルフローを矯正することにより、繊維強化熱可塑
性樹脂構造物の押出物の不安定な流動が解消され、押出
物表面の粗れていない表面平滑性に優れた押出物が得ら
れる。
ンダ内に板状のプレートを取り付けることにより押出機
のスクリュにより強化繊維を含む溶融混合物のスパイラ
ルフローを矯正することができ、このスクリュによるス
パイラルフローを矯正することにより、繊維強化熱可塑
性樹脂構造物の押出物の不安定な流動が解消され、押出
物表面の粗れていない表面平滑性に優れた押出物が得ら
れる。
【００２９】
【実施例】以下に実施例によって本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３０】樹脂の相対粘度は、オルソクロロフェノー
ルの０．５ｇ／ｄｌの濃度で溶解した後、２５℃で測定
した。
ルの０．５ｇ／ｄｌの濃度で溶解した後、２５℃で測定
した。
【００３１】構造物中の繊維の観察は、５００℃の電機
炉内で熱可塑性樹脂のみ燃焼させたものを顕微鏡で写真
撮影し、その写真からガラス繊維の長さを計測し、その
繊維長分布から重量平均繊維長を求めた。
炉内で熱可塑性樹脂のみ燃焼させたものを顕微鏡で写真
撮影し、その写真からガラス繊維の長さを計測し、その
繊維長分布から重量平均繊維長を求めた。
【００３２】実施例１〜４、比較例１、２ 押出し方向に２つの供給口を有するスクリュ径３０ｍ
ｍ，Ｌ／Ｄ＝４５．５の図６ａで示される同方向回転２
軸押出機（（株）日本製鋼所製ＴＥＸ３０）を用い、２
条ネジで相互の噛み合い３．５ｍｍのスクリュを使用
し、樹脂供給口である第１の供給口７と強化繊維投入口
である第２の供給口８の間にＬ／Ｄ＝１の４５度に傾い
た５枚のニーディングディスクからなるニーディングゾ
ーン９で構成したスクリュエレメントを、順逆の順番に
組み合わせて設けた。図６ａは、使用した２軸押出機の
断面図であり、該２軸押出機は樹脂供給口である第１の
供給口７および強化繊維投入口である第２の供給口８を
有し、スクリュは、両供給口間は順ネジのフルフライト
１０、５枚のニーディングディスクからなるニーディン
グゾーン９で構成し、ニーディングゾーン９より下流は
順ネジのフルフライト１０で構成されており、押出機シ
リンダバレル４の吐出側先端には繊維強化熱可塑性樹脂
構造物１３を吐出するためのダイス１２が取り付けられ
ている。実施例１〜４では上記２軸押出機のスクリュと
ダイス１２の間に板状のプレートを取り付けた２軸押出
機を使用した。
ｍ，Ｌ／Ｄ＝４５．５の図６ａで示される同方向回転２
軸押出機（（株）日本製鋼所製ＴＥＸ３０）を用い、２
条ネジで相互の噛み合い３．５ｍｍのスクリュを使用
し、樹脂供給口である第１の供給口７と強化繊維投入口
である第２の供給口８の間にＬ／Ｄ＝１の４５度に傾い
た５枚のニーディングディスクからなるニーディングゾ
ーン９で構成したスクリュエレメントを、順逆の順番に
組み合わせて設けた。図６ａは、使用した２軸押出機の
断面図であり、該２軸押出機は樹脂供給口である第１の
供給口７および強化繊維投入口である第２の供給口８を
有し、スクリュは、両供給口間は順ネジのフルフライト
１０、５枚のニーディングディスクからなるニーディン
グゾーン９で構成し、ニーディングゾーン９より下流は
順ネジのフルフライト１０で構成されており、押出機シ
リンダバレル４の吐出側先端には繊維強化熱可塑性樹脂
構造物１３を吐出するためのダイス１２が取り付けられ
ている。実施例１〜４では上記２軸押出機のスクリュと
ダイス１２の間に板状のプレートを取り付けた２軸押出
機を使用した。
【００３３】スクリュ式ペレット供給装置によって樹脂
供給口である第１の供給口７に、ポリエチレンテレフタ
レートペレット（相対粘度１．３５）７０重量部を供給
し、強化繊維投入口である第２の供給口８から直径１７
μｍ、長さ１３ｍｍのガラスチョップドストランド（日
本電気硝子（株）製）３０重量部を導入し、シリンダ温
度２８０℃、スクリュ回転数２００ｒｐｍの条件で、厚
み４ｍｍ、幅５０ｍｍのスリットダイであるダイス１２
によりシート状に押出を行ない、シートの表面平滑性を
評価した。板状プレートは、表１に示すものをスクリュ
とダイの間に取り付け使用した。表面平滑性は、ＪＩＳ
Ｋ ７１０５に定める反射法により反射角４５度で鮮
鋭明度を測定した。またシート中のガラス繊維の重量平
均繊維長を測定した。結果は表１に示す通りである。
供給口である第１の供給口７に、ポリエチレンテレフタ
レートペレット（相対粘度１．３５）７０重量部を供給
し、強化繊維投入口である第２の供給口８から直径１７
μｍ、長さ１３ｍｍのガラスチョップドストランド（日
本電気硝子（株）製）３０重量部を導入し、シリンダ温
度２８０℃、スクリュ回転数２００ｒｐｍの条件で、厚
み４ｍｍ、幅５０ｍｍのスリットダイであるダイス１２
によりシート状に押出を行ない、シートの表面平滑性を
評価した。板状プレートは、表１に示すものをスクリュ
とダイの間に取り付け使用した。表面平滑性は、ＪＩＳ
Ｋ ７１０５に定める反射法により反射角４５度で鮮
鋭明度を測定した。またシート中のガラス繊維の重量平
均繊維長を測定した。結果は表１に示す通りである。
【００３４】実施例５〜８、比較例３、４ 実施例１〜４、比較例１、２において、図６ｂに示すよ
うに強化繊維投入口である第２の供給口８の吐出側に通
常のフルフライトスクリュのみを設ける代わりに、Ｌ／
Ｄ＝１のフルフライトスクリュ１０を介して、図７に示
した加工を施したＬ／Ｄ＝０．７５、楕円断面のニュー
トラルエレメント１１を用いた。図６ｂは、図６ａにお
いて、第２の供給口１２の下流側に加工を施したニュー
トラルエレメント１１を取り付けた２軸押出機の側面断
面図である。図７は、楕円断面を有するニュートラルエ
レメント１１のスクリュ表面にピッチ１ｍｍ、刃角度３
０度の刃状加工を全周に施したスクリュ凹凸面形成部１
４を有するスクリュエレメントの斜視図である。実施例
５〜８では上記２軸押出機のスクリュとダイス１２の間
に板状のプレートを取り付けた２軸押出機を使用した。
うに強化繊維投入口である第２の供給口８の吐出側に通
常のフルフライトスクリュのみを設ける代わりに、Ｌ／
Ｄ＝１のフルフライトスクリュ１０を介して、図７に示
した加工を施したＬ／Ｄ＝０．７５、楕円断面のニュー
トラルエレメント１１を用いた。図６ｂは、図６ａにお
いて、第２の供給口１２の下流側に加工を施したニュー
トラルエレメント１１を取り付けた２軸押出機の側面断
面図である。図７は、楕円断面を有するニュートラルエ
レメント１１のスクリュ表面にピッチ１ｍｍ、刃角度３
０度の刃状加工を全周に施したスクリュ凹凸面形成部１
４を有するスクリュエレメントの斜視図である。実施例
５〜８では上記２軸押出機のスクリュとダイス１２の間
に板状のプレートを取り付けた２軸押出機を使用した。
【００３５】スクリュ式ペレット供給装置によって樹脂
供給口である第１の供給口７に、ポリエチレンテレフタ
レートペレット（相対粘度１．３５）を供給し、繊維投
入口である第２の供給口８から直径１７μｍ，１０００
ｍ当たり２２００ｇのガラスロービング（日本電気硝子
（株）製）を連続的に導入し、シリンダ温度２８０℃，
スクリュ回転数２００ｒｐｍの条件で押出を行い、スト
ランドダイスであるダイス１２によりストランド化し、
ストランドの表面外観を評価した。ストランドの表面に
ガラス繊維の浮きだしが目視で確認できない場合を○、
ストランド表面にガラス繊維の浮きだしが認められる場
合を×として判定した。またストランドをペレタイズす
ることにより、１０ｍｍ長のペレットとし、このペレッ
ト中のガラス繊維の重量平均繊維長を測定した。板状プ
レートは、表２に示すものをスクリュとダイの間に取り
付け使用した。表面結果を表２にまとめて示す。比較例
２の多孔板では、押出直後にガラス繊維が多孔板に詰ま
り、ストランドは得られなかった。
供給口である第１の供給口７に、ポリエチレンテレフタ
レートペレット（相対粘度１．３５）を供給し、繊維投
入口である第２の供給口８から直径１７μｍ，１０００
ｍ当たり２２００ｇのガラスロービング（日本電気硝子
（株）製）を連続的に導入し、シリンダ温度２８０℃，
スクリュ回転数２００ｒｐｍの条件で押出を行い、スト
ランドダイスであるダイス１２によりストランド化し、
ストランドの表面外観を評価した。ストランドの表面に
ガラス繊維の浮きだしが目視で確認できない場合を○、
ストランド表面にガラス繊維の浮きだしが認められる場
合を×として判定した。またストランドをペレタイズす
ることにより、１０ｍｍ長のペレットとし、このペレッ
ト中のガラス繊維の重量平均繊維長を測定した。板状プ
レートは、表２に示すものをスクリュとダイの間に取り
付け使用した。表面結果を表２にまとめて示す。比較例
２の多孔板では、押出直後にガラス繊維が多孔板に詰ま
り、ストランドは得られなかった。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【発明の効果】以上の説明および実施例から明らかなよ
うに、本発明では、繊維強化熱可塑性樹脂構造物の押出
機による製造時に押出機スクリュにより生じるスパイラ
ルフローを押出機スクリュ先端とダイス間に取り付けた
板状のプレートにより矯正することにより、繊維強化熱
可塑性樹脂構造物を押出機のダイより押出す際の構造物
の流動異常を抑制し、押出物の表面状態を改良し表面平
滑性に優れた繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造が可能
であり、極めて工業的な価値の高いものである。
うに、本発明では、繊維強化熱可塑性樹脂構造物の押出
機による製造時に押出機スクリュにより生じるスパイラ
ルフローを押出機スクリュ先端とダイス間に取り付けた
板状のプレートにより矯正することにより、繊維強化熱
可塑性樹脂構造物を押出機のダイより押出す際の構造物
の流動異常を抑制し、押出物の表面状態を改良し表面平
滑性に優れた繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造が可能
であり、極めて工業的な価値の高いものである。
【図１】図１ａは、一端がくさび状の板状のプレートを
２軸押出機のスクリュより先端のシリンダーバレル内に
取り付けた状態を押出機上部から見た断面図である。図
１ｂは、図１ａを押出機の横方向から見た断面図であ
る。
２軸押出機のスクリュより先端のシリンダーバレル内に
取り付けた状態を押出機上部から見た断面図である。図
１ｂは、図１ａを押出機の横方向から見た断面図であ
る。
【図２】図２ａは、二端がくさび状の板状のプレートを
アダプタの部分に取り付けた状態を押出機上部から見た
断面図である。図２ｂは、図２ａを押出機の横方向から
見た断面図である。
アダプタの部分に取り付けた状態を押出機上部から見た
断面図である。図２ｂは、図２ａを押出機の横方向から
見た断面図である。
【図３】図３ａは、湾曲した板状プレートを２軸押出機
のスクリュ先端のシリンダーバレル内に取り付けた状態
を押出機上部から見た断面図である。図３ｂは、図３ａ
を押出機の横方向から見た断面図である。
のスクリュ先端のシリンダーバレル内に取り付けた状態
を押出機上部から見た断面図である。図３ｂは、図３ａ
を押出機の横方向から見た断面図である。
【図４】図４ａは、複数の板状のプレートを２軸押出機
のスクリュ先端のシリンダーバレル内に格子状に取り付
けた状態を押出機上部から見た断面図である。図４ｂ
は、図４ａを押出機の横方向から見た断面図である。
のスクリュ先端のシリンダーバレル内に格子状に取り付
けた状態を押出機上部から見た断面図である。図４ｂ
は、図４ａを押出機の横方向から見た断面図である。
【図５】図５は、図４でスクリュ５の先端と板状のプレ
ート１を取り付けた部分の中間の下流側の断面を上流側
から見た押出機シリンダバレル４の断面図である。
ート１を取り付けた部分の中間の下流側の断面を上流側
から見た押出機シリンダバレル４の断面図である。
【図６】図６ａは実施例１〜４で使用した供給口を２ケ
設けた押出機の全体断面図である。図６ｂは実施例５〜
８で使用した供給口を２ケ設けた押出機の全体断面図で
ある。
設けた押出機の全体断面図である。図６ｂは実施例５〜
８で使用した供給口を２ケ設けた押出機の全体断面図で
ある。
【図７】図７は図６ｂで使用した加工を施したニュート
ラルエレメント１１の斜視図である。
ラルエレメント１１の斜視図である。
１．板状のプレート ２．ダイス ３．アダプタ ４．押出機シリンダバレル ５．スクリュ ６．吐出口 ７．第１の供給口 ８．第２の供給口 ９．ニーディングゾーン １０．順ネジのフルフライト １１．ニュートラルエレメント １２．ダイス １３．繊維強化熱可塑性樹脂構造物 １４．スクリュ凹凸面形成部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 23:00 55:02 67:00 77:00 81:00 101:12 309:08
Claims (16)
- 【請求項１】熱可塑性樹脂と強化繊維を含む繊維強化熱
可塑性樹脂構造物を押出機により製造するに際し、押出
機のスクリュ先端とダイス間のシリンダ内に板状のプレ
ートを一つあるいは複数個取付けたことを特徴とする押
出装置を使用することを特徴とする繊維強化熱可塑性樹
脂構造物の製造方法。 - 【請求項２】板状のプレートの断面の少なくとも一部が
くさび状であることを特徴とする押出装置を使用するこ
とを特徴とする請求項１記載の繊維強化熱可塑性樹脂構
造物の製造方法。 - 【請求項３】板状のプレートが湾曲していることを特徴
とする押出装置を使用することを特徴とする請求項１ま
たは２記載の繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法。 - 【請求項４】複数の板状のプレートを格子状に取り付け
たことを特徴とする押出装置を使用することを特徴とす
る請求項１〜３のいずれか記載の繊維強化熱可塑性樹脂
構造物の製造方法。 - 【請求項５】熱可塑性樹脂と連続した強化繊維を押出機
シリンダ内に供給し、押出機シリンダ内で溶融した熱可
塑性樹脂と強化繊維とをスクリュ表面および／またはシ
リンダ内壁の少なくとも一部が表面異形化加工されたス
クリュおよび／またはシリンダで形成される制御機構部
を通過させることにより異形化加工表面の櫛作用で熱可
塑性樹脂マトリックス中における強化繊維を開繊し、繊
維長を制御した溶融混合物のスパイラルフローを、請求
項１〜４のいずれか記載の板状のプレートを使用するこ
とにより矯正することを特徴とする繊維強化熱可塑性樹
脂構造物の製造方法。 - 【請求項６】繊維強化熱可塑性樹脂構造物が、ストラン
ド、シートまたはペレットである請求項１〜５のいずれ
か記載の繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法により
得られる繊維強化熱可塑性樹脂構造物。 - 【請求項７】繊維強化熱可塑性樹脂構造物がシートであ
って、該シート中の強化繊維の重量平均繊維長が３．０
〜２００ｍｍである請求項６記載の繊維強化熱可塑性樹
脂構造物。 - 【請求項８】繊維強化熱可塑性樹脂構造物がペレットで
あって、該ぺレット中の強化繊維の重量平均繊維長が
１．０〜１５ｍｍである請求項６記載の繊維強化熱可塑
性樹脂構造物。 - 【請求項９】強化繊維がガラス繊維および／または炭素
繊維である請求項６〜８のいずれか記載の繊維強化熱可
塑性樹脂構造物。 - 【請求項１０】熱可塑性樹脂がポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタ
レート、ポリエチレンテレフタレート共重合系液晶ポリ
マ、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６、ナイロ
ン６６、芳香族ナイロン、共重合ナイロン、ポリフェニ
レンスルフィド、ＡＢＳ樹脂から選ばれる少なくとも１
樹類以上である請求項６〜９のいずれか記載の繊維強化
熱可塑性樹脂構造物。 - 【請求項１１】繊維強化熱可塑性樹脂構造物中の強化繊
維含有量が０．５〜９０重量％である請求項６〜１０の
いずれか記載の繊維強化熱可塑性樹脂構造物。 - 【請求項１２】押出機のスクリュ先端とダイス間のシリ
ンダ内に板状のプレートを一つあるいは複数個取付けた
ことを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂構造物製造用押
出装置。 - 【請求項１３】板状のプレートの断面の少なくとも一部
がくさび状であることを特徴とする請求項１２記載の繊
維強化熱可塑性樹脂構造物製造用押出装置。 - 【請求項１４】板状のプレートが湾曲していることを特
徴とする請求項１２または１３記載の繊維強化熱可塑性
樹脂構造物製造用押出装置。 - 【請求項１５】複数の板状のプレートを格子状に取り付
けたことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか記載
の繊維強化熱可塑性樹脂構造物製造用押出装置。 - 【請求項１６】スクリュおよびシリンダを備えた繊維強
化熱可塑性樹脂構造物製造用押出機において、供給され
る連続した強化繊維を櫛けずることにより開繊度合、繊
維長の制御が可能な異形加工表面を有するスクリュおよ
び／またはシリンダを含む制御機構部を設け、請求項１
２〜１５のいずれか記載の板状のプレートを取り付ける
ことを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂構造物製造用押
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6136107A JPH081664A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法、繊維強化熱可塑性樹脂構造物および押出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6136107A JPH081664A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法、繊維強化熱可塑性樹脂構造物および押出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081664A true JPH081664A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15167456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6136107A Pending JPH081664A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 繊維強化熱可塑性樹脂構造物の製造方法、繊維強化熱可塑性樹脂構造物および押出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081664A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006509648A (ja) * | 2002-11-13 | 2006-03-23 | エルアールエム インダストリーズ エルエルシー | 熱可塑性材料及び繊維から物品を形成する方法、熱可塑性材料及び繊維から物品を形成するシステム、熱可塑性構造要素を形成する方法、熱可塑性構造要素を形成するシステム、熱可塑性材料及び繊維から構造的部品を形成する方法、及び熱可塑性材料及び繊維から構造的部品を形成するシステム |
| JPWO2009141879A1 (ja) * | 2008-05-20 | 2011-09-22 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体 |
| JP2013233702A (ja) * | 2012-05-08 | 2013-11-21 | Japan Steel Works Ltd:The | ストランド製造用ダイの設計方法、設計プログラム、設計装置、ストランド製造用ダイ、ストランド製造方法 |
| JP2016049729A (ja) * | 2014-09-01 | 2016-04-11 | 横浜ゴム株式会社 | ゴム押出装置 |
| JP2019199077A (ja) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | バルク成形コンパウンドを強化する方法及び装置 |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP6136107A patent/JPH081664A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006509648A (ja) * | 2002-11-13 | 2006-03-23 | エルアールエム インダストリーズ エルエルシー | 熱可塑性材料及び繊維から物品を形成する方法、熱可塑性材料及び繊維から物品を形成するシステム、熱可塑性構造要素を形成する方法、熱可塑性構造要素を形成するシステム、熱可塑性材料及び繊維から構造的部品を形成する方法、及び熱可塑性材料及び繊維から構造的部品を形成するシステム |
| JP2006315418A (ja) * | 2002-11-13 | 2006-11-24 | Lrm Industries Llc | 熱可塑性材料及び繊維から物品を形成する方法、熱可塑性材料及び繊維から物品を形成するシステム、熱可塑性構造要素を形成する方法、熱可塑性構造要素を形成するシステム、熱可塑性材料及び繊維から構造的部品を形成する方法、及び熱可塑性材料及び繊維から構造的部品を形成するシステム |
| JP2006327214A (ja) * | 2002-11-13 | 2006-12-07 | Lrm Industries Llc | 熱可塑性材料及び繊維から物品を形成する方法、熱可塑性材料及び繊維から物品を形成するシステム、熱可塑性構造要素を形成する方法、熱可塑性構造要素を形成するシステム、熱可塑性材料及び繊維から構造的部品を形成する方法、及び熱可塑性材料及び繊維から構造的部品を形成するシステム |
| JPWO2009141879A1 (ja) * | 2008-05-20 | 2011-09-22 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体 |
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| JP2016049729A (ja) * | 2014-09-01 | 2016-04-11 | 横浜ゴム株式会社 | ゴム押出装置 |
| JP2019199077A (ja) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | バルク成形コンパウンドを強化する方法及び装置 |
| EP3569385A3 (en) * | 2018-05-17 | 2019-12-25 | The Boeing Company | Method and apparatus for consolidating a bulk molding compound |
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