JPS62208906A - 合成樹脂と繊維状フイラ−の均一混合方法 - Google Patents
合成樹脂と繊維状フイラ−の均一混合方法Info
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- JPS62208906A JPS62208906A JP4020386A JP4020386A JPS62208906A JP S62208906 A JPS62208906 A JP S62208906A JP 4020386 A JP4020386 A JP 4020386A JP 4020386 A JP4020386 A JP 4020386A JP S62208906 A JPS62208906 A JP S62208906A
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Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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。
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、合成vAs成形品の品質、性能等を向上させ
る上で必要な1B III成形材料と充填材料とを繊維
を破損することなく均一に混合させる方法に関するもの
である。
る上で必要な1B III成形材料と充填材料とを繊維
を破損することなく均一に混合させる方法に関するもの
である。
現在では、各種の合成樹脂成形品が、各種の利用場面で
極めて多く用いられている。
極めて多く用いられている。
このような合成樹脂成形品を大きく分類すると、合成樹
脂素材が有する透明性を利用して各種の装飾、ディスプ
レイに使用しているものと、積極的に充填材、補強材、
顔料等を混入させて機械的強度、熱的特性あるいは電気
的特性などを向上させて使用しているものがある。
脂素材が有する透明性を利用して各種の装飾、ディスプ
レイに使用しているものと、積極的に充填材、補強材、
顔料等を混入させて機械的強度、熱的特性あるいは電気
的特性などを向上させて使用しているものがある。
前者の場合、混合する配合品は、本質的に不均一系を形
成するものを使用しないことから問題はあまり起こらな
いが、後者の場合では添加するものが本質的に不均一系
を形成するものであることから、その均一混合について
は種々の検討がなされている。
成するものを使用しないことから問題はあまり起こらな
いが、後者の場合では添加するものが本質的に不均一系
を形成するものであることから、その均一混合について
は種々の検討がなされている。
例えば、繊維状の充填材ないしは補強材を合成樹脂に均
一に配合しようとするときには所定長さの繊維を合成樹
脂と共に溶融混練して均一分散を図ることが行われてい
る。
一に配合しようとするときには所定長さの繊維を合成樹
脂と共に溶融混練して均一分散を図ることが行われてい
る。
そのほか、例えば抄紙技術を応用して合成樹脂粉末と繊
維状充填材とをスラリー状態で混合する方法も行われて
いる。
維状充填材とをスラリー状態で混合する方法も行われて
いる。
繊維状の充填材ないしは補強材を例えば溶融混練法によ
って均一混合させようとすると、溶融している高粘度流
体を形成している合成a脂のなかで混練という操作を行
うために比較的大きな剪断応力が働き微細な繊維は、例
えば、約6閣程度の長さから0.5閣程度にまでしばし
ば切断を起こす。
って均一混合させようとすると、溶融している高粘度流
体を形成している合成a脂のなかで混練という操作を行
うために比較的大きな剪断応力が働き微細な繊維は、例
えば、約6閣程度の長さから0.5閣程度にまでしばし
ば切断を起こす。
この繊維の切断は、とくにガラスm維を使用していると
きに起こりやすく、また、その現象は、ラシダムに起こ
るために繊維長の管理を行うことがきわめてテ「シ<、
設計した諸強度、諸特性を維持させるために設計量以上
の屁入を行わざるを得ないという結果となる。
きに起こりやすく、また、その現象は、ラシダムに起こ
るために繊維長の管理を行うことがきわめてテ「シ<、
設計した諸強度、諸特性を維持させるために設計量以上
の屁入を行わざるを得ないという結果となる。
しかも、この溶融混練法を実施した場合には、少なくと
も合成樹脂を流動状態にする必要から加熱を行っている
が、充填材ないしは補強材を合成m脂と混合し均一分散
が行われるまで加熱を続けることが必要であることから
、合成樹脂はその混練の操作の期間中、熱履歴を受は続
けている状態となり熱劣化を起こすおそれがある。
も合成樹脂を流動状態にする必要から加熱を行っている
が、充填材ないしは補強材を合成m脂と混合し均一分散
が行われるまで加熱を続けることが必要であることから
、合成樹脂はその混練の操作の期間中、熱履歴を受は続
けている状態となり熱劣化を起こすおそれがある。
一方のスラリー混合方式の場合では、先ず大量の水を使
用する必要があること、当然のことながら乾燥工程が必
要となること、および水に対して物理的・化学的に安定
な合成a脂しか利用でないことなどの点から拘束要因が
多すぎるという欠点を有するものであった。
用する必要があること、当然のことながら乾燥工程が必
要となること、および水に対して物理的・化学的に安定
な合成a脂しか利用でないことなどの点から拘束要因が
多すぎるという欠点を有するものであった。
このような周囲の状況のなかにあって種々検討を重ねた
結果、合成V14+1粉末と繊維状フィラーとからなる
素材をその真の容積が50容量%以下となるように混合
容器に投入し、この素材を浮遊流動させることからなる
合成amと繊維状フィラーの均一混合方法に到達したの
である。
結果、合成V14+1粉末と繊維状フィラーとからなる
素材をその真の容積が50容量%以下となるように混合
容器に投入し、この素材を浮遊流動させることからなる
合成amと繊維状フィラーの均一混合方法に到達したの
である。
本発明でいう合成vA脂とは、熱可塑性のものでも熱硬
化性のものでもよく、その形態は対象となる繊維状フィ
ラーとの均一混合を主目的としているのであるから、で
きるだけ混合しやすい形態、すなわち粉体のものである
ことが好ましい。
化性のものでもよく、その形態は対象となる繊維状フィ
ラーとの均一混合を主目的としているのであるから、で
きるだけ混合しやすい形態、すなわち粉体のものである
ことが好ましい。
そして実際に混合操作を行う場面が浮遊流動に依存する
ものであるから、流動気体の流速により流動し得るもの
であることが必要で、しかも繊維状フィラーとの均一混
合が可及的速やかに行われることが要求されることから
、その平均粒径はおよそ1閤φ以下であることが好まし
い。
ものであるから、流動気体の流速により流動し得るもの
であることが必要で、しかも繊維状フィラーとの均一混
合が可及的速やかに行われることが要求されることから
、その平均粒径はおよそ1閤φ以下であることが好まし
い。
ここで使用するam状フィラーは、その材質としてはガ
ラス、炭素、金属あるいは有機物質により形成されたも
のでよく、その繊維長は、好ましくは100閣以下のも
のを対象とする。
ラス、炭素、金属あるいは有機物質により形成されたも
のでよく、その繊維長は、好ましくは100閣以下のも
のを対象とする。
より詳しくは、長さ1と直径dとの関係(アスペクト比
= l / d)が、およそ100〜20000の間の
ものを顛用することが好ましい。
= l / d)が、およそ100〜20000の間の
ものを顛用することが好ましい。
一般的にこのような繊維長のものは、適当な数の繊維の
束となっており、前述のような気体の流動によって発生
する剪断応力により容易に解繊して効果的に分散するこ
とができるのである。
束となっており、前述のような気体の流動によって発生
する剪断応力により容易に解繊して効果的に分散するこ
とができるのである。
このように、繊維束の解繊と合成樹脂粒子との混合分散
は、所定の混合容器内で行われるが、合成樹脂粒子とm
1ii状フイラーからなる素材の真の容積が混合容器の
容量において50%以下、好ましくは20%以下となる
ように混合容器に充填する。
は、所定の混合容器内で行われるが、合成樹脂粒子とm
1ii状フイラーからなる素材の真の容積が混合容器の
容量において50%以下、好ましくは20%以下となる
ように混合容器に充填する。
混合容器内で回転させる羽根の周速は、おおむね10m
/win以上の範囲とする。
/win以上の範囲とする。
以下、具体的に実施例を示して本発明の構成および効果
を説明する。
を説明する。
素 材
■ 合成例+!a 、市販のポリプロピレン粉末平均粒
径300μm ■ m維 :市販ガラスファイバー 13μmφX13m+m 5OO本を集束したもの 混合機 槽内にある混合用羽根を回転させて槽内に空気の流動を
発生させ、槽内に投入した素材をまきあげ、空気と共に
対流させると同時に羽根との接触によって混合を行う方
式を採用した。
径300μm ■ m維 :市販ガラスファイバー 13μmφX13m+m 5OO本を集束したもの 混合機 槽内にある混合用羽根を回転させて槽内に空気の流動を
発生させ、槽内に投入した素材をまきあげ、空気と共に
対流させると同時に羽根との接触によって混合を行う方
式を採用した。
この方法を実施するには、羽根の回転速度が10rn/
秒以上必要である。
秒以上必要である。
通常の混合機のうちで、本発明で使用の対象とし、高速
回転を行う混合機の代表的なものは、通称ヘンシェルミ
キサーと指称されているものであり、具体的には三井三
池化工機製のヘンシェルミキサーFMIOB型のものを
使用した。
回転を行う混合機の代表的なものは、通称ヘンシェルミ
キサーと指称されているものであり、具体的には三井三
池化工機製のヘンシェルミキサーFMIOB型のものを
使用した。
混合条件
ポリプロピレジ(以下PPと略記)とガラスファイバー
(以下GFと略記)の混合比(重量)を、PP70に対
してGF30とし、混合容器内の容積に対する素材の容
積の割合(%)、羽根の回転数を変更して混合物を作成
した。
(以下GFと略記)の混合比(重量)を、PP70に対
してGF30とし、混合容器内の容積に対する素材の容
積の割合(%)、羽根の回転数を変更して混合物を作成
した。
混合は、2〜10分間の時間をかけ、混合物中の繊維の
ほぐれ状態および!a維長を光学顕微鏡により戊察した
。
ほぐれ状態および!a維長を光学顕微鏡により戊察した
。
またその後、混合物をホットプレス機(東洋ボールドウ
ィン製卓上プレス)により200℃、10kgf/cd
で加熱プレスを行い3X160X1601I11のシー
トを作成して、このシートについて引張強さくTS)を
測定し次表の結果を得た。
ィン製卓上プレス)により200℃、10kgf/cd
で加熱プレスを行い3X160X1601I11のシー
トを作成して、このシートについて引張強さくTS)を
測定し次表の結果を得た。
なお、素材の容積に対する割合(%)は、次の式による
ものである。
ものである。
■
容積の割合(R)=−xloO
■:混合容器内の素材の真の容積(−)V:混合容器の
容積(c、l) R羽根の m維のは 平均繊維 73 回転数 ぐれ状態 長 % 二l−l 謹 kg f / ejO,
05300015133,5 0,1l 45 11 6.5+、
0 500 15 13 3.5/l
1000 45 1
1 6.5// 3000 6
5 10 8.010.0 1 5
0 11 7.050.0 /l
25 12 5.060.0 1
10 13 3.5この結果から、次の
ような事実かを確認することができた。
容積(c、l) R羽根の m維のは 平均繊維 73 回転数 ぐれ状態 長 % 二l−l 謹 kg f / ejO,
05300015133,5 0,1l 45 11 6.5+、
0 500 15 13 3.5/l
1000 45 1
1 6.5// 3000 6
5 10 8.010.0 1 5
0 11 7.050.0 /l
25 12 5.060.0 1
10 13 3.5この結果から、次の
ような事実かを確認することができた。
+11 容器容積に対する素材容積の割合が、0.1
%以下になると、繊維と合成樹脂との接触が少な(、両
者は分離して混合物にならない。
%以下になると、繊維と合成樹脂との接触が少な(、両
者は分離して混合物にならない。
また、このときは、m維束の解繊も効果的に行われない
。
。
+21 容器容積に対する素材容積の割合が、50%
を超えると、容器内での流動が起こりに<<、混合効率
が低下するため、やはり繊維の解繊は充分とはならない
。
を超えると、容器内での流動が起こりに<<、混合効率
が低下するため、やはり繊維の解繊は充分とはならない
。
(3)O合機の羽根の周速が、10 m / winよ
り少ないと、混合に必要な容器内での流動が起こ9に(
<、混合効率は悪いものとなる。
り少ないと、混合に必要な容器内での流動が起こ9に(
<、混合効率は悪いものとなる。
(4)繊維の解繊不足は、樹脂成形体の機械的強度(引
張強さなど)を低下させる。
張強さなど)を低下させる。
(5)本発明の方法によると、繊維の損傷(切断)は、
はとんど起こらないことが確認できた。
はとんど起こらないことが確認できた。
本発明を実施することにより、次のような効果を享受す
ることができる。
ることができる。
(1)繊維の切断がほとんど起こらず、しかも合成am
粒子との均一混合が行われるためにこれを用いて得た成
形品は、各種物性を向上させることができる。
粒子との均一混合が行われるためにこれを用いて得た成
形品は、各種物性を向上させることができる。
(2)均一′u、含の場が、ドライ方式であるため例え
ば乾燥工程などの設備を必要とせず設備全体の規模をコ
ンパクトにすることができ、製品コストを低下させるこ
とができる。
ば乾燥工程などの設備を必要とせず設備全体の規模をコ
ンパクトにすることができ、製品コストを低下させるこ
とができる。
(3)水を使用しないことから、汲湿しゃすいポリアミ
ド樹脂、ボチエチレンテレフクレート樹脂なども使用す
ることができる。
ド樹脂、ボチエチレンテレフクレート樹脂なども使用す
ることができる。
(4)熱を使用しないことから、熱劣化しやすい樹脂、
溶融粘度の高い樹脂なども自由に選択することが可能で
素材に制限がない。
溶融粘度の高い樹脂なども自由に選択することが可能で
素材に制限がない。
(5)流動気体により分散させた合成tM脂とm雄状フ
ィラーは、−i′!f4された静電気により合成v!4
脂粒子と繊維とが分離しにくい状態になる。
ィラーは、−i′!f4された静電気により合成v!4
脂粒子と繊維とが分離しにくい状態になる。
Claims (5)
- (1)合成樹脂粉末と繊維状フィラーとからなる素材を
その真の容積が容器の容量の0.1〜50%となるよう
に混合容器に投入し、この素材を浮遊流動させながら同
時に回転する羽根により混合させる合成樹脂と繊維状フ
ィラーの均一混合方法。 - (2)合成樹脂が熱可塑性合成樹脂である特許請求の範
囲第1項記載の混合方法。 - (3)平均粒径が1mmφ以下の熱可塑性合成樹脂であ
る特許請求の範囲第1項記載の混合方法。 - (4)ガラス、炭素、金属および有機物質からなる1種
以上を繊維状フィラーとして使用する特許請求の範囲第
1項記載の混合方法。 - (5)混合容器内の浮遊流動々力源として高速で回転す
る羽根を使用する特許請求の範囲第1項記載の混合方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4020386A JPS62208906A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 合成樹脂と繊維状フイラ−の均一混合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4020386A JPS62208906A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 合成樹脂と繊維状フイラ−の均一混合方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62208906A true JPS62208906A (ja) | 1987-09-14 |
Family
ID=12574221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4020386A Pending JPS62208906A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 合成樹脂と繊維状フイラ−の均一混合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62208906A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02169632A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-06-29 | Nkk Corp | 繊維状フィラーを分散させたプラスチックシートの製造方法 |
JP2006152228A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-06-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 熱硬化性樹脂成形材料の製造方法 |
-
1986
- 1986-02-27 JP JP4020386A patent/JPS62208906A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02169632A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-06-29 | Nkk Corp | 繊維状フィラーを分散させたプラスチックシートの製造方法 |
JPH0569855B2 (ja) * | 1988-12-22 | 1993-10-01 | Nippon Kokan Kk | |
JP2006152228A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-06-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 熱硬化性樹脂成形材料の製造方法 |
JP4691991B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2011-06-01 | 住友ベークライト株式会社 | 熱硬化性樹脂成形材料の製造方法 |
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