JPH0890640A - 液晶樹脂複合体のブロー成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶繊維を強化材としたブロー成形品を成形
するに際して、液晶樹脂の繊維化状態の不良による成形
品の物性の低下を有効に防止する。 【構成】 熱可塑性マトリックス樹脂と熱可塑性液晶樹
脂とを含有する成形用樹脂材料を、熱可塑性マトリック
ス樹脂の最低成形可能温度以上でかつ熱可塑性液晶樹脂
の液晶転移温度以上の温度で押し出すことにより、熱可
塑性マトリックス樹脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維
状となるように複合化させながら、開状態にある金型
４,４間にパリソン１０として押し出した後、該パリソ
ン押出に伴って成形用樹脂材料に付与される剪断速度が
他部よりも低い部分１０a,１０cが成形品部外となるよ
うに上記金型を閉じ合わせ、その後、上記パリソン内に
気体を吹き込んでブロー成形を行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液晶樹脂繊維を繊維
強化材とする液晶樹脂複合体のブロー成形方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂成形品を成形するに際して、
マトリックス樹脂中にガラス繊維や炭素繊維等の繊維強
化材を配合することにより、高強度で高剛性を有する合
成樹脂製成形品を得る方法は、一般に良く知られてい
る。また、繊維強化材として溶融状態で液晶性を示す液
晶樹脂を適用し得ることが知られており、例えば特開昭
６２−１１６６６６号公報では、熱可塑性マトリックス
樹脂中に熱可塑性液晶樹脂が繊維状となるように両者を
押し出して成形する、所謂インシチュー成形法が開示さ
れている。尚、このインシチュー成形法では、マトリッ
クス樹脂中に液晶樹脂が良好に繊維化された状態の複合
体を得るためには、押出時の剪断速度を一定以上に保
ち、更に延伸を加える必要がある。

【０００３】更に、特開平１−３２０１２８号公報で
は、熱可塑性マトリックス樹脂と液晶樹脂 (液晶ポリマ
ー）とからなる複合材を、液晶樹脂の液晶転移温度以上
の温度下で延伸しながら押出すことにより得たストラン
ドを１〜４０mmの長さに切断し、こうして得られた切断
物を、マトリックス樹脂の最低成形可能温度以上でかつ
液晶樹脂の液晶転移温度未満の範囲(以下、この範囲を
モールドウインドウという)内の温度で押出成形する方
法が開示されている。また、更に、熱可塑性液晶樹脂を
合成繊維の紡糸成形方法で成形した場合、マトリックス
樹脂との同時押出成形によりマトリックス樹脂内で液晶
樹脂を繊維化する上記インシチュー成形で形成される液
晶繊維に比べて、直径がかなり大きい液晶繊維を得るこ
とができ、成形時に剪断が作用しても破損しにくく、ま
た、熱間時においても比較的高い引張強度等の物性を有
するので、補強効果が大幅に向上した液晶樹脂の補強繊
維として用い得ることが知られている。

【０００４】ところで、近年、資源保護等の観点から、
使用済みの樹脂成形品をリサイクル(再成形）すること
が望まれている。樹脂成形品をリサイクルする場合に
は、成形品を粉砕して合成樹脂よりなる粉砕片を得た
後、該粉砕片を加熱して溶融し、次に、溶融状態の合成
樹脂材を所定形状の成形品に成形するか又は溶融状態の
合成樹脂を押出成形することによりリサイクルした成形
用素材が得られる。そして、このリサイクルした成形用
素材を用いて所定形状の再成形品が成形される。

【０００５】ところが、上記のようなガラス繊維や炭素
繊維を繊維強化材として配合した樹脂成形品をリサイク
ルする場合、樹脂成形品の粉砕時に合成樹脂体に混入さ
れている強化用繊維が短く切断されるために、リサイク
ルにより得られた再成形品は、当初の成形品に比べて強
度及び剛性の点で低下せざるを得ないという難点があっ
た。

【０００６】かかる問題に関して、本願発明者らは、熱
可塑性樹脂と該熱可塑性樹脂の成形可能温度よりも高い
液晶転移温度を有する液晶樹脂との複合材より成形され
てなる成形品としての液晶樹脂複合体から得られた粉砕
片を液晶樹脂の液晶転移温度以上の温度で押出し成形し
て成形用素材を得た後、該成形用素材を液晶樹脂の液晶
転移温度よりも低い温度で所定形状に成形して再成形品
を得るか、又は、上記のようにして得られた粉砕片を液
晶樹脂の液晶転移温度以上の温度で所定形状に成形して
再成形品を得ると、該再成形品の強度及び剛性は粉砕前
の成形品の強度及び剛性と略同等であるという特性を見
い出した。

【０００７】ところで、中空の樹脂成形品を成形する成
形方法の一つとして、熱可塑性樹脂材料を押出または射
出等によって円筒状など所定の中空形状に予備成形し、
軟化状態にある予備成形体(パリソン)を金型で挟んだま
までパリソン内部に圧縮エア等の気体を吹き込むことに
より、該パリソンを金型成形面に沿って膨張させるとと
もに冷却・固化させて中空の樹脂成形品を得る、所謂ブ
ロー成形方法は一般に良く知られている。この成形方法
を採用することにより、特に、量産時などにおいて高い
生産性の下で安定した品質の成形品を得ることができ
る。

【０００８】かかるブロー成形によって物性の高い樹脂
成形品を得る方法として、例えば特開平４−７１８２１
号公報では、例えばガラス繊維を繊維強化材として混入
させた樹脂材料を用いてブロー成形を行う方法が開示さ
れている。また、例えば特開平４−１８７４１８号公報
では、例えばガラス繊維をマット状に形成したものを複
合化させてパリソンを形成し、これをブロー成形する方
法が開示されている。

【０００９】一方、かかるブローブロー成形において
も、成形品の強度や剛性を向上させるだけでなく、高い
リサイクル性を有する成形品を得ることが望まれてお
り、かかる目的を達成するために、繊維強化材として熱
可塑性液晶樹脂を配合した樹脂材料を用い、パリソン形
成と同時に、この熱可塑性液晶樹脂が熱可塑性マトリッ
クス樹脂中に繊維状となるように両者を押し出して成形
する所謂インシチュー成形を行い、こうして得られたパ
リソンをブロー成形することが考えられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記インシチュー成形
法では、前述のように、マトリックス樹脂中に液晶樹脂
が良好に繊維化された状態の複合体を得るために、押出
時の剪断速度を一定以上に保つことが求められるのであ
るが、ブロー成形においてパリソンを押し出す場合に
は、不可避的に、パリソン押出の初期と終期には押出速
度が低下する関係上、パリソンの下端部と上端部では、
他の部分に比べて樹脂材料の剪断速度が低くなり、液晶
樹脂の十分な繊維化状態が得られず、物性が低下すると
いう問題があった。また、パリソンに肉厚の変化がある
場合、もしくは意識的にこの肉厚変化を持たせる場合に
は、パリソンの肉厚の大きい部分においても同様の問題
が生じることになる。

【００１１】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
もので、液晶樹脂繊維を繊維強化材としたブロー成形品
を成形するに際して、液晶樹脂の繊維化状態の不良によ
って成形品の物性が低下することを有効に防止できる液
晶樹脂複合体のブロー成形方法およびその装置を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、本願の請求項
１に係る発明方法(以下、第１の発明という)は、熱可塑
性マトリックス樹脂と熱可塑性液晶樹脂とを含有する成
形用樹脂材料を、上記熱可塑性マトリックス樹脂の最低
成形可能温度以上でかつ上記熱可塑性液晶樹脂の液晶転
移温度以上の温度で押し出すことにより、上記熱可塑性
マトリックス樹脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維状と
なるように複合化させながら、開状態にある成形型間に
パリソンとして押し出した後、該パリソン押出に伴って
上記成形用樹脂材料に付与される剪断速度が他部よりも
低い部分が成形品部外となるように上記成形型を閉じ合
わせ、その後、上記パリソン内に気体を吹き込んでブロ
ー成形を行うようにしたものである。

【００１３】また、本願の請求項２に係る発明方法(以
下、第２の発明という)は、熱可塑性マトリックス樹脂
と熱可塑性液晶樹脂とを含有する成形用樹脂材料を、上
記熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能温度以上で
かつ上記熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度以上の温度で
押し出すことにより、上記熱可塑性マトリックス樹脂中
に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維状となるように複合化さ
せながら、開状態にある成形型間にパリソンとして押し
出すとともに、該パリソンを押し出す際に、パリソン押
出に伴って上記成形用樹脂材料に付与される剪断速度が
他部よりも低い部分に補強材を混入させた後、該部分が
成形品の一部となるように上記成形型を閉じ合わせ、そ
の後、上記パリソン内に気体を吹き込んでブロー成形を
行うようにしたものである。

【００１４】更に、本願の請求項３に係る発明方法(以
下、第３の発明という)は、上記第１または第２の発明
において、上記剪断速度が他部よりも低い部分は、上記
パリソンの下端部および上端部の少なくともいずれか一
方であることを特徴としたものである。

【００１５】また、更に、本願の請求項４に係る発明方
法(以下、第４の発明という)は、上記第１または第２の
発明において、上記剪断速度が他部よりも低い部分は、
上記パリソンの厚肉部であることを特徴としたものであ
る。

【００１６】また、更に、本願の請求項５に係る発明方
法(以下、第５の発明という)は、熱可塑性マトリックス
樹脂と熱可塑性液晶樹脂とを含有する成形用樹脂材料
を、上記熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能温度
以上でかつ上記熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度以上の
温度で押し出すことにより、上記熱可塑性マトリックス
樹脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維状となるように複
合化させながら、開状態にある成形型間にパリソンとし
て押し出すとともに、該パリソンを押し出す際に、上記
パリソンの肉厚増大部の形成に同期して上記成形用樹脂
材料の押出量をパリソン肉厚の増大量に応じて高めるよ
うにしたものである。

【００１７】また、本願の請求項６に係る発明(以下、
第６の発明という)の装置は、熱可塑性マトリックス樹
脂と熱可塑性液晶樹脂とを含有する成形用樹脂材料を供
給する材料供給手段と、該材料供給手段から供給された
上記成形用樹脂材料を、上記熱可塑性マトリックス樹脂
の最低成形可能温度以上でかつ上記熱可塑性液晶樹脂の
液晶転移温度以上の温度で押し出すことにより、上記熱
可塑性マトリックス樹脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊
維状となるように複合化させながら、開状態にある成形
型間にパリソンとして押し出すパリソン押出手段と、上
記成形型を開閉駆動する成形型駆動手段と、上記成形型
を閉じ合わせた後に該成形型間に挟まれたパリソン内に
気体を吹き込むブロー用気体供給手段とを備え、上記成
形型とパリソンとは、成形型を閉じ合わせた際に、パリ
ソン押出に伴って上記成形用樹脂材料に付与される剪断
速度が他部よりも低い部分が成形品部外となるように設
定されていることを特徴としたものである。

【００１８】更に、本願の請求項７に係る発明(以下、
第７の発明という)の装置は、熱可塑性マトリックス樹
脂と熱可塑性液晶樹脂とを含有する成形用樹脂材料を供
給する材料供給手段と、該材料供給手段から供給された
上記成形用樹脂材料を、上記熱可塑性マトリックス樹脂
の最低成形可能温度以上でかつ上記熱可塑性液晶樹脂の
液晶転移温度以上の温度で押し出すことにより、上記熱
可塑性マトリックス樹脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊
維状となるように複合化させながら、開状態にある成形
型間にパリソンとして押し出すパリソン押出手段と、上
記成形型を開閉駆動する成形型駆動手段と、上記成形型
を閉じ合わせた後に該成形型間に挟まれたパリソン内に
気体を吹き込むブロー用気体供給手段と、パリソン押出
に伴って上記成形用樹脂材料に付与される剪断速度が他
部よりも低い部分に補強材を混入させる補強材供給手段
とを備え、上記成形型とパリソンとは、成形型を閉じ合
わせた際に、上記補強材を混入させた部分が成形品の一
部となるように設定されていることを特徴としたもので
ある。

【００１９】また、更に、本願の請求項８に係る発明
(以下、第８の発明という)の装置は、上記第６または第
７の発明において、上記剪断速度が他部よりも低い部分
は、上記パリソンの下端部および上端部の少なくともい
ずれか一方であることを特徴としたものである。

【００２０】また、更に、本願の請求項９に係る発明
(以下、第９の発明という)の装置は、上記第６または第
７の発明において、上記剪断速度が他部よりも低い部分
は、上記パリソンの厚肉部であることを特徴としたもの
である。

【００２１】また、更に、本願の請求項１０に係る発明
(以下、第１０の発明という)の装置は、熱可塑性マトリ
ックス樹脂と熱可塑性液晶樹脂とを含有する成形用樹脂
材料を供給する材料供給手段と、該材料供給手段から供
給された上記成形用樹脂材料を、上記熱可塑性マトリッ
クス樹脂の最低成形可能温度以上でかつ上記熱可塑性液
晶樹脂の液晶転移温度以上の温度で押し出すことによ
り、上記熱可塑性マトリックス樹脂中に上記熱可塑性液
晶樹脂が繊維状となるように複合化させながら、開状態
にある成形型間にパリソンとして押し出すパリソン押出
手段と、上記成形型を開閉駆動する成形型駆動手段と、
上記成形型を閉じ合わせた後に該成形型間に挟まれたパ
リソン内に気体を吹き込むブロー用気体供給手段とを備
えるとともに、上記パリソン押出手段は、パリソン肉厚
を調節する肉厚調節手段と、成形用樹脂材料の押出量を
調節する押出量調節手段とを備えており、上記肉厚調節
手段の作動に同期して上記押出量調節手段を作動させる
制御手段が設けられているようにしたものである。

【００２２】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、上記成形用
樹脂材料を、熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能
温度以上でかつ熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度以上の
温度で押し出すことにより、上記熱可塑性マトリックス
樹脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維状となるように複
合化させながら、つまりインシチュー成形しながら、開
状態にある成形型間にパリソンとして押し出すようにし
たので、液晶樹脂の繊維化とパリソンの形成とを同時に
行うことができ、また、これをブロー成形することによ
り、強度および剛性をほぼ同等に維持してリサイクルす
ることができる物性の高い樹脂成形品をブロー成形によ
って得ることができる。そして、パリソン押出に伴って
上記成形用樹脂材料に付与される剪断速度が他部よりも
低い部分が成形品部外となるように上記成形型を閉じ合
わせ、その後、上記パリソン内に気体を吹き込んでブロ
ー成形を行うようにしたので、上記剪断速度が低くて液
晶樹脂の繊維化状態が良くない部分が成形品に含まれる
ことはなく、従って、成形品の物性が低下することを有
効に防止できる。

【００２３】また、本願の第２の発明によれば、上記成
形用樹脂材料を、熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形
可能温度以上でかつ熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度以
上の温度で押し出すことにより、上記熱可塑性マトリッ
クス樹脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維状となるよう
に複合化させながら、つまりインシチュー成形しなが
ら、開状態にある成形型間にパリソンとして押し出すよ
うにしたので、液晶樹脂の繊維化とパリソンの形成とを
同時に行うことができ、また、これをブロー成形するこ
とにより、強度および剛性をほぼ同等に維持してリサイ
クルすることができる物性の高い樹脂成形品をブロー成
形によって得ることができる。そして、パリソンを押し
出す際に、パリソン押出に伴って上記成形用樹脂材料に
付与される剪断速度が他部よりも低い部分に補強材を混
入させた後、該部分が成形品の一部となるように上記成
形型を閉じ合わせ、その後、上記パリソン内に気体を吹
き込んでブロー成形を行うようにしたので、上記剪断速
度が低くて液晶樹脂の繊維化状態が良くない部分を補強
した上で成形品の一部とすることができ、該成形品の物
性が低下することを有効に防止できる。

【００２４】更に、本願の第３の発明によれば、基本的
には、上記第１または第２の発明と同様の効果を奏する
ことができる。特に、上記剪断速度が他部よりも低い部
分は上記パリソンの下端部および上端部の少なくともい
ずれか一方であるので、パリソン押出の初期あるいは終
期における押出速度の低下に起因する樹脂材料の剪断速
度の低下に対して、有効に対処することができる。

【００２５】また、更に、本願の第４の発明によれば、
基本的には、上記第１または第２の発明と同様の効果を
奏することができる。特に、上記剪断速度が他部よりも
低い部分は上記パリソンの厚肉部であるので、パリソン
に肉厚の変化がある場合において、肉厚の大きい部分の
押出速度の低下に起因する樹脂材料の剪断速度の低下に
対して、有効に対処することができる。

【００２６】また、更に、本願の第５の発明によれば、
上記成形用樹脂材料を、熱可塑性マトリックス樹脂の最
低成形可能温度以上でかつ熱可塑性液晶樹脂の液晶転移
温度以上の温度で押し出すことにより、上記熱可塑性マ
トリックス樹脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維状とな
るように複合化させながら、つまりインシチュー成形し
ながら、開状態にある成形型間にパリソンとして押し出
すようにしたので、液晶樹脂の繊維化とパリソンの形成
とを同時に行うことができ、また、これをブロー成形す
ることにより、強度および剛性をほぼ同等に維持してリ
サイクルすることができる物性の高い樹脂成形品をブロ
ー成形によって得ることができる。そして、パリソンを
押し出す際に、上記パリソンの肉厚増大部の形成に同期
して上記成形用樹脂材料の押出量をパリソン肉厚の増大
量に応じて高めるようにしたので、パリソンに肉厚の変
化を持たせる場合において、肉厚の大きい部分の押出速
度の低下に起因する樹脂材料の剪断速度の低下に対して
有効に対処することができ、成形品の物性が低下するこ
とを効果的に防止できる。

【００２７】また、本願の第６の発明によれば、上記材
料供給手段とパリソン押出手段とを備えたので、材料供
給手段から供給された上記成形用樹脂材料を、パリソン
押出手段で熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能温
度以上でかつ熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度以上の温
度で押し出すことにより、上記熱可塑性マトリックス樹
脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維状となるように複合
化させながら、つまりインシチュー成形しながら、開状
態にある成形型間にパリソンとして押し出すことがで
き、液晶樹脂の繊維化とパリソンの形成とを同時に行う
ことができ、また、これをブロー成形することにより、
強度および剛性をほぼ同等に維持してリサイクルするこ
とができる物性の高い樹脂成形品をブロー成形によって
得ることができる。そして、上記パリソンと成形型と
は、成形型を閉じ合わせた際に、パリソン押出に伴って
上記成形用樹脂材料に付与される剪断速度が他部よりも
低い部分が成形品部外となるように設定されているの
で、その後、上記パリソン内に気体を吹き込んでブロー
成形を行った際に、上記剪断速度が低くて液晶樹脂の繊
維化状態が良くない部分が成形品に含まれることはな
く、従って、成形品の物性が低下することを有効に防止
できる。

【００２８】更に、本願の第７の発明によれば、上記材
料供給手段とパリソン押出手段とを備えたので、材料供
給手段から供給された上記成形用樹脂材料を、パリソン
押出手段で熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能温
度以上でかつ熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度以上の温
度で押し出すことにより、上記熱可塑性マトリックス樹
脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維状となるように複合
化させながら、つまりインシチュー成形しながら、開状
態にある成形型間にパリソンとして押し出すことがで
き、液晶樹脂の繊維化とパリソンの形成とを同時に行う
ことができ、また、これをブロー成形することにより、
強度および剛性をほぼ同等に維持してリサイクルするこ
とができる物性の高い樹脂成形品をブロー成形によって
得ることができる。そして、上記補強材供給手段を設け
たので、パリソンを押し出す際に、パリソン押出に伴っ
て上記成形用樹脂材料に付与される剪断速度が他部より
も低い部分に補強材を混入させることができ、また、上
記成形型とパリソンとは、成形型を閉じ合わせた際に、
上記補強材を混入させた部分が成形品の一部となるよう
に設定されているので、上記剪断速度が低くて液晶樹脂
の繊維化状態が良くない部分を補強した上で成形品の一
部とすることができ、該成形品の物性が低下することを
有効に防止できる。

【００２９】また、更に、本願の第８の発明によれば、
基本的には、上記第６または第７の発明と同様の効果を
奏することができる。特に、上記剪断速度が他部よりも
低い部分は上記パリソンの下端部および上端部の少なく
ともいずれか一方であるので、パリソン押出の初期ある
いは終期における押出速度の低下に起因する樹脂材料の
剪断速度の低下に対して、有効に対処することができ
る。

【００３０】また、更に、本願の第９の発明によれば、
基本的には、上記第６または第７の発明と同様の効果を
奏することができる。特に、上記剪断速度が他部よりも
低い部分は上記パリソンの厚肉部であるので、パリソン
に肉厚の変化がある場合において、肉厚の大きい部分の
押出速度の低下に起因する樹脂材料の剪断速度の低下に
対して、有効に対処することができる。

【００３１】また、更に、本願の第１０の発明によれ
ば、上記材料供給手段とパリソン押出手段とを備えたの
で、材料供給手段から供給された上記成形用樹脂材料
を、パリソン押出手段で熱可塑性マトリックス樹脂の最
低成形可能温度以上でかつ熱可塑性液晶樹脂の液晶転移
温度以上の温度で押し出すことにより、上記熱可塑性マ
トリックス樹脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維状とな
るように複合化させながら、つまりインシチュー成形し
ながら、開状態にある成形型間にパリソンとして押し出
すことができ、液晶樹脂の繊維化とパリソンの形成とを
同時に行うことができ、また、これをブロー成形するこ
とにより、強度および剛性をほぼ同等に維持してリサイ
クルすることができる物性の高い樹脂成形品をブロー成
形によって得ることができる。そして、上記肉厚調節手
段の作動に同期して上記押出量調節手段を作動させる上
記制御手段を設けたので、パリソンを押し出す際に、上
記パリソンの肉厚増大部の形成に同期して上記成形用樹
脂材料の押出量をパリソン肉厚の増大量に応じて高める
ようにすることができ、パリソンに肉厚の変化を持たせ
る場合において、肉厚の大きい部分の押出速度の低下に
起因する樹脂材料の剪断速度の低下に対して有効に対処
し、成形品の物性が低下することを効果的に防止でき
る。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て詳細に説明する。まず、本発明の第１実施例について
説明する。図１は、本発明の第１実施例に係るブロー成
形装置１の全体構成を概略的に表す断面説明図である
が、この図に示すように、上記ブロー成形装置１は、加
熱溶融した熱可塑性樹脂を基材に用いて円筒状のパリソ
ン１０として押し出すアキュムレータヘッド２と、上記
パリソン１０の長手軸に関して対称に配置されるととも
に互いに接離可能に設けられた一対の金型４と、具体的
には図示しなかったが、ブロー成形時にパリソン１０の
内部に圧縮エア吹き込むためのブローピンとを備えてい
る。尚、上記金型４,４は、具体的には図示しなかった
が、例えば油圧式の開閉駆動装置によって開閉駆動され
るようになっている。また、上記アキュムレータヘッド
２の上部側面には、接続ブロック６を介して、アキュム
レータヘッド２内に樹脂材料を供給するための材料供給
装置１１が連結されている。

【００３３】上記アキュムレータヘッド２は、中空円筒
状の本体２１(ヘッド本体)と、該ヘッド本体２１の上下
方向の中心軸に沿って配設されたセンタシャフト２２の
下端側に固定されたコア２３と、本体２１の下端部に設
けられて上記コア２３の外周部に位置するダイ２４とを
備えており、上記センタシャフト２２を昇降させること
により、ダイ２４に対するコア２３の上下位置を変化さ
せて両者２３,２４の間隙を調節し、これにより、パリ
ソン１０の厚さを適宜調整することができるようになっ
ている。また、アキュムレータヘッド２のヘッド本体２
１の内部には、材料供給装置１１から押し出されて来た
材料樹脂を一旦貯えた後、コア２３とダイ２４とで形成
された押出口２aに向かって押し出すための押出シリン
ダ２５が形成されており、該押出シリンダ２５のピスト
ン２５aには、例えば油圧式の駆動装置２６,２６が付設
されている。そして、これら駆動装置２６,２６及び上
記材料供給シリンダ１１、更には、ブローピンの駆動装
置(不図示)及び金型４,４の開閉駆動装置(不図示)など
は、いずれも、例えばマイクロコンピュータを主要部と
して構成されたコントローラ(不図示)に信号授受可能に
接続され、このコントローラからの命令信号によってそ
れぞれの作動タイミングなどが制御されるようになって
いる。

【００３４】上記材料供給装置１１は、円筒状の本体部
１２(シリンダ本体)と、該シリンダ本体１２内に回転自
在に収納されたスクリュー１３とを備えており、上記シ
リンダ本体１２の後部には、該シリンダ本体１２内に成
形用素材としてのペレットＰＴ１,ＰＴ２を投入するた
めのホッパ１４が取り付けられている。尚、具体的には
図示しなかったが、上記シリンダ本体１２の外周側には
このシリンダ本体１２の内部を所定温度に加熱するため
のヒータが配設されている。

【００３５】本実施例では、熱可塑性マトリックス樹脂
と該マトリックス樹脂の最低成形可能温度よりも高い液
晶転移温度を有する熱可塑性液晶樹脂が繊維状態となる
ように予め調製して形成した液晶樹脂複合体のペレット
ＰＴ１と、熱可塑性マトリックス樹脂のみでなるペレッ
トＰＴ２とを成形用素材として用い、これら両ペレット
ＰＴ１,ＰＴ２をホッパ１４から投入し、上記スクリュ
ー１３を所定の回転数で駆動させることにより、各ペレ
ットＰＴ１,ＰＴ２のマトリックス樹脂が可塑化溶融さ
れ、このマトリックス樹脂中に上記液晶樹脂が繊維状態
で配向してなる液晶樹脂複合体がアキュムレータヘッド
２のヘッド本体２１内に押し出され、パリソン形成用の
樹脂材料として供給されるようになっている。尚、本実
施例では、この樹脂材料供給時の押出温度は、より好ま
しくは、上記マトリックス樹脂の成形可能温度以上でか
つ上記液晶樹脂の液晶転移温度以上に設定されており、
この温度下で、マトリックス樹脂中に液晶樹脂が繊維状
となるように複合化する、所謂インシチュー成形が行な
われる。

【００３６】また、本実施例では、上記ペレットＰＴ
１,ＰＴ２を調製するに際し、熱可塑性液晶樹脂および
熱可塑性マトリックス樹脂として、例えば、それぞれ以
下のものを用いた。 (a) 熱可塑性液晶樹脂 ・ 材質名 : 液晶ポリエステル樹脂 ・ 商品名 : ロッドランＬＣ３０００(ユニチカ(株)製) ・ 液晶転移温度 : ２００℃ (b)熱可塑性マトリックス樹脂 ・ 材質名 : ポリエチレン樹脂 ・ 商品名 : ハイゼックス５５００Ｊ(三井石油化学工
業(株)製) ・ 最低成形可能温度 : １２５ ℃

【００３７】以上のように構成されたブロー成形装置１
を用いて行なう成形方法について、以下説明する。上記
押出シリンダ２５のピストン２５a,２５aが所定の上昇
位置に維持された初期状態において、まず、材料供給装
置１１からアキュムレータヘッド２のヘッド本体２１内
(つまり押出シリンダ２５内)に、上述したように、熱可
塑性液晶樹脂繊維が熱可塑性マトリックス樹脂中にイン
シチュー成形されてなる液晶樹脂複合体を成形用樹脂材
料として供給する。次に、この成形用樹脂材料を所定量
供給した時点で、上記駆動装置２６,２６を作動させて
押出シリンダ２５のピストン２５a,２５aを下降させ、
押出シリンダ２５内に充填された上記成形用樹脂材料
を、上記ダイ２４とコア２３との間に形成された所定の
間隙(ダイギャップ)を介して上記押出口２aから押し出
す。

【００３８】本実施例では、アキュムレータヘッド２の
ヘッド本体２１内では、少なくとも、コア２３及びダイ
２４並びにその近傍部分が、上記熱可塑性マトリックス
樹脂の最低成形可能温度以上でかつ熱可塑性液晶樹脂の
液晶転移温度以上の温度(例えば２１０℃)に保持されて
おり、ヘッド本体２１内に貯えられている間に若干温度
が低下した場合でも、樹脂材料をこの温度下で押し出す
ことにより、熱可塑性マトリックス樹脂中に熱可塑性液
晶樹脂が繊維状となるように複合化する、所謂インシチ
ュー成形された液晶樹脂複合体としてのパリソン１０が
形成されるようになっている。このとき、パリソン１０
の押出の初期と終期には、押出速度は不可避的に低下す
る。尚、この時点では、金型４,４は開状態に維持され
ている。

【００３９】その結果、図１に示すように、金型４,４
間に上記成形用樹脂材料でなるパリソン１０が押し出さ
れる。尚、このとき、押出速度が低いパリソン押出の初
期と終期にそれぞれ対応するパリソン１０の下端部分１
０aと上端部分１０cでは、他の部分１０b(中間部分)に
比べて樹脂材料の剪断速度が低くなっており、液晶樹脂
の十分な繊維化状態を得ることが難しくなる。このパリ
ソン１０がアキュムレータヘッド２から押し出された状
態で、金型４,４を閉じて型締めするとともに、ブロー
ピン(不図示)からパリソン１０内に圧縮エアを吹き込
む。このエアブローにより、パリソン１０は、成形品の
外形形状を形作る金型成形面４a,４aに押圧されるとと
もに冷却される。そして、所定温度まで冷却された後、
金型４,４を開いて成形品を取り出すようになってい
る。

【００４０】このように、上記樹脂材料を、熱可塑性マ
トリックス樹脂の最低成形可能温度以上でかつ熱可塑性
液晶樹脂の液晶転移温度以上の温度で押し出すことによ
り、上記熱可塑性マトリックス樹脂中に上記熱可塑性液
晶樹脂が繊維状となるように複合化させながら、つまり
インシチュー成形しながら、開状態にある成形型４,４
間にパリソン１０として押し出すようにしたので、液晶
樹脂の繊維化とパリソン１０の形成とを同時に行うこと
ができ、また、これをブロー成形することにより、強度
および剛性をほぼ同等に維持してリサイクルすることが
できる物性の高い樹脂成形品をブロー成形によって得る
ことができる。

【００４１】本実施例では、上記パリソン１０と金型
４,４との上下方向における位置および寸法関係は、図
１から良く分かるように、金型４,４を閉じ合わせた際
に、パリソン押出に伴って上記成形用樹脂材料に付与さ
れる剪断速度が他部よりも低い部分が成形品部外となる
ように設定されている。従って、その後、上記パリソン
１０内に圧縮エアを吹き込んでブロー成形を行った際
に、上記剪断速度が低くて液晶樹脂の繊維化状態が良く
ない部分１０a及び１０cが成形品に含まれることはな
く、成形品の物性が低下することを有効に防止できる。
すなわち、パリソン押出の初期あるいは終期における押
出速度の低下に起因する樹脂材料の剪断速度の低下に対
して、有効に対処することができるのである。

【００４２】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。尚、以下の説明において、第１実施例における場合
と同じものには同一の符号を付し、それ以上の説明は省
略する。本実施例に係るブロー成形装置３１では、図２
および図３に示すように、アキュムレータヘッド２の上
部側面に設けられた接続ブロック３６に、材料供給装置
１１とは別に補強材供給装置３２が取り付けられてい
る。この補強材供給装置３２は、上記材料供給装置１１
と同様の作動を行い同様の作用をなすものであり、シリ
ンダ本体３３とホッパ３４とを備え、上記シリンダ本体
３３内にはスクリュー(不図示)が回転自在に収納されて
いる。上記補強材供給装置３２は、材料供給装置１１と
同一水平面内において該材料供給装置１１と例えば略直
角をなす方向に接続されている。

【００４３】この補強材供給装置３２のホッパ３４に
は、材料供給装置１１側と同様の熱可塑性マトリックス
樹脂のみでなるペレットＰＴ２と、このマトリックス樹
脂の最低成形可能温度よりも高い液晶転移温度を有する
熱可塑性液晶樹脂を紡糸成形により繊維状にして所定長
さに揃えた補強材Ｆrが投入される。本実施例では、上
記補強材Ｆrを構成する熱可塑性液晶樹脂として、より
好ましくは、材料供給装置１１側で用いられる液晶樹脂
よりも液晶転移温度が高い液晶樹脂として、以下のもの
を用いた。 (c) 熱可塑性液晶樹脂 ・ 材質名 : 全芳香族ポリエステル樹脂 ・ 商品名 : ベクトラＡ９５０(ポリプラスチックス
(株)製) ・ 液晶転移温度 : ２８０℃

【００４４】本実施例では、上記材料供給装置１１側と
補強材供給装置３２とでその押出温度を例えば同じ温度
(例えば２１０℃)とした。この温度は、より好ましく
は、材料供給装置１１側では、マトリックス樹脂の最低
成形可能温度以上でかつ液晶樹脂の液晶転移温度以上の
温度となり、しかも、補強材供給装置３２側では、マト
リックス樹脂の最低成形可能温度以上でかつ液晶樹脂の
液晶転移温度未満の範囲(モールドウインドウ)内の温度
となるように設定した。このように温度設定することに
より、材料供給装置１１側ではインシチュー成形された
液晶樹脂複合体が押し出され、補強材供給装置３２側で
はモールドウインドウ内成形された液晶樹脂複合体が押
し出される。

【００４５】そして、まず、補強材供給装置３２側から
液晶樹脂複合体をアキュムレータヘッド２のヘッド本体
２１内に、パリソン押出時の初期に対応する量(つまり
剪断速度が低下するパリソン上端側に対応する量)だけ
押し出す。次に、材料供給装置１１側から液晶樹脂複合
体をヘッド本体２１内に、剪断速度が十分に確保できる
パリソン中間部に対応する量だけ押し出す。そして、最
後に、再び材料供給装置１１側から液晶樹脂複合体をヘ
ッド本体２１内に、パリソン下端側に対応する量だけ押
し出す。これにより、ヘッド本体２１内で３層になった
成形用樹脂材料が得られる。

【００４６】この成形用樹脂材料をヘッド本体２１(押
出シリンダ２５)内に貯えた後、上記駆動装置２６,２６
を作動させて押出シリンダ２５のピストン２５a,２５a
を下降させ、押出シリンダ２５内に充填された上記成形
用樹脂材料を、図４に示すように、上記ダイ２４とコア
２３との間に形成された所定の間隙(ダイギャップ)を介
して上記押出口２aから押し出す。上記ヘッド本体２１
内では、第１実施例における場合と同様に、少なくと
も、コア２３及びダイ２４並びにその近傍部分が、上記
熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能温度以上でか
つ熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度以上の温度(例えば
２１０℃)に保持されており、ヘッド本体２１内に貯え
られている間に若干温度が低下した樹脂材料をこの温度
下で押し出すことにより、熱可塑性マトリックス樹脂中
に熱可塑性液晶樹脂が繊維状となるように複合化する、
所謂インシチュー成形された液晶樹脂複合体としてのパ
リソン３０が形成される。

【００４７】その結果、金型４,４間にパリソン３０が
押し出されるが、該パリソン３０は、押出速度が低い
(つまり剪断速度が低くて液晶樹脂の十分な繊維化状態
を得ることが難しい)パリソン押出の初期と終期にそれ
ぞれ対応するパリソン３０の下端部分３０aと上端部分
３０cが、紡糸成形されてなる液晶繊維を含有した液晶
樹脂複合体で補強されたものとなっている。

【００４８】本実施例では、上記パリソン３０と金型
４,４との上下方向における位置および寸法関係は、図
４から良く分かるように、金型４,４を閉じ合わせた際
に、パリソン押出に伴って上記成形用樹脂材料に付与さ
れる剪断速度が他部よりも低い部分３０a,３０cが成形
品の一部となるように設定されている。従って、その
後、上記パリソン３０内に圧縮エアを吹き込んでブロー
成形を行った際に、上記剪断速度が低くて液晶樹脂の繊
維化状態が良くない部分３０a及び３０cを補強した上で
成形品の一部とすることができ、該成形品の物性が低下
することを有効に防止できる。

【００４９】すなわち、第１実施例の場合と同様に、液
晶樹脂の繊維化とパリソン３０の形成とを同時に行うこ
とができ、また、これをブロー成形することにより、強
度および剛性をほぼ同等に維持してリサイクルすること
ができる物性の高い樹脂成形品をブロー成形によって得
ることができるとともに、パリソン押出の初期あるいは
終期における押出速度の低下に起因する樹脂材料の剪断
速度の低下に対して、有効に対処することができるので
ある。

【００５０】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。本実施例に係るブロー成形装置４１では、図５に示
すように、アキュムレータヘッド２のセンタシャフト４
２に、該センタシャフト４２の駆動シリンダ４３内に収
納されたピストン部４２aの上下位置を検出する位置セ
ンサ４５が設けられている。この位置センサ４５は、セ
ンタシャフト４２の上下位置を検出することにより、コ
ア２３とダイ２４との間隙寸法(所謂ダイギャップ)、換
言すれば、パリソン４０の肉厚を検出するものである。
このセンタシャフト４２とコア２３とが本願にいう肉厚
調節手段を構成している。また、押出シリンダ２５側に
はそのピストン２５a,２５aの上下位置の変化速度を検
出する押出センサ４６が設けられている。この押出セン
サ４６は、ピストン２５a,２５aの上下位置の変化速度
を検出し、パリソン押出時における押出速度を検出する
ものである。上記ピストン２５a,２５aと駆動装置２６,
２６とが本願にいう押出量調節手段を構成している。

【００５１】これら両センサ４５,４６は、例えばマイ
クロコンピュータを主要部として構成されたコントロー
ラ４８に信号授受可能に接続されており、該コントロー
ラ４８には押出シリンダ２５の駆動装置２６,２６を作
動させるための油圧ユニット４９が接続されている。そ
して、パリソン押出時に該パリソン４０の肉厚を途中で
変化させて厚肉部４０aを形成する場合には、センタシ
ャフト４２を所定量降下させてダイギャップを大きくす
る。その結果、図６に示すように、押出途中で板厚が増
大した厚肉部が設けられる。

【００５２】本実施例では、パリソン４０の厚肉部４０
aにける剪断速度の低下に対処するために、上記センタ
シャフト４２の作動に同期して押出シリンダ２５の駆動
装置２６,２６を作動させるようにしている。すなわ
ち、センタシャフト４２の作動によるパリソン板厚の増
大に同期して、図７に示すように、押出シリンダ２５の
押出速度が所定量大きくなるように設定されており、こ
れにより、パリソン４０の厚肉部４０aでの材料樹脂の
剪断速度が、液晶樹脂の良好な繊維化状態を達成するに
足る一定値以上に確保されるようになっている。

【００５３】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、パリソン４０を押し出す際に、上記パリソン４０の
肉厚増大部４０aの形成に同期して上記成形用樹脂材料
の押出量をパリソン肉厚の増大量に応じて高めるように
したので、パリソン４０に肉厚の変化を持たせる場合に
おいて、肉厚の大きい部分４０aの押出速度の低下に起
因する樹脂材料の剪断速度の低下に対して有効に対処す
ることができ、成形品の物性が低下することを効果的に
防止できるのである。

【００５４】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係るブロー成形装置の
全体構成を示す断面説明図である。

【図２】 本発明の第２実施例に係るブロー成形装置の
要部を示す断面説明図である。

【図３】 上記第２実施例に係るブロー成形装置の平面
説明図である。

【図４】 上記第２実施例に係るパリソンおよび金型の
断面説明図である。

【図５】 本発明の第３実施例に係るブロー成形装置の
要部を示す断面説明図である。

【図６】 上記第３実施例に係るパリソンの板厚変化を
示すグラフである。

【図７】 上記第３実施例におけるパリソン押出速度の
変化を示すグラフである。

【符号の説明】 １,３１,４１…ブロー成形装置 ２…アキュムレータヘッド ４…金型 １０,３０,４０…パリソン １０a,３０a…パリソン下端部分 １０b,３０b…パリソン中間部分 １０c,３０c…パリソン上端部分 １１…材料供給装置 ２５…押出シリンダ ２６…駆動装置 ３２…補強材供給装置 ４０a…パリソン厚肉部 ４２…センタシャフト ４３…駆動シリンダ ４８…コントローラ ４９…油圧ユニット

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性マトリックス樹脂と熱可塑性液
   晶樹脂とを含有する成形用樹脂材料を、上記熱可塑性マ
   トリックス樹脂の最低成形可能温度以上でかつ上記熱可
   塑性液晶樹脂の液晶転移温度以上の温度で押し出すこと
   により、上記熱可塑性マトリックス樹脂中に上記熱可塑
   性液晶樹脂が繊維状となるように複合化させながら、開
   状態にある成形型間にパリソンとして押し出した後、該
   パリソン押出に伴って上記成形用樹脂材料に付与される
   剪断速度が他部よりも低い部分が成形品部外となるよう
   に上記成形型を閉じ合わせ、その後、上記パリソン内に
   気体を吹き込んでブロー成形を行うことを特徴とする液
   晶樹脂複合体のブロー成形方法。
2. 【請求項２】 熱可塑性マトリックス樹脂と熱可塑性液
   晶樹脂とを含有する成形用樹脂材料を、上記熱可塑性マ
   トリックス樹脂の最低成形可能温度以上でかつ上記熱可
   塑性液晶樹脂の液晶転移温度以上の温度で押し出すこと
   により、上記熱可塑性マトリックス樹脂中に上記熱可塑
   性液晶樹脂が繊維状となるように複合化させながら、開
   状態にある成形型間にパリソンとして押し出すととも
   に、該パリソンを押し出す際に、パリソン押出に伴って
   上記成形用樹脂材料に付与される剪断速度が他部よりも
   低い部分に補強材を混入させた後、該部分が成形品の一
   部となるように上記成形型を閉じ合わせ、その後、上記
   パリソン内に気体を吹き込んでブロー成形を行うことを
   特徴とする液晶樹脂複合体のブロー成形方法。
3. 【請求項３】 上記剪断速度が他部よりも低い部分は、
   上記パリソンの下端部および上端部の少なくともいずれ
   か一方であることを特徴とする請求項１または請求項２
   記載の液晶樹脂複合体のブロー成形方法。
4. 【請求項４】 上記剪断速度が他部よりも低い部分は、
   上記パリソンの厚肉部であることを特徴とする請求項１
   または請求項２記載の液晶樹脂複合体のブロー成形方
   法。
5. 【請求項５】 熱可塑性マトリックス樹脂と熱可塑性液
   晶樹脂とを含有する成形用樹脂材料を、上記熱可塑性マ
   トリックス樹脂の最低成形可能温度以上でかつ上記熱可
   塑性液晶樹脂の液晶転移温度以上の温度で押し出すこと
   により、上記熱可塑性マトリックス樹脂中に上記熱可塑
   性液晶樹脂が繊維状となるように複合化させながら、開
   状態にある成形型間にパリソンとして押し出すととも
   に、該パリソンを押し出す際に、上記パリソンの肉厚増
   大部の形成に同期して上記成形用樹脂材料の押出量をパ
   リソン肉厚の増大量に応じて高めることを特徴とする液
   晶樹脂複合体の成形方法。
6. 【請求項６】 熱可塑性マトリックス樹脂と熱可塑性液
   晶樹脂とを含有する成形用樹脂材料を供給する材料供給
   手段と、該材料供給手段から供給された上記成形用樹脂
   材料を、上記熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能
   温度以上でかつ上記熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度以
   上の温度で押し出すことにより、上記熱可塑性マトリッ
   クス樹脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維状となるよう
   に複合化させながら、開状態にある成形型間にパリソン
   として押し出すパリソン押出手段と、上記成形型を開閉
   駆動する成形型駆動手段と、上記成形型を閉じ合わせた
   後に該成形型間に挟まれたパリソン内に気体を吹き込む
   ブロー用気体供給手段とを備え、上記成形型とパリソン
   とは、成形型を閉じ合わせた際に、パリソン押出に伴っ
   て上記成形用樹脂材料に付与される剪断速度が他部より
   も低い部分が成形品部外となるように設定されているこ
   とを特徴とする液晶樹脂複合体のブロー成形装置。
7. 【請求項７】 熱可塑性マトリックス樹脂と熱可塑性液
   晶樹脂とを含有する成形用樹脂材料を供給する材料供給
   手段と、該材料供給手段から供給された上記成形用樹脂
   材料を、上記熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形可能
   温度以上でかつ上記熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度以
   上の温度で押し出すことにより、上記熱可塑性マトリッ
   クス樹脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維状となるよう
   に複合化させながら、開状態にある成形型間にパリソン
   として押し出すパリソン押出手段と、上記成形型を開閉
   駆動する成形型駆動手段と、上記成形型を閉じ合わせた
   後に該成形型間に挟まれたパリソン内に気体を吹き込む
   ブロー用気体供給手段と、パリソン押出に伴って上記成
   形用樹脂材料に付与される剪断速度が他部よりも低い部
   分に補強材を混入させる補強材供給手段とを備え、上記
   成形型とパリソンとは、成形型を閉じ合わせた際に、上
   記補強材を混入させた部分が成形品の一部となるように
   設定されていることを特徴とする液晶樹脂複合体のブロ
   ー成形装置。
8. 【請求項８】 上記剪断速度が他部よりも低い部分は、
   上記パリソンの下端部および上端部の少なくともいずれ
   か一方であることを特徴とする請求項６または請求項７
   記載の液晶樹脂複合体のブロー成形方法。
9. 【請求項９】 上記剪断速度が他部よりも低い部分は、
   上記パリソンの厚肉部であることを特徴とする請求項６
   または請求項７記載の液晶樹脂複合体のブロー成形方
   法。
10. 【請求項１０】 熱可塑性マトリックス樹脂と熱可塑性
    液晶樹脂とを含有する成形用樹脂材料を供給する材料供
    給手段と、該材料供給手段から供給された上記成形用樹
    脂材料を、上記熱可塑性マトリックス樹脂の最低成形可
    能温度以上でかつ上記熱可塑性液晶樹脂の液晶転移温度
    以上の温度で押し出すことにより、上記熱可塑性マトリ
    ックス樹脂中に上記熱可塑性液晶樹脂が繊維状となるよ
    うに複合化させながら、開状態にある成形型間にパリソ
    ンとして押し出すパリソン押出手段と、上記成形型を開
    閉駆動する成形型駆動手段と、上記成形型を閉じ合わせ
    た後に該成形型間に挟まれたパリソン内に気体を吹き込
    むブロー用気体供給手段とを備えるとともに、上記パリ
    ソン押出手段は、パリソン肉厚を調節する肉厚調節手段
    と、成形用樹脂材料の押出量を調節する押出量調節手段
    とを備えており、上記肉厚調節手段の作動に同期して上
    記押出量調節手段を作動させる制御手段が設けられてい
    ることを特徴とする液晶樹脂複合体のブロー成形装置。