JPS62208922A - 長繊維入り熱可塑性プラスチツク複合材の成形方法 - Google Patents
長繊維入り熱可塑性プラスチツク複合材の成形方法Info
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- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
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- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
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- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
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- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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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、熱可塑性プラスチック中に配合した長繊維フ
ィラーの繊維長を可及的に短縮させないまま成形し、各
種の物性を最大限に発揮させるようにした長繊維入り熱
可塑性プラスチック複合材の成形方法に関するものであ
る。
ィラーの繊維長を可及的に短縮させないまま成形し、各
種の物性を最大限に発揮させるようにした長繊維入り熱
可塑性プラスチック複合材の成形方法に関するものであ
る。
現在では、パイプ、棒状品、プロファイル品など各種の
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。
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。
このような合成ｊｌ！ｍ成形品の成形法のうち、押し出
し成形法をみると、繊維と熱可塑性プラスチックを溶融
混合しその後ベレット化したものをスクリュウタイプの
押出機により成形するものである。
し成形法をみると、繊維と熱可塑性プラスチックを溶融
混合しその後ベレット化したものをスクリュウタイプの
押出機により成形するものである。
また、フィラメントワインディング法と称されているも
のに、連続長繊維に熱可塑性プラスチックを付着させこ
れを加熱しながらマンドレルに巻付け、パイプを成形す
る方法がある。
のに、連続長繊維に熱可塑性プラスチックを付着させこ
れを加熱しながらマンドレルに巻付け、パイプを成形す
る方法がある。
そのほかプルトルーシュン
して、連続長繊維に熱可塑性プラスチックを付着させ上
、これを加熱しながら加熱ダイスの中を通過させ、さら
にサイジングダイスの中を通過させつつ冷却して所定の
断面形状を有する成形品を得る方法である。
、これを加熱しながら加熱ダイスの中を通過させ、さら
にサイジングダイスの中を通過させつつ冷却して所定の
断面形状を有する成形品を得る方法である。
ところが、これらの成形法の内先ず、押し出し成形法に
ついて見ると、ベレット化工程と押し出し成形の２つの
工程を経ることにより繊維は溶融した熱可塑性プラスチ
ックに混練されるため初期の長さを維持することができ
ず、約０．５鵬程度にまで寸断され、これが最終製品の
衝撃強度などの機械的強度の低下の原因を形成する。
ついて見ると、ベレット化工程と押し出し成形の２つの
工程を経ることにより繊維は溶融した熱可塑性プラスチ
ックに混練されるため初期の長さを維持することができ
ず、約０．５鵬程度にまで寸断され、これが最終製品の
衝撃強度などの機械的強度の低下の原因を形成する。
次のフィラメントワインディング法では、対象の成形品
としてはパイプ状のものしか成形することができないと
いう根本的な制限があり、しかも製造可能な長さにもお
のずと制限がある。
としてはパイプ状のものしか成形することができないと
いう根本的な制限があり、しかも製造可能な長さにもお
のずと制限がある。
特に、小口径のパイプを製造する場合ではマンドレルが
たわむことから長いものができないという欠点がある、
。
たわむことから長いものができないという欠点がある、
。
最後のブルトルージョシ法：よ、繊維が成形方向に配向
するため、成形品の強度に大きな方向性が現れるという
現生が起こる。
するため、成形品の強度に大きな方向性が現れるという
現生が起こる。
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、所定長さの繊維状フィラーと熱可塑性プラスチッ
クとからなる混合物をラム押出機で成形加工する長繊維
入り熱可塑性プラスチック複合材の成形方法に到達した
のである。
結果、所定長さの繊維状フィラーと熱可塑性プラスチッ
クとからなる混合物をラム押出機で成形加工する長繊維
入り熱可塑性プラスチック複合材の成形方法に到達した
のである。
本発、明を実施するに当たっては、先ず、所定の長さに
切断しなｍ維と粉体にした熱可塑性プラスチックを所定
の配合比で密閉型混合槽に入れ、槽下部に備えた回転羽
根を高速回転させることによ口収束しでいる繊維をモノ
フィラメン！・にまで解繊すると同時にプラスチック粉
体をこのモノフィラメントの周囲にまぶした状態を形成
する。
切断しなｍ維と粉体にした熱可塑性プラスチックを所定
の配合比で密閉型混合槽に入れ、槽下部に備えた回転羽
根を高速回転させることによ口収束しでいる繊維をモノ
フィラメン！・にまで解繊すると同時にプラスチック粉
体をこのモノフィラメントの周囲にまぶした状態を形成
する。
このようにして用意した混合物をラム式押出機に供給し
て、シリンダーを熱可塑性プラスチックの融点以上に加
熱してプラスチックを充分可塑化し、ピストンを定速で
押して所定の断面形状を有するダイスを通過させ、さら
に所定形状を有するサイジングにより冷却固化させて成
形を完了するのである。
て、シリンダーを熱可塑性プラスチックの融点以上に加
熱してプラスチックを充分可塑化し、ピストンを定速で
押して所定の断面形状を有するダイスを通過させ、さら
に所定形状を有するサイジングにより冷却固化させて成
形を完了するのである。
この方法を実施することにより、１ａ維とプラスチック
の混合の際にも繊維はほとんど切断することなく混合が
行われ、また押し出し成形時も混練を行わないためにｍ
維の切断はない。
の混合の際にも繊維はほとんど切断することなく混合が
行われ、また押し出し成形時も混練を行わないためにｍ
維の切断はない。
このことから、本発明に従って成形を行うと設計時の繊
維長を維持した複合材を成形することができるのである
。
維長を維持した複合材を成形することができるのである
。
本発明でいうプラスチックとは、熱可塑性のものを指し
、その形態は、対象となる繊維状フィラーとの均一混合
がなされやすいように混合しやすい形態のもの、例えば
平均粒径がおよそ１■φ以下の粉末状のものであること
が好ましい。
、その形態は、対象となる繊維状フィラーとの均一混合
がなされやすいように混合しやすい形態のもの、例えば
平均粒径がおよそ１■φ以下の粉末状のものであること
が好ましい。
本発明に使用する熱可塑性合成Ｖｊ４脂としては、ポリ
エステル、ポリプロピレジなどで代表されるポリオレフ
イノ、ナイロンで代表されるポリアミド、ポリエチレン
テレフタレートで代表される熱可塑性ポリエステル、ポ
リスチレン、ポリ塩化ビニルなどがある。
エステル、ポリプロピレジなどで代表されるポリオレフ
イノ、ナイロンで代表されるポリアミド、ポリエチレン
テレフタレートで代表される熱可塑性ポリエステル、ポ
リスチレン、ポリ塩化ビニルなどがある。
また、繊維状フィラーの材質としては、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１０〇−以下のものを対象とす
る。
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１０〇−以下のものを対象とす
る。
より詳しくは、長さｌと直径ｄとの関係（アスペクト比
＝１／ｄ）が、およそ１００〜２００００の間のものを
使用したものであることが好ましい。このときの加熱温
度は、使用する合成樹脂のｉ＊、平均重合度、他の物質
による変成の程度などにより一律とはならないが、いず
れにしても合成樹脂の溶融粘度が１０１ボイズ以下とな
るように設定する。
＝１／ｄ）が、およそ１００〜２００００の間のものを
使用したものであることが好ましい。このときの加熱温
度は、使用する合成樹脂のｉ＊、平均重合度、他の物質
による変成の程度などにより一律とはならないが、いず
れにしても合成樹脂の溶融粘度が１０１ボイズ以下とな
るように設定する。
例えば、具体例を示すと、未変成の高密度ポリエチレン
の場合にあってはおよそ２００℃、ポリエヂレンテレフ
タレ−１・の場きではおよそ２４０℃程度に加熱するこ
とにより＠望する溶融粘度領域とすることができる。
の場合にあってはおよそ２００℃、ポリエヂレンテレフ
タレ−１・の場きではおよそ２４０℃程度に加熱するこ
とにより＠望する溶融粘度領域とすることができる。
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。
叉亙■且
繊維：Ｅガラス１３■φ、長さ１３閣、アスペクト比＝
１０００・・・・・・・・・３０重量％熱可塑性プラス
チック：ポリプロピレン、平均粒径２００μｍ・・・・
・・・・・・・・７０重量％以上の原料に少量の酸化防
止剤を添加してステンレス製の上羽根と下羽根からなる
高速回転羽根を有するヘンシェルミキサー（三井三池加
工機製、ＦＭＩＯＢ型）で３９０Ｏｒｐｍで混合した。
１０００・・・・・・・・・３０重量％熱可塑性プラス
チック：ポリプロピレン、平均粒径２００μｍ・・・・
・・・・・・・・７０重量％以上の原料に少量の酸化防
止剤を添加してステンレス製の上羽根と下羽根からなる
高速回転羽根を有するヘンシェルミキサー（三井三池加
工機製、ＦＭＩＯＢ型）で３９０Ｏｒｐｍで混合した。
約１０分で繊維束の８０％以上が解繊した。
翌蛋１
３５ｍｍφの口径を有するラム式押出８Ｎ（出端機械工
業製）にパイプ用スＩ−Ｌ−−）グイを備えた上で、２
３０℃で油圧により１０ ｍａ ／ ｍｉｎの速度で加
圧した。
業製）にパイプ用スＩ−Ｌ−−）グイを備えた上で、２
３０℃で油圧により１０ ｍａ ／ ｍｉｎの速度で加
圧した。
なお、冷却サイジングは、真ちゅう製の真空水冷サイジ
シグホーマーを使用した。
シグホーマーを使用した。
以上のようにして得た成形品を軟Ｘ線透過法によりガラ
ス繊維の分散状態を調べなところ、管周、管長方向の配
向はほとんどなく、ガラス繊維の９０％以上が１３閣の
長さを保っていることが認められた。
ス繊維の分散状態を調べなところ、管周、管長方向の配
向はほとんどなく、ガラス繊維の９０％以上が１３閣の
長さを保っていることが認められた。
このパイプから試験片を切り出しアイゾツト試験を行っ
たところ、６０ ｋｇ −ａｍ ／ ｃｍの値を示し、
また引張強さは管長方向８．０ｋｇ／ｃｄ、管周方向７
．３ｋｇ／Ｃｉであった。
たところ、６０ ｋｇ −ａｍ ／ ｃｍの値を示し、
また引張強さは管長方向８．０ｋｇ／ｃｄ、管周方向７
．３ｋｇ／Ｃｉであった。
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）成形後も初期のｔａ維線長保持することの可能な
繊維配合の熱可塑性プラスチック成形品を得ることがで
きる。
繊維配合の熱可塑性プラスチック成形品を得ることがで
きる。
（２）成形体中の繊維の配向が、ランダムである成形体
を得ることができる。
を得ることができる。
（３）繊Ｓ、ｉ長が長いために、ｆｒ４閏撃性の曖れた
成形品を得ることができる。
成形品を得ることができる。
（４） フィラメントワインディング法とは異なり、
長尺パイプを得ることができる。
長尺パイプを得ることができる。
Claims (4)
- （１）所定長さの繊維状フィラーと熱可塑性プラスチッ
クとからなる混合物をラム押出機で成形加工する長繊維
入り熱可塑性プラスチック複合材の成形方法。 - （２）平均繊維長が３〜１００ｍｍでアスペクト比が１
００〜２００００の繊維状フィラーを使用する特許請求
の範囲第１項に記載の成形方法。 - （３）平均粒径が１ｍｍφ以下の熱可塑性樹脂である特
許請求の範囲第１項に記載の成形方法。 - （４）繊維状フィラーがガラス、炭素、金属および有機
物質の内から選ばれた１種以上を使用する特許請求の範
囲第１項記載の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61040201A JPS62208922A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 長繊維入り熱可塑性プラスチツク複合材の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61040201A JPS62208922A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 長繊維入り熱可塑性プラスチツク複合材の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62208922A true JPS62208922A (ja) | 1987-09-14 |
Family
ID=12574169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61040201A Pending JPS62208922A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 長繊維入り熱可塑性プラスチツク複合材の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62208922A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0390312A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-16 | Showa Highpolymer Co Ltd | 不飽和ポリエステル樹脂成形材料の予備成形製品の製造方法 |
-
1986
- 1986-02-27 JP JP61040201A patent/JPS62208922A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0390312A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-16 | Showa Highpolymer Co Ltd | 不飽和ポリエステル樹脂成形材料の予備成形製品の製造方法 |
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