JPH08281772A - 繊維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形方法および押出成形装置 - Google Patents
繊維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形方法および押出成形装置Info
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- JPH08281772A JPH08281772A JP7112401A JP11240195A JPH08281772A JP H08281772 A JPH08281772 A JP H08281772A JP 7112401 A JP7112401 A JP 7112401A JP 11240195 A JP11240195 A JP 11240195A JP H08281772 A JPH08281772 A JP H08281772A
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
- B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的長い繊維により補強された高強度の繊
維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形方法および押出成
形装置を提供する。 【構成】 ２軸スクリュー型混練押出装置１の中途部に
繊維３１を供給し、２軸スクリュー型混練押出装置１の
先端に設けられたダイス２から繊維補強熱可塑性樹脂成
形品３を押出成形する繊維補強熱可塑性樹脂成形品３の
押出成形方法において、ダイス２内の繊維補強熱可塑性
樹脂の圧力降下を１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１００ｋｇ／ｃｍ
2 の範囲内とする。
維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形方法および押出成
形装置を提供する。 【構成】 ２軸スクリュー型混練押出装置１の中途部に
繊維３１を供給し、２軸スクリュー型混練押出装置１の
先端に設けられたダイス２から繊維補強熱可塑性樹脂成
形品３を押出成形する繊維補強熱可塑性樹脂成形品３の
押出成形方法において、ダイス２内の繊維補強熱可塑性
樹脂の圧力降下を１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１００ｋｇ／ｃｍ
2 の範囲内とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維により補強された
熱可塑性樹脂成形品の押出成形方法および押出成形装置
に関し、特に、高強度の繊維補強熱可塑性樹脂成形品を
成形することができる押出成形方法および押出成形装置
に関する。
熱可塑性樹脂成形品の押出成形方法および押出成形装置
に関し、特に、高強度の繊維補強熱可塑性樹脂成形品を
成形することができる押出成形方法および押出成形装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特公平５−３７８０４号公報に記
載されているように、２軸スクリュー型混練押出装置の
先端から後方への距離Ｌと２軸スクリュー型混練押出装
置の内径Ｄとの比、即ちＬ／Ｄが８以内に設定され、２
軸スクリュー型混練押出装置の先端に設けられるダイス
の出口開口部の繊維補強熱可塑性樹脂の通過面積Ｓ1 は
３０ｍｍ2 以上とし、しかも２軸スクリュー型混練押出
装置の先端における繊維補強熱可塑性樹脂の通過面積Ｓ
2 の１０％以上とすることにより、補強する繊維の長さ
を従来平均０．５ｍｍ程度であったのを平均１．５ｍｍ
程度に比較的長くすることにより高強度の繊維補強熱可
塑性樹脂ペレットを製造することができる装置が知られ
ている。
載されているように、２軸スクリュー型混練押出装置の
先端から後方への距離Ｌと２軸スクリュー型混練押出装
置の内径Ｄとの比、即ちＬ／Ｄが８以内に設定され、２
軸スクリュー型混練押出装置の先端に設けられるダイス
の出口開口部の繊維補強熱可塑性樹脂の通過面積Ｓ1 は
３０ｍｍ2 以上とし、しかも２軸スクリュー型混練押出
装置の先端における繊維補強熱可塑性樹脂の通過面積Ｓ
2 の１０％以上とすることにより、補強する繊維の長さ
を従来平均０．５ｍｍ程度であったのを平均１．５ｍｍ
程度に比較的長くすることにより高強度の繊維補強熱可
塑性樹脂ペレットを製造することができる装置が知られ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特公平５−３７８０４号公報記載の繊維補強熱可塑性樹
脂ペレットの製造装置においては、補強する繊維の長さ
が長く高強度の繊維補強熱可塑性樹脂ペレットを製造す
ることができたとしても、このような高強度の繊維補強
熱可塑性樹脂ペレットを原料として使用し、混練押出装
置により押出成形品を成形した場合には、混練押出装置
における混練の仕方によっては、折角の長い補強繊維が
切断されて短くされた場合には、高強度の繊維補強熱可
塑性樹脂押出成形品は得られない問題があった。
特公平５−３７８０４号公報記載の繊維補強熱可塑性樹
脂ペレットの製造装置においては、補強する繊維の長さ
が長く高強度の繊維補強熱可塑性樹脂ペレットを製造す
ることができたとしても、このような高強度の繊維補強
熱可塑性樹脂ペレットを原料として使用し、混練押出装
置により押出成形品を成形した場合には、混練押出装置
における混練の仕方によっては、折角の長い補強繊維が
切断されて短くされた場合には、高強度の繊維補強熱可
塑性樹脂押出成形品は得られない問題があった。
【０００４】又、従来の押出成形においては、樹脂単体
で成形されることが多く、この場合のダイス部での圧力
降下は、１００ｋｇ／ｃｍ2 〜３００ｋｇ／ｃｍ2 程度
のものが一般的に使用されていた。
で成形されることが多く、この場合のダイス部での圧力
降下は、１００ｋｇ／ｃｍ2 〜３００ｋｇ／ｃｍ2 程度
のものが一般的に使用されていた。
【０００５】本発明は、従来の繊維補強熱可塑性樹脂押
出成形におけるこのような問題点に着目し鋭意研究の結
果なされたものであり、その目的とするところは、上記
の問題を解決し、比較的長い繊維に補強された高強度の
繊維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形方法および押出
成形装置を提供するにある。
出成形におけるこのような問題点に着目し鋭意研究の結
果なされたものであり、その目的とするところは、上記
の問題を解決し、比較的長い繊維に補強された高強度の
繊維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形方法および押出
成形装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明繊維補強熱可塑性樹脂成形品
の押出成形方法は、２軸スクリュー型混練押出装置の中
途部に繊維を供給し、２軸スクリュー型混練押出装置の
先端に設けられたダイスから繊維補強熱可塑性樹脂成形
品を押出成形する繊維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成
形方法において、ダイス内の繊維補強熱可塑性樹脂の圧
力降下を１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲
内とすることを特徴とするものである。
に、請求項１記載の本発明繊維補強熱可塑性樹脂成形品
の押出成形方法は、２軸スクリュー型混練押出装置の中
途部に繊維を供給し、２軸スクリュー型混練押出装置の
先端に設けられたダイスから繊維補強熱可塑性樹脂成形
品を押出成形する繊維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成
形方法において、ダイス内の繊維補強熱可塑性樹脂の圧
力降下を１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲
内とすることを特徴とするものである。
【０００７】又、請求項２記載の本発明繊維補強熱可塑
性樹脂成形品の押出成形装置は、２軸スクリュー型混練
押出装置の中途部に繊維供給手段が設けられ、２軸スク
リュー型混練押出装置の先端にダイスが設けられた繊維
補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形装置において、ダイ
ス内の繊維補強熱可塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃ
ｍ2 〜１００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内であることを特徴と
するものである。
性樹脂成形品の押出成形装置は、２軸スクリュー型混練
押出装置の中途部に繊維供給手段が設けられ、２軸スク
リュー型混練押出装置の先端にダイスが設けられた繊維
補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形装置において、ダイ
ス内の繊維補強熱可塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃ
ｍ2 〜１００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内であることを特徴と
するものである。
【０００８】又、請求項３記載の本発明繊維補強熱可塑
性樹脂成形品の押出成形装置は、請求項２記載の繊維補
強熱可塑性樹脂成形品の押出成形装置において、ダイス
の前方に繊維補強熱可塑性樹脂成形品の冷却手段、引取
手段および切断手段が設けられていることを特徴とする
ものである。
性樹脂成形品の押出成形装置は、請求項２記載の繊維補
強熱可塑性樹脂成形品の押出成形装置において、ダイス
の前方に繊維補強熱可塑性樹脂成形品の冷却手段、引取
手段および切断手段が設けられていることを特徴とする
ものである。
【０００９】請求項１〜３記載の発明において、繊維の
材質としては、特に限定されるものではないが、例え
ば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミッド繊維、ビニロン
繊維等が使用でき、その形態としては、一般的に連続状
のストランド、すなわち、ロービング等が使用できる。
尚、繊維長を長めに切断したチヨップドストランドを
用いても差し支えない。
材質としては、特に限定されるものではないが、例え
ば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミッド繊維、ビニロン
繊維等が使用でき、その形態としては、一般的に連続状
のストランド、すなわち、ロービング等が使用できる。
尚、繊維長を長めに切断したチヨップドストランドを
用いても差し支えない。
【００１０】又、請求項１〜３記載の発明において、熱
可塑性樹脂の材質としては、特に限定されるものではな
いが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の汎用
熱可塑性樹脂の他に、ポリアミド、ボリアセタール、ポ
リカーボネート等の所謂汎用エンジニアリングプラスチ
ック、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、ポ
リエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテ
ルイミド、ポリイミド、液晶樹脂等の所謂スーパーエン
ジニアリングプラスチック等が使用できる。
可塑性樹脂の材質としては、特に限定されるものではな
いが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の汎用
熱可塑性樹脂の他に、ポリアミド、ボリアセタール、ポ
リカーボネート等の所謂汎用エンジニアリングプラスチ
ック、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、ポ
リエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテ
ルイミド、ポリイミド、液晶樹脂等の所謂スーパーエン
ジニアリングプラスチック等が使用できる。
【００１１】請求項１〜３記載の発明においては、ダイ
ス内の繊維補強熱可塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃ
ｍ2 〜１００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内にあるものであり、
このような圧力降下の数値範囲とすることにより本発明
の目的が達成される。 即ち、ダイス内の繊維補強熱可
塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃｍ2 未満である場合
には、熱可塑性樹脂中の繊維の長さを大きく維持できる
ものの、ダイスの中での流れを横断する方向に圧力の均
一化を図ることが困難であり、従って、流速が成形品断
面の部位によって異なってくる。 その結果として、押
出成形された成形品の形状保持が困難である。 又、ダ
イス内の繊維補強熱可塑性樹脂の圧力降下が１００ｋｇ
／ｃｍ2 を越える場合には、後述するように、ダイス内
マトリックスと繊維の界面に大きな剪断応力が加わると
同時にスクリュー先端に背圧が加わり、スクリュー溝内
でも繊維に大きな剪断応力が加わるので、この双方の要
因によって熱可塑性樹脂中の繊維が破壊されて短いもの
となる結果、高強度の繊維補強熱可塑性樹脂成形品が得
られない。 尚、望ましい圧力降下の数値範囲は１０ｋ
ｇ／ｃｍ2 〜５０ｋｇ／ｃｍ2 である。
ス内の繊維補強熱可塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃ
ｍ2 〜１００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内にあるものであり、
このような圧力降下の数値範囲とすることにより本発明
の目的が達成される。 即ち、ダイス内の繊維補強熱可
塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃｍ2 未満である場合
には、熱可塑性樹脂中の繊維の長さを大きく維持できる
ものの、ダイスの中での流れを横断する方向に圧力の均
一化を図ることが困難であり、従って、流速が成形品断
面の部位によって異なってくる。 その結果として、押
出成形された成形品の形状保持が困難である。 又、ダ
イス内の繊維補強熱可塑性樹脂の圧力降下が１００ｋｇ
／ｃｍ2 を越える場合には、後述するように、ダイス内
マトリックスと繊維の界面に大きな剪断応力が加わると
同時にスクリュー先端に背圧が加わり、スクリュー溝内
でも繊維に大きな剪断応力が加わるので、この双方の要
因によって熱可塑性樹脂中の繊維が破壊されて短いもの
となる結果、高強度の繊維補強熱可塑性樹脂成形品が得
られない。 尚、望ましい圧力降下の数値範囲は１０ｋ
ｇ／ｃｍ2 〜５０ｋｇ／ｃｍ2 である。
【００１２】因みに、熱可塑性樹脂中の繊維に加わる剪
断応力τは、次式のように、熱可塑性樹脂の粘度ηと熱
可塑性樹脂と繊維の界面に加わる剪断速度γとの積で表
わされるが、この剪断応力τの値が小さい程繊維を損傷
することなく、その長さを長く維持して成形することが
できる。 これを前述したダイス部分について述べる
と、 τ＝η・γ＝η・６Ｑ／Ｗｔ2 ・・・・・・・・・（１） 上式（１）からτの値を小さくするには、Ｑの値、即
ち、熱可塑性樹脂の流量を小さくし、Ｗの値、即ち、ダ
イスの熱可塑性樹脂流通間隙の長さを大きくし、且つ、
ｔの値、即ち、ダイスの熱可塑性樹脂流通スリット間隙
の幅を大きくすればよいことが判る。
断応力τは、次式のように、熱可塑性樹脂の粘度ηと熱
可塑性樹脂と繊維の界面に加わる剪断速度γとの積で表
わされるが、この剪断応力τの値が小さい程繊維を損傷
することなく、その長さを長く維持して成形することが
できる。 これを前述したダイス部分について述べる
と、 τ＝η・γ＝η・６Ｑ／Ｗｔ2 ・・・・・・・・・（１） 上式（１）からτの値を小さくするには、Ｑの値、即
ち、熱可塑性樹脂の流量を小さくし、Ｗの値、即ち、ダ
イスの熱可塑性樹脂流通間隙の長さを大きくし、且つ、
ｔの値、即ち、ダイスの熱可塑性樹脂流通スリット間隙
の幅を大きくすればよいことが判る。
【００１３】又、ダイスの入口部における圧力Ｐは、ダ
イスのランド以外の部分の圧力降下を無視すると次式で
表わされる。 ランドの長さをＬとした場合、 Ｐ＝１２ηＱＬ／Ｗｔ3 ・・・・・・・・・（２） この式（２）から、成形品の形状維持を考慮するとｔの
値が小さい方が好ましいことが判る。
イスのランド以外の部分の圧力降下を無視すると次式で
表わされる。 ランドの長さをＬとした場合、 Ｐ＝１２ηＱＬ／Ｗｔ3 ・・・・・・・・・（２） この式（２）から、成形品の形状維持を考慮するとｔの
値が小さい方が好ましいことが判る。
【００１４】上記式（１）（２）から判るように、繊維
長を大きくする目的および成形に際しての形状寸法の精
度向上の目的には、Ｑ、Ｗ、ｔ、τ、ηの大小関係は次
の表１に示すとおりとなる。
長を大きくする目的および成形に際しての形状寸法の精
度向上の目的には、Ｑ、Ｗ、ｔ、τ、ηの大小関係は次
の表１に示すとおりとなる。
【表１】
【００１５】
【作用】請求項１記載の本発明繊維補強熱可塑性樹脂成
形品の押出成形方法においては、ダイス内の繊維補強熱
可塑性樹脂の圧力降下を１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１００ｋｇ
／ｃｍ2 の範囲内とするので、繊維補強熱可塑性樹脂中
の繊維の長さを大きく維持できて高強度の押出成形品が
得られ、しかも、形状寸法精度の高い押出成形品が得ら
れる。
形品の押出成形方法においては、ダイス内の繊維補強熱
可塑性樹脂の圧力降下を１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１００ｋｇ
／ｃｍ2 の範囲内とするので、繊維補強熱可塑性樹脂中
の繊維の長さを大きく維持できて高強度の押出成形品が
得られ、しかも、形状寸法精度の高い押出成形品が得ら
れる。
【００１６】又、請求項２記載の本発明繊維補強熱可塑
性樹脂成形品の押出成形装置においては、ダイス内の繊
維補強熱可塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１
００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内にあるので、熱可塑性樹脂中
の繊維の長さを大きく維持できて高強度の押出成形品が
得られ、しかも、形状寸法精度の高い押出成形品が得ら
れる。
性樹脂成形品の押出成形装置においては、ダイス内の繊
維補強熱可塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１
００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内にあるので、熱可塑性樹脂中
の繊維の長さを大きく維持できて高強度の押出成形品が
得られ、しかも、形状寸法精度の高い押出成形品が得ら
れる。
【００１７】又、請求項３記載の本発明繊維補強熱可塑
性樹脂成形品の押出成形装置においては、ダイス内の前
方に繊維補強熱可塑性樹脂成形品の冷却手段、引取手段
および切断手段が設けられているので、ダイスから押し
出された成形品が冷却手段により冷却され、次いで、引
取手段により引き取られ、切断手段により適宜長さに切
断されて製品とすることができる。
性樹脂成形品の押出成形装置においては、ダイス内の前
方に繊維補強熱可塑性樹脂成形品の冷却手段、引取手段
および切断手段が設けられているので、ダイスから押し
出された成形品が冷却手段により冷却され、次いで、引
取手段により引き取られ、切断手段により適宜長さに切
断されて製品とすることができる。
【００１８】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明繊維補強熱可塑性樹脂成形品の
押出成形装置の一例を示す説明図である。図１におい
て、１は２軸スクリュー型混練押出装置、２は２軸スク
リュー型混練押出装置の先端に設けられたダイス、３は
ダイス２から押出成形された炭素繊維補強ポリアミド成
形品、４はダイス２の前方に設けられた冷却手段として
の冷却水槽であり、ダイス２から押出成形された炭素繊
維補強ポリアミド成形品３は冷却水槽４を通過すること
により冷却固化されるようになっている。
説明する。図１は本発明繊維補強熱可塑性樹脂成形品の
押出成形装置の一例を示す説明図である。図１におい
て、１は２軸スクリュー型混練押出装置、２は２軸スク
リュー型混練押出装置の先端に設けられたダイス、３は
ダイス２から押出成形された炭素繊維補強ポリアミド成
形品、４はダイス２の前方に設けられた冷却手段として
の冷却水槽であり、ダイス２から押出成形された炭素繊
維補強ポリアミド成形品３は冷却水槽４を通過すること
により冷却固化されるようになっている。
【００１９】５は上下一対のエンドレスベルト５１、５
１からなる引取装置であり、冷却水槽４を通過した炭素
繊維補強ポリアミド成形品３は引取装置５により引き取
られるようになっている。 ６はカッターからなる切断
装置であり、引取装置５を通過した炭素繊維補強ポリア
ミド成形品３は適宜長さに切断され、製品となるように
なっている。
１からなる引取装置であり、冷却水槽４を通過した炭素
繊維補強ポリアミド成形品３は引取装置５により引き取
られるようになっている。 ６はカッターからなる切断
装置であり、引取装置５を通過した炭素繊維補強ポリア
ミド成形品３は適宜長さに切断され、製品となるように
なっている。
【００２０】押出装置１のバレル１１の先端付近の上方
には複数の炭素繊維の束からなる連続体、即ち、ロービ
ング３１のボビン３２が複数個設けられ、ボビン３２か
ら供給される炭素繊維のロービング３１が一対の供給ロ
ール３３、３３を経由して図２に拡大して示すようにバ
レル１１に設けられた繊維供給口１２からバレル１１内
に供給されるようになっている。 尚、１５はポリアミ
ド供給ホッパーである。
には複数の炭素繊維の束からなる連続体、即ち、ロービ
ング３１のボビン３２が複数個設けられ、ボビン３２か
ら供給される炭素繊維のロービング３１が一対の供給ロ
ール３３、３３を経由して図２に拡大して示すようにバ
レル１１に設けられた繊維供給口１２からバレル１１内
に供給されるようになっている。 尚、１５はポリアミ
ド供給ホッパーである。
【００２１】図２に示すように、バレル１１内には２本
のスクリュー軸１３が設けられ、スクリュー軸１３のね
じ山１４の先端から繊維供給口１２までの距離Ｌとバレ
ル１１の内径Ｄとの比Ｌ／Ｄは８以内にされている。
のスクリュー軸１３が設けられ、スクリュー軸１３のね
じ山１４の先端から繊維供給口１２までの距離Ｌとバレ
ル１１の内径Ｄとの比Ｌ／Ｄは８以内にされている。
【００２２】図２に示すように、ダイス２の内部にはト
ーピード２１との間にポリアミドの通路２２が設けら
れ、ダイス２の先端には、図２のＩＩＩ矢視図である図
３に示すように、正方形状のスリット２２１が設けら
れ、スリット２２１からは角筒状の炭素繊維補強ポリア
ミド成形品３が押し出されるようになっている。 ２３
は通路２２の入口部に設けられた圧力計である。 １６
は押出装置１とダイス２との境界部に設けられた中空リ
ングである。
ーピード２１との間にポリアミドの通路２２が設けら
れ、ダイス２の先端には、図２のＩＩＩ矢視図である図
３に示すように、正方形状のスリット２２１が設けら
れ、スリット２２１からは角筒状の炭素繊維補強ポリア
ミド成形品３が押し出されるようになっている。 ２３
は通路２２の入口部に設けられた圧力計である。 １６
は押出装置１とダイス２との境界部に設けられた中空リ
ングである。
【００２３】叙上の本発明装置を使用した場合の本発明
方法の実施態様を図１〜３を参照して説明する。押出装
置１のホッパー１５からバレル１１に供給されるポリア
ミドはバレル１１内において、スクリュー軸１３により
混練されながら押し出され、炭素繊維供給口１２から供
給される炭素繊維３１がポリアミド内に混合され、中空
リング１６を経由してダイス２内に押し出される。 こ
の場合、中空リングのみでは、所要の圧力降下に達しな
いときは、中空リング部に圧力降下手段を設けて、圧力
降下を補うこともできる。
方法の実施態様を図１〜３を参照して説明する。押出装
置１のホッパー１５からバレル１１に供給されるポリア
ミドはバレル１１内において、スクリュー軸１３により
混練されながら押し出され、炭素繊維供給口１２から供
給される炭素繊維３１がポリアミド内に混合され、中空
リング１６を経由してダイス２内に押し出される。 こ
の場合、中空リングのみでは、所要の圧力降下に達しな
いときは、中空リング部に圧力降下手段を設けて、圧力
降下を補うこともできる。
【００２４】ダイス２内の樹脂通路２２内に供給された
炭素繊維混合ポリアミドは樹脂通路２２内に前進し、ダ
イス２の先端のスリット２２１から押し出されて角筒状
に成形され、次いで、冷却水槽４を通過することにより
冷却固化され、引取装置５を経由して切断装置６により
適宜長さに切断され製品となる。
炭素繊維混合ポリアミドは樹脂通路２２内に前進し、ダ
イス２の先端のスリット２２１から押し出されて角筒状
に成形され、次いで、冷却水槽４を通過することにより
冷却固化され、引取装置５を経由して切断装置６により
適宜長さに切断され製品となる。
【００２５】前述の式（２）を使用して圧力降下の数値
を計算すると次のとおりとなる。 Ｐ＝１２ηＱＬ／Ｗｔ3 ＝（１２×１１２００×１０×５）／（９８０×１２×０．３3 ） ＝２１．１６４ｋｇ／ｃｍ2 但し、ポリアミドの流量：Ｑ＝１０ｋｇ／ｃｍ2 ／ｓｅ
ｃ＝３６ｋｇ／ｈｒ、ダイス２のランドの長さ：Ｌ＝５
０ｍｍ、ダイス２のスリット２２１の長さ：Ｗ＝４ｗ＝
４×３０＝１２０ｍｍ、ダイス２のスリット２２１の
幅：ｔ＝３ｍｍである。尚、炭素繊維を２４％（重量）
配合したポリアミドを使用し、(株)プラスチック工学研
究所製ＢＴ−４０型同方向２軸押出機において、スクリ
ュー回転数１００ｒｐｍ、成形温度２４０°Ｃにて押出
テストを行い、圧力測定を行ったところ、測定値は２５
〜２６ｋｇ／ｃｍ2 であり、これらは比較的に上記の計
算値とよく一致している。
を計算すると次のとおりとなる。 Ｐ＝１２ηＱＬ／Ｗｔ3 ＝（１２×１１２００×１０×５）／（９８０×１２×０．３3 ） ＝２１．１６４ｋｇ／ｃｍ2 但し、ポリアミドの流量：Ｑ＝１０ｋｇ／ｃｍ2 ／ｓｅ
ｃ＝３６ｋｇ／ｈｒ、ダイス２のランドの長さ：Ｌ＝５
０ｍｍ、ダイス２のスリット２２１の長さ：Ｗ＝４ｗ＝
４×３０＝１２０ｍｍ、ダイス２のスリット２２１の
幅：ｔ＝３ｍｍである。尚、炭素繊維を２４％（重量）
配合したポリアミドを使用し、(株)プラスチック工学研
究所製ＢＴ−４０型同方向２軸押出機において、スクリ
ュー回転数１００ｒｐｍ、成形温度２４０°Ｃにて押出
テストを行い、圧力測定を行ったところ、測定値は２５
〜２６ｋｇ／ｃｍ2 であり、これらは比較的に上記の計
算値とよく一致している。
【００２６】〔実施例の作用〕スクリュー軸１３のねじ
山１４の先端から繊維供給口１２までの距離Ｌとバレル
１１の内径Ｄとの比Ｌ／Ｄは８以内にされているので、
ダイス２の樹脂通路２２内のポリアミド中の炭素繊維
は、その平均長さを１．５ｍｍ程度に長くすることがで
きる。
山１４の先端から繊維供給口１２までの距離Ｌとバレル
１１の内径Ｄとの比Ｌ／Ｄは８以内にされているので、
ダイス２の樹脂通路２２内のポリアミド中の炭素繊維
は、その平均長さを１．５ｍｍ程度に長くすることがで
きる。
【００２７】ダイス２内の炭素繊維混入ポリアミドの圧
力降下が２１ｋｇ／ｃｍ2 であるので、ダイス２から押
し出されたポリアミド中に混入された炭素繊維の平均長
さを１．５ｍｍ程度に維持できて高強度の押出成形品が
得られ、しかも、押出成形品の形状精度が高い。
力降下が２１ｋｇ／ｃｍ2 であるので、ダイス２から押
し出されたポリアミド中に混入された炭素繊維の平均長
さを１．５ｍｍ程度に維持できて高強度の押出成形品が
得られ、しかも、押出成形品の形状精度が高い。
【００２８】次に、このような押出成形品３を冷却水槽
４に導いて冷却固化し、引取装置５を経由して切断装置
６により適宜寸法に切断された製品においては、炭素繊
維の平均長さが１．５ｍｍ程度に維持されて高強度の押
出製品が得られ、この押出製品の形状寸法精度は高い。
４に導いて冷却固化し、引取装置５を経由して切断装置
６により適宜寸法に切断された製品においては、炭素繊
維の平均長さが１．５ｍｍ程度に維持されて高強度の押
出製品が得られ、この押出製品の形状寸法精度は高い。
【００２９】以上、図により本発明の実施例を説明した
が、本発明の具体的な構成は図に示す実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない設計変更は
本発明に含まれる。例えば、図示の実施例においては、
角筒状の成形品が製造されるものであるが、本発明にお
いては、角筒状のみならず円筒状のものでもよく、中空
製品のみならず中実の断面角形、断面円形の棒状のもの
でもよく、或いは又、板状、その他、断面Ｔ状、断面エ
形等の異型のものでもよい。 特に、比較的肉厚の厚い
製品に適用すれば、好適である。
が、本発明の具体的な構成は図に示す実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない設計変更は
本発明に含まれる。例えば、図示の実施例においては、
角筒状の成形品が製造されるものであるが、本発明にお
いては、角筒状のみならず円筒状のものでもよく、中空
製品のみならず中実の断面角形、断面円形の棒状のもの
でもよく、或いは又、板状、その他、断面Ｔ状、断面エ
形等の異型のものでもよい。 特に、比較的肉厚の厚い
製品に適用すれば、好適である。
【００３０】
【発明の効果】請求項１記載の本発明繊維補強熱可塑性
樹脂成形品の押出成形方法においては、ダイス内の繊維
補強熱可塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１０
０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内にあるので、強熱可塑性樹脂中
の繊維の長さを大きく維持できて高強度の押出成形品が
得られ、しかも、形状寸法精度の高い押出成形品が得ら
れる。
樹脂成形品の押出成形方法においては、ダイス内の繊維
補強熱可塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１０
０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内にあるので、強熱可塑性樹脂中
の繊維の長さを大きく維持できて高強度の押出成形品が
得られ、しかも、形状寸法精度の高い押出成形品が得ら
れる。
【００３１】又、請求項２記載の本発明繊維補強熱可塑
性樹脂成形品の押出成形装置においては、ダイス内の繊
維補強熱可塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１
００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内にあるので、強熱可塑性樹脂
中の繊維の長さを大きく維持できて高強度の押出成形品
が得られ、しかも、形状寸法精度の高い押出成形品が得
られる。
性樹脂成形品の押出成形装置においては、ダイス内の繊
維補強熱可塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１
００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内にあるので、強熱可塑性樹脂
中の繊維の長さを大きく維持できて高強度の押出成形品
が得られ、しかも、形状寸法精度の高い押出成形品が得
られる。
【００３２】又、請求項３記載の本発明繊維補強熱可塑
性樹脂成形品の押出成形装置においては、ダイスの前方
に繊維補強熱可塑性樹脂成形品の冷却手段、引取手段お
よび切断手段が設けられているので、ダイスから押し出
された成形品が冷却手段により冷却され、次いで、引取
手段により引き取られ、切断手段により適宜長さに切断
されて製品とすることができる。
性樹脂成形品の押出成形装置においては、ダイスの前方
に繊維補強熱可塑性樹脂成形品の冷却手段、引取手段お
よび切断手段が設けられているので、ダイスから押し出
された成形品が冷却手段により冷却され、次いで、引取
手段により引き取られ、切断手段により適宜長さに切断
されて製品とすることができる。
【図１】本発明繊維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形
装置の一例を示す説明図。
装置の一例を示す説明図。
【図２】図１に示す本発明押出成形装置の要部を拡大し
て示す断面図。
て示す断面図。
【図３】図２のＩＩＩ矢視図。
１ 押出装置 １１ バレル １２ 繊維供給口 １３ スクリュー軸 １４ ねじ山 １５ ホッパー １６ 中空リング ２ ダイス ２１ トーピード ２２ 樹脂通路 ２２１ スリット ３ 繊維補強成形品 ４ 冷却装置（水槽） ５ 引取装置 ６ 切断装置
Claims (3)
- 【請求項１】 ２軸スクリュー型混練押出装置の中途部
に繊維を供給し、２軸スクリュー型混練押出装置の先端
に設けられたダイスから繊維補強熱可塑性樹脂成形品を
押出成形する繊維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形方
法において、ダイス内の繊維補強熱可塑性樹脂の圧力降
下を１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内と
することを特徴とする繊維補強熱可塑性樹脂成形品の押
出成形方法。 - 【請求項２】 ２軸スクリュー型混練押出装置の中途部
に繊維供給手段が設けられ、２軸スクリュー型混練押出
装置の先端にダイスが設けられた繊維補強熱可塑性樹脂
成形品の押出成形装置において、ダイス内の繊維補強熱
可塑性樹脂の圧力降下が１０ｋｇ／ｃｍ2 〜１００ｋｇ
／ｃｍ2 の範囲内であることを特徴とする繊維補強熱可
塑性樹脂成形品の押出成形装置。 - 【請求項３】 ダイスの前方に繊維補強熱可塑性樹脂成
形品の冷却手段、引取手段および切断手段が設けられて
いることを特徴とする請求項２記載の繊維補強熱可塑性
樹脂成形品の押出成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7112401A JPH08281772A (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 繊維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形方法および押出成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7112401A JPH08281772A (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 繊維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形方法および押出成形装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08281772A true JPH08281772A (ja) | 1996-10-29 |
Family
ID=14585742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7112401A Pending JPH08281772A (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 繊維補強熱可塑性樹脂成形品の押出成形方法および押出成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08281772A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004006734A1 (ja) * | 2002-07-16 | 2004-01-22 | Misawa Homes Co., Ltd. | 木質様成形品、製造装置及び製造方法 |
| CN103522556A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-01-22 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 一种轻质高强复合材料在线成形方法 |
-
1995
- 1995-04-13 JP JP7112401A patent/JPH08281772A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004006734A1 (ja) * | 2002-07-16 | 2004-01-22 | Misawa Homes Co., Ltd. | 木質様成形品、製造装置及び製造方法 |
| US8007881B2 (en) | 2002-07-16 | 2011-08-30 | Misawa Homes Co., Ltd. | Wood-like molded product, manufacturing apparatus for the same, and manufacturing method of the same |
| CN103522556A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-01-22 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 一种轻质高强复合材料在线成形方法 |
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