KR100676535B1 - 섬유강화수지성형품및그의제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 섬유강화 수지 성형품 및 그의 제조방법에 관한 것이고, 구체적으로는 경량화되어 있으면서 특히 강성, 굴곡강도, 충격강도, 강도의 균일성 및 국부적인 응력과 비틀림에 대한 저항성이 우수한 특성을 갖는, 유리섬유 등의 섬유로 강화된 경량 수지 성형품, 예를 들면 성형품 내부에 리브(rib) 구조 또는 리브 유사(rib-like) 구조를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품 및 그의 효율적인 제조방법에 관한 것이다.

Description

섬유강화 수지 성형품 및 그의 제조방법{THE FIBER REINFORCED RESIN MOLDED ARTICLE AND THE METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 섬유강화 수지 성형품 및 그의 제조방법에 관한 것이고, 구체적으로는 경량화되어 있으면서 특히 강성, 굴곡강도, 충격강도, 강도의 균일성 및 국부적인 응력과 비틀림에 대한 저항성이 우수한 특성을 갖는, 유리섬유 등의 섬유로 강화된 경량 수지 성형품, 예를 들면 성형품 내부에 리브(rib) 구조 또는 리브 유사(rib-like) 구조를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품 및 그의 효율적인 제조방법에 관한 것이다.
종래, 유리섬유 등의 섬유를 함유시킴으로써 강화된 섬유강화 수지 성형품이 알려져 있다. 이 섬유강화 수지 성형품은 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 특성 및 내열성이 우수하기 때문에, 인-페인 코어(in-pane core), 범퍼 빔(bumper beam), 도어 스텝(door step), 루프 랙(roof rack), 리어 쿼터 패널(rear quarter panel) 및 에어 클리너 케이스(air cleaner case) 등의 자동차 부품 및 외벽용 패널, 파티션벽용 패널 및 케이블 트로프(cable trough) 등의 건축·토목용 부재 등으로서 광범위하게 이용되고 있다. 이와 같은 섬유강화 수지 성형품을 제조하는데 있어서, 금형 내부의 캐비티에 섬유를 포함한 용융수지를 사출하는 사출성형 방법을 이용할 수 있다. 이 사출성형 방법에 의하면, 복잡한 형상의 것이라도 성형할 수 있는 데다가, 소정의 성형 싸이클을 연속하여 반복하는 것이 가능하므로, 동일 형상의 것을 대량 생산할 수 있다는 장점이 있다.
사출성형에 의해 성형된 섬유강화 수지 성형품은, 강도 및 강성을 향상시키기 위해 섬유량을 늘리면 성형품의 중량이 증대함과 동시에 역변형이 커지는 경향이 있다. 이러한 과제중 성형품의 중량 경감을 위해 원료수지에 발포제를 혼입시켜, 성형품으로 될 수지를 발포시키면서 성형을 행하는 발포 사출성형 방법이 제안되었다(일본 특허 공개공보 제 95-247679 호 등). 그러나, 이 발포 사출성형 방법에서는, 성형품의 경량화를 달성하기 위해 상당한 양의 발포제를 사용하여도 충분한 발포배율을 얻는 것은 용이하지 않다. 게다가, 충분한 발포배율이 얻어진다고 하여도, 성형품의 외관이 발포에 의해 손상되는 데다가, 내부에 큰 중공부가 형성되기 쉬워 균일한 공극이 형성된 성형품이 얻어지기 어려우므로, 보강용 섬유를 함유하고 있는데도 불구하고 강도, 강성 및 내충격성 등의 기계적 특성이 충분히 확보될 수 없는 경우가 있다.
이러한 문제점을 해소하고, 성형품의 강도, 강성 및 내충격성 등의 기계적 특성 및 외관 품질을 유지하면서 경량화하는 기술로서, (1) 비교적 길이가 긴 섬유를 함유한 섬유강화 수지 펠렛(pellet)을 사용하여, 함유섬유에 기인하여 발생하는 스프링백(springback) 현상을 이용함으로써 성형중의 용융수지를 팽창시켜 경량 성형품을 얻는 팽창 성형 방법, (2) 상기 (1)에서의 섬유강화 펠렛에 발포제를 혼입시켜, 이 발포제에 의해 수지의 팽창을 촉진시킴으로써 성형품의 추가적인 경량화를 도모하는 팽창 성형 방법이 제안되었다(국제 출원 공개공보 제 WO97/29896 호). 이들 방법에 의하면, 기계적 특성을 해치지 않고서 성형품의 경량화를 충분히 달성할 수 있기 때문에, 섬유강화 수지 성형품의 경량화를 도모하기에 유효하다고 할 수 있다.
또한, (3) 슬릿을 갖는 가동 코어를 구비한 금형 캐비티에 화학 발포제를 첨가한 용융수지를 사출 또는 사출압축에 의해 충전한 후, 금형에 접하는 부분의 수지 표면을 발포하지 않은 상태로 냉각 고화시킨 다음, 가동 코어를 이동시켜 캐비티 용적을 확대하고 캐비티 용적 확대 부분의 용융수지를 발포시키는, 리브 구조를 갖는 발포수지 성형품의 제조방법이 제안되었다(일본 특허 공개공보 제 97-104043 호).
그러나, 상기 (1), (2)에 나타낸 성형방법으로 얻은 성형품도 경량화(팽창)의 정도 또는 성형품의 형상에 따라서는, 예를 들면 면용적이 큰 경우에는 굴곡강도 및 강성이 불충분하거나, 국소적인 응력에 대한 내성이 아직 충분하지 않는 등, 강도의 균일성 및 비틀림에 대한 저항성이 낮은 경우가 있어, 해결이 요망되고 있다. 상기 (3)에 나타낸 발포제를 사용하는 제조방법에서는 사출 시점에서의 발포제의 발포를 억제하는 것이 곤란하고, 특히 사출압축의 경우는 사출시에 수지압이 저하하여 발포가 일어나기 쉬워, 성형품 표면에 실버 마크(silver mark)가 발생하는 등 문제가 생긴다. 또한, 발포배율이 커지면, 실시예로부터도 알 수 있듯이 발포 부분에 큰 중공부가 발생하기 때문에 균일성이 우수한 성형품이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 경량화는 달성되지만, 강도적으로 충분한 성형품은 얻기 어렵다. 또한, 발포체는 독립기포로 되므로, 성형품의 냉각에 시간이 걸려 성형 싸이클이 길어서, 생산성에 문제를 남겼다.
본 발명은 성형품의 면용적이 큰 경우에도, 굴곡강도, 강성, 충격강도, 내열성 등이 우수하고, 또한 국부적인 응력과 비틀림에 대해서도 충분히 견딜 수 있으며, 균일성이 우수한 섬유강화 수지 성형품 및 그의 효율적인 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명자들은 이러한 상황에서 분산된 공극을 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품에 있어서 성형품의 내부 구조를 포함하는 전체적인 구조와 물성에 대하여 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 단순히 가동형을 후퇴시켜 팽창시키는 종래의 방법에서는, 성형품의 주변부에 미팽창 또는 저팽창 부분이 형성되고, 평면구조로 되는 성형품의 중앙 부분 등, 다른 일반 부분에는 균일에 가까운 팽창이 일어난 내부 구조의 수지 성형품이 얻어짐에 대하여, 공극이 성형품 전체적으로 균일하게 분산되지 않고 성긴 구조를 갖고, 게다가 양 스킨(skin)층 사이의 리브로서도 기능하는 구조를 성형품의 내부에 형성하는 것이 성형품 물성 향상에 기여함을 발견하였다.
이러한 리브 또는 리브 유사 구조를 수지 성형품의 내부에 형성하는 방법으로서, 본 발명자들은 첫번째로 균일 팽창 부분에 대하여 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)으로 오목부를 설치함으로써, 이 오목부가 실질적으로 리브에 상당하는 구조로 됨과 동시에 공극율이 낮은 치밀한 구조를 가짐을 발견하였다. 또한, 이러한 구조는, 금형 캐비티에 대하여 진퇴가능한 가동형을 구비하고 성형품에 오목부를 형성하기 위한 볼록부를 갖는 금형으로 형성된 금형 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출한 후에 가동형을 후퇴, 확장시킴으로써 달성할 수 있음을 발견하였다.
두번째로, 두께가 실질적으로 균일한 성형품의 균일 팽창 부분에 대하여 팽창 정도를 변화시켜 저팽창 내지 미팽창 영역을 형성함으로써, 실질적으로 리브를 갖는 구조로 하는 것이 효과적임을 발견하였다. 또한, 이러한 구조를 갖는 성형품은, 금형 캐비티에 대하여 진퇴가능하고 캐비티 형성면을 복수 갖는 가동형(복수의 가동부를 갖는 가동형)을 사용하여, 성형품 중에서 가동부에 대응하는 영역만을 팽창시키는 성형법의 채용에 의해 제조할 수 있음을 발견하였다.
세번째로, 균일 팽창 부분의 구조를 변화시켜, 스킨층 사이의 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)으로 실질적으로 공극이 없거나 저공극율인 일종의 리브 구조를 갖는 성형품으로 만듦으로써, 모든 물성이 향상되고, 또한 그러한 성형품이 가동형의 캐비티쪽에 슬릿을 설치함으로써 제조될 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성한 것이다.
네번째로, 균일 팽창 영역에 대하여 리브상 또는 분산형의 볼록부를 형성하면, 이 볼록부가 리브와 유사한 강도 효과를 나타낼 뿐만 아니라, 섬유함유 용융수지(열가소성 수지)를 팽창시킬 때 이 볼록부에 대응하는 두께 영역, 즉 성형품의 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)의 내부를 포함한 영역이 다른 일반 영역과 비교하여, 저팽창성, 즉 공극율이 낮은 치밀한 구조를 가짐을 발견하였다. 또한, 이러한 구조를 갖는 성형품은, 특정한 금형 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출한 후, 한쪽의 금형을 금형 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 후퇴시킴으로써 달성할 수 있음을 발견하였다.
본 발명은 이상의 발견에 기초하여 완성된 것이다. 즉, 본 발명은 하기 (i) 내지 (xxxviii)을 제공하는 것이다.
(i) 공극을 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품으로서, 성형품 내부에 다른 일반 부분보다 낮은 공극율을 갖는 부위를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품.
(ii) 다른 일반 부분보다 낮은 공극율을 갖는 부위가 성형품의 두께방향(도면에서의 좌우방향)으로 형성되어 있는 상기 (i)에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품.
(iii) 다른 일반 부분보다 낮은 공극율을 갖는 부위가 리브 또는 리브 유사 구조인 상기 (i)에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품.
(iv) 공극을 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품으로서, 성형품의 두께방향(도면에서의 좌우방향)으로 오목부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품.
(v) 오목부를 형성하는 수지 부분이 다른 일반 부분보다 낮은 공극율을 갖는 상기 (iv)에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품.
(vi) 섬유가 유리섬유이고, 섬유함유율이 성형품의 10 내지 70중량%이고, 평균 섬유길이가 1 내지 20mm인 상기 (iv) 또는 (v)에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품.
(vii) 표피재가 일체화되어 있는 상기 (iv) 내지 (vi) 중 어느 하나에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품.
(viii) 금형 캐비티에 대하여 진퇴가능한 가동형을 구비하고 성형품의 두께방향(도면에서의 좌우방향)으로 오목부를 형성하기 위한 볼록부를 갖는 금형으로 형성된 금형 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출한 다음, 금형 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 가동형을 후퇴시키는, 성형품의 두께방향으로 오목부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(ix) 고정형, 성형품에 오목부를 형성하기 위한 볼록부를 갖는 이동형 및 이동형 안을 진퇴할 수 있는 가동형으로 형성된 금형 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출하는, 상기 (viii)에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(x) 이동형의 볼록부와 가동형에 의한 간극이 사출시의 금형 캐비티의 일부를 형성하고 있는, 상기 (ix)에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(xi) 금형 캐비티내의 상기 섬유함유 용융 열가소성 수지의 내부에 가스를 주입하는, 상기 (viii) 내지 (x) 중 어느 하나에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(xii) 미리 표피재를 장착한 금형 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출하는, 상기 (viii) 내지 (xi) 중 어느 하나에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(xiii) 섬유함유 용융 열가소성 수지가, 2 내지 100mm 범위의 전 길이를 갖고 이 전 길이와 같은 길이의 섬유가 서로 평행하게 배열된 상태로 되어 전체의 20 내지 80중량%로 함유된 섬유함유 열가소성 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인, 상기 (viii) 내지 (xii) 중 어느 하나에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(xiv) 공극을 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품으로서, 성형품의 주변부 이외의 부분이 팽창배율이 상이한 복수의 영역으로 구성됨을 특징으로 하는 섬유강화 경량 수지 성형품.
(xv) 주변부 이외의 부분이, 팽창배율이 1.0 내지 1.5인 저배율 영역과 팽창배율이 1.6 내지 8인 고배율 영역으로 구성되어 있는, 상기 (xiv)에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품.
(xvi) 섬유가 유리섬유이고, 섬유함유율이 10 내지 70중량%이고, 평균 섬유길이가 1 내지 20mm인, 상기 (xiv) 또는 (xv)에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품.
(xvii) 일체화된 표피재를 갖는 상기 (xiv) 내지 (xvi) 중 어느 하나에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품.
(xviii) 금형 캐비티에 대하여 진퇴가능하고 캐비티 형성면을 복수 갖는 가동형을 사용하고, 가동형이 클리어런스(clearance)를 남긴 돌출위치에 있는 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출한 다음, 금형 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 가동형을 후퇴시킴을 특징으로 하는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(xix) 금형 캐비티내의 상기 섬유함유 용융 열가소성 수지의 내부에 가스를 주입하는, 상기 (xviii)에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(xx) 미리 표피재를 장착한 금형 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출하는, 상기 (xviii) 또는 (xix)에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(xxi) 섬유함유 용융 열가소성 수지가, 전 길이가 2 내지 100mm이고 이 전 길이와 같은 길이를 가지고 서로 평행하게 배열된 상태로 있는 섬유를 20 내지 80중량%로 함유하는 섬유함유 열가소성 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인, 상기 (xviii) 내지 (xx) 중 어느 하나에 기재된 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(xxii) 스킨층, 실질적으로 연속되는 공극을 갖는 섬유함유 성긴 영역 및 실질적으로 연속되는 공극을 갖는 않는 섬유함유 치밀 영역을 가지고, 상기 치밀 영역이 스킨층 사이를 연결하는 리브 또는 리브 유사 구조를 형성함을 특징으로 하는 섬유강화 수지 성형품.
(xxiii) 섬유함유 성긴 영역의 공극율이 50 내지 90%이고, 섬유함유 치밀 영역의 공극율이 0 내지 30%인 상기 (xxii)에 기재된 섬유강화 수지 성형품.
(xxiv) 섬유가 유리섬유이고, 섬유함유율이 성형품의 10 내지 70중량%이고, 평균 섬유길이가 1 내지 20mm인 상기 (xxii) 또는 (xxiii)에 기재된 섬유강화 수지 성형품.
(xxv) 일체화된 표피재를 갖는 상기 (xxii) 내지 (xxiv) 중 어느 하나에 기재된 섬유강화 수지 성형품.
(xxvi) 캐비티와 연통하는 슬릿을 갖는 가동형을 포함하는 금형으로 형성된 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출 또는 사출압축하여 충전한 다음, 금형 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 가동형을 후퇴시킴을 특징으로 하는 리브 또는 리브 유사 구조를 갖는 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
(xxvii) 캐비티를 형성하는 금형이 고정형, 이동형 및 이동형 안을 캐비티에 대하여 진퇴할 수 있는 가동형으로 이루어지는 상기 (xxvi)에 기재된 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
(xxviii) 가동형의 후퇴 개시 후에 캐비티내의 상기 섬유함유 용융수지의 내부에 가스를 주입하는, 상기 (xxvi) 또는 (xxvii)에 기재된 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
(xxix) 미리 표피재를 장착한 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출 또는 사출압축하는, 상기 (xxvi) 내지 (xxviii) 중 어느 하나에 기재된 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
(xxx) 섬유함유 용융수지가, 2 내지 100mm의 전 길이를 갖고 이 전 길이와 같은 길이를 가지고 서로 평행하게 배열된 상태로 있는 섬유를 20 내지 80중량%로 함유하는 섬유함유 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 수지 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인, 상기 (xxvi) 내지 (xxix) 중 어느 하나에 기재된 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
(xxxi) 내부 공극을 포함하고, 성형품의 두께방향(도면에서의 좌우방향)의 적어도 한쪽의 면에 볼록부를 가지고, 볼록부에 대응하는 두께 영역의 공극율이 다른 일반 영역의 공극율보다 낮음을 특징으로 하는, 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품.
(xxxii) 볼록부에 대응하는 두께 영역의 공극율이 0.1 내지 60%이고, 다른 일반 영역의 공극율이 30 내지 90%인 상기 (xxxi)에 기재된 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품.
(xxxiii) 섬유가 유리섬유이고, 섬유함유율이 10 내지 70중량%이고, 평균 섬유길이가 1 내지 20mm인, 상기 (xxxi) 또는 (xxxii)에 기재된 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품.
(xxxiv) 일체화된 표피재를 갖는, 상기 (xxxi) 내지 (xxxiii) 중 어느 하나에 기재된 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품.
(xxxv) 1조의 금형의 적어도 한쪽의 면에 볼록부를 형성하기 위한 오목부를 갖는 금형으로 이루어지는 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출한 다음, 한쪽의 금형을 금형 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 후퇴시킴으로써 볼록부에 대응하는 두께 영역의 공극율을 다른 일반 영역의 공극율보다 낮게 함을 특징으로 하는, 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(xxxvi) 캐비티내의 상기 섬유함유 용융수지의 내부에 가스를 주입하는, 상기 (xxxv)에 기재된 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(xxxvii) 미리 표피재를 장착한 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출하는, 상기 (xxxv) 또는 (xxxvi)에 기재된 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
(xxxviii) 섬유함유 용융수지가, 2 내지 100mm의 전 길이를 갖고 이 전 길이와 같은 길이를 가지고 서로 평행하게 배열된 상태로 있는 섬유를 20 내지 80중량%로 함유하는 섬유함유 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 수지 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인, 상기 (xxxv) 내지 (xxxvii) 중 어느 하나에 기재된 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
이하에 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 공극을 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 내부, 특히 성형품의 두께방향으로 다른 일반 부분보다 낮은 공극율을 갖는 부위, 더 구체적으로는 리브 또는 리브 유사 구조를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품이다. 이러한 본 발명에는 이하에 나타내는 더 구체적인 4가지의 성형품 형태 및 각 성형품 형태에 적합한 제조방법이 포함된다.
제 1 형태
본 발명의 제 1 형태는 공극, 특히 분산된 공극을 가지고, 또한 성형품의 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)으로 오목부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품이고, 특히 오목부를 형성하는 수지 부분이 다른 일반 부분보다 낮은 공극율을 갖는 것이다. 또한, 그 섬유강화 경량 수지 성형품을 효율적으로 제조하는 방법이다.
공극이 분산된 섬유강화 경량 수지 성형품을 제조하기 위해서는, 섬유함유 용융수지(열가소성 수지)를 금형 캐비티에 사출 또는 사출후 압축하여 충전한 다음, 금형 캐비티 용적을 최후 성형품의 용적으로 확대한다. 그러면, 용융수지는 함유섬유의 연결에 의한 스프링백 현상에 의해 확대된 용적으로 팽창하고, 냉각 후 형을 개방함으로써 분산된 공극을 갖는 경량화된 섬유강화 수지 성형품이 얻어진다.
본 발명의 제조방법은 성형품의 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)으로 오목부를 형성하고자 하는 부분에 볼록부를 갖는 금형으로 형성된 금형 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출한 후, 진퇴가능하게 된 가동형(중자)을 볼록부를 보유한 채로 후퇴시켜 캐비티를 팽창시켜 성형함을 특징으로 한다.
일반적으로, 금형의 가동형(중자)으로서 단순형상, 즉 캐비티의 전면(평면구조)과 같은 면형상의 단일 가동형을 사용한 경우에는 거의 균일한 팽창배율의 섬유강화 경량 수지 성형품이 얻어진다. 이 성형품은 경량이지만, 면용적이 크고 경량율을 높인 경우에 강도와 강성이 불충분하게 되는 경우가 있다. 금형 캐비티의 측면과의 사이에 간극을 설치한 가동형(중자)을 사용하면, 외주 부분이 비팽창 내지 저팽창배율이고, 수지 성형품의 비외주 부분, 즉 다른 일반 부분인 중앙 부분은 균일한 고팽창배율인 성형품이 얻어진다. 이 성형품은 금형 캐비티의 표면 부분이 냉각되어 비팽창 스킨층이 형성되므로, 경량임에도 불구하고 높은 강도와 강성을 갖는 것이 된다. 그러나, 이 두께방향의 스킨층/팽창층/스킨층의 3층 구조로 이루어지는 성형품에서는 면용적이 큰 경우에 강성적으로 부족하고, 국부적인 응력과 비틀림에 대하여도 불충분한 경우가 있다.
본 형태에서는, 이러한 문제점을 해소하기 위해, 양 표면의 스킨층을 비팽창 내지 저팽창의 수지로 부분적으로 결합시키고자 하는 것이다. 이를 달성하기 위해, 본 발명의 제조방법에서는, 금형 캐비티에 대하여 진퇴가능하게 된 가동형을 구비하고 성형품의 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)으로 오목부를 형성하기 위한 볼록부를 갖는 금형으로 형성된 금형 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출한 후에, 오목부를 보유한 채로 금형의 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 가동형을 후퇴시켜 팽창시키는 것이다.
가동형(중자)의 형상 및 개수는 성형품의 크기, 요구 특성 등에 따라 적절히 결정된다. 또한, 오목부 형성을 위한 볼록부의 위치, 형상, 크기, 수, 분포 등은 임의적이고, 성형품의 형상, 두께, 면용적, 경량화의 정도, 사용 장소, 요구 성능 등을 고려하여 적절히 결정된다. 일반적으로, 위치로서는 성형품의 이면에 오목부를 형성하고, 형상으로서는 폭이 2 내지 10mm 정도이고 길이가 10mm 이상인 홈 형상이다. 또한, 방향으로서는 종방향, 횡방향 또는 경사방향으로 연속 또는 단속적으로 형성하는 것이 바람직하다. 이 오목부의 저부와 그 반대쪽의 성형품 표면과의 사이의 수지층은 실질적으로 공극이 없거나 적은 수지층으로 하는 것이 바람직하다. 또한 오목부를 형성하기 위한 볼록부를 갖는 금형을 일반적으로 이동형으로 하고, 이 이동형 안을 진퇴할 수 있게 설치된 가동형과 고정형에 의해 금형 캐비티를 형성한다. 이 볼록부를 이동형에 설치하는 것은, 볼록부를 캐비티내로 돌출시킨 상태로 용융수지의 사출, 가동형의 후퇴를 행할 수 있고, 볼록부를 고정한 상태로 임의의 캐비티 용적으로 팽창시키는 것이 용이하게 되기 때문이다. 따라서, 경량화의 정도에 따라서는 반대쪽의 고정형에 볼록부를 설치할 수도 있다.
이동형에 볼록부를 설치하는 경우에는 볼록부를 설치한 이동형 안을 가동형이 진퇴할 수 있도록 금형이 구성된다. 또한, 이 볼록부와 가동형의 사이에 간극을 설치하고, 이 간극이 용융수지의 사출시에 금형 캐비티의 일부를 형성하도록 할 수 있다. 이로써, 볼록부의 캐비티면이 용융수지의 사출시에 최종 성형품으로서 부형(賦形)되어, 후의 가동형의 후퇴시에 받을 수 있는 영향이 없어짐과 동시에, 스킨층이 명료하게 형성되게 된다. 다음에, 이 오목부를 형성하기 위한 볼록부의 금형 캐비티로의 돌출위치 및 가동형의 돌출위치도 마찬가지로 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 대향하는 금형 표면과의 사이에 적당한 정도의 클리어런스를 갖는 위치로 한다.
제 2 형태
다음에, 본 발명의 제 2 형태에 대하여 상세히 설명한다.
제 2 형태는 공극, 특히 분산된 공극을 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품으로서, 성형품의 주변부 이외의 부분이 팽창배율이 상이한 복수의 영역으로 구성되어 있는 것이다. 또한, 그 섬유강화 경량 수지 성형품을 효율적으로 제조하는 방법이다.
본 형태의 성형품은 상기 함유섬유의 연결에 의한 스프링백 현상을 이용하여 수지를 확대된 용적으로 팽창시킬 때, 금형 캐비티 용적의 확대를 캐비티에 대하여 진퇴가능하고 캐비티 형성면을 복수 갖는 가동형(중자)을 사용하여 제조된다.
본 형태의 제조방법은 전술된 단순형상의 단일 가동형(중자)을 사용한 경우의 문제점을 해소하기 위해, 양 표면의 스킨층을 비팽창 내지 저팽창의 수지로 부분적으로 결합시키고자 하는 것이다. 이를 달성하기 위해, 본 형태의 제조방법에서는 금형 캐비티에 대하여 진퇴가능하고 캐비티 형성면을 복수 갖는(복수의 가동부를 갖는) 가동형을 설치한 금형에서, 가동형의 캐비티 형성면이 클리어런스를 남긴 돌출위치에 있는 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출한 다음, 금형의 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 가동형을 후퇴시키는 것이다.
캐비티 형성면을 구성하는 복수의 가동부(중자)의 형상 및 개수는 성형품의 크기, 요구 특성 등에 따라 적절히 결정된다. 또한, 복수의 가동부의 돌출상태도 마찬가지로 적절히 결정되지만, 일반적으로는 대향하는 금형면과의 사이에 성형품의 팽창배율을 고려한 적당한 정도의 클리어런스를 갖는 위치로 한다.
제 3 형태
다음에, 본 발명의 제 3 형태에 대하여 상세히 설명한다.
본 형태는 스킨층, 실질적으로 연속되는 공극을 갖는 섬유함유 성긴 영역 및 실질적으로 연속되는 공극을 갖지 않는 섬유함유 치밀 영역을 가지고, 상기 치밀 영역이 스킨층 사이를 연결하는 리브 또는 리브 유사 구조를 형성하고 있는 섬유강화 수지 성형품 및 그 섬유강화 수지 성형품에 적당한 제조방법이다.
본 형태에서는, 상기 용융수지에 함유되는 섬유의 연결에 의해 발생하는 스프링백 현상을 이용하여, 분산된 공극을 갖는 경량화된 섬유강화 수지 성형품을 제조할 때에, 금형 캐비티와 연통하는 슬릿을 갖는 가동형을 포함하는 금형을 사용하여 성형품을 제조한다. 즉, 이 슬릿을 갖는 금형 캐비티에 대하여 섬유함유 용융수지를 사출 또는 사출한 후 압축하여 충전한다. 충전된 수지는 슬릿 부분에서 냉각이 우선하여 유동성이 저하하거나 또는 유동하지 않게 된다. 그 다음, 가동형을 최종 성형품의 용적으로 되는 위치까지 후퇴시키면, 스프링백 현상에 의해 팽창하여, 냉각 후에 공극을 갖는 경량화된 섬유강화 수지 성형품이 얻어진다.
이 때, 가동형의 슬릿 부분의 수지는 이미 냉각, 부형이 진행되어 있어, 가동형의 후퇴시에 가동형으로부터 이형하여 캐비티내에 멈춘다. 따라서, 이 슬릿 부분의 수지는 실질적으로 팽창이 일어나지 않고, 일어났다고 하여도 경미하여, 공극이 연속하는 것과 같은 팽창은 통상 일어나지 않으며, 그 결과 치밀 영역을 형성한다. 이 슬릿 부분의 수지는 양 스킨층을 결합하는 리브 구조를 가짐으로써, 경량화에도 상관없이 면용적이 큰 성형품에 있어서도 강도, 강성의 균일성 및 비틀림에 대한 저항성이 향상된다.
본 형태는 전술한 단순형상의 단일 가동형(중자)을 사용한 경우의 문제점을해소하기 위해, 양 표면의 스킨층을 리브 구조로 되는 실질적으로 공극율이 낮은 치밀한 수지의 영역에서 부분적으로 결합시키고자 하는 것이다. 이를 달성하기 위해, 본 발명의 제조방법에서는 금형 캐비티에 대하여 진퇴가능하게 된 가동형에 캐비티와 연통하는 슬릿을 형성한 가동형을 포함하는 금형으로 형성된 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출 또는 사출후에 압축하여 충전하고, 슬릿부의 수지를 냉각 후 캐비티내에 보유한 채로 금형의 캐비티의 용적이 최종 성형품의 용적까지 확대되는 방향으로 가동형을 후퇴시켜 팽창시키는 것이다.
수지를 사출 또는 사출 후에 압축하여 충전할 때의 금형 캐비티의 용적은 최종 성형품의 두께와 경량화(팽창배율)를 고려하여 최종 성형품의 용적보다 축소된 용적으로 되도록 설정된다. 이 초기의 금형 캐비티는 고정형 및 캐비티와 연통하는 슬릿을 갖는 가동형으로 형성할 수 있다. 그러나, 추가로 이동형을 포함하고, 가동형이 이동형 안을 진퇴, 후퇴하도록 구성된 금형 구조를 갖는 것이 바람직하다.
가동형(중자)의 형상은 성형품의 크기, 요구 특성 등에 따라 적절히 결정된다. 또한, 가동형에 설치되는 슬릿의 위치, 형상, 크기, 수, 분포 등은 임의적이고, 성형품의 형상, 두께, 면용적, 경량화의 정도, 사용 장소, 요구 성능 등을 고려하여 적절히 결정된다. 전형적으로, 위치로서는 적어도 성형품의 중앙부 부근에 1개 형성하고, 형상으로서는 폭이 1 내지 10mm 정도이고 길이가 10mm 이상인 홈 형상이다. 또한, 방향으로서는 종방향, 횡방향 또는 경사방향으로 연속 또는 단속적인 형태로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 슬릿의 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)의 깊이는 성형품의 두께에 대하여 거의 같은 정도로 하는데, 조금 길게 하는 것이 바람직한 경우가 있다. 금형의 냉각으로서는, 특히 가동형의 슬릿 부분이 우선적으로 냉각될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 초기의 캐비티의 두께에도 좌우되지만, 가동형의 슬릿에 대응하는 고정형에도 어느 정도의 오목부를 형성함으로써, 슬릿 입구의 냉각을 촉진하거나, 리브 구조로서의 효과를 보다 높일 수 있다.
금형 구조로서는, 고정형, 이동형 및 가동형으로 구성되는 것이 성형조건의 자유도가 확보되어 성형품의 취출(取出)이 용이해지는 등의 점에서 바람직하다. 즉, 이동형과 그 이동형 안을 진퇴할 수 있게 설치된 슬릿을 갖는 가동형과 고정형에 의해 금형 캐비티를 형성한다. 이 경우의 캐비티로서는 슬릿을 제외한 부분의 캐비티를 대략 평판형으로 하는 것도 가능하지만, 이동형과 가동형의 사이에 간극을 설치하고, 이 간극이 용융수지의 사출시에 금형 캐비티의 일부를 형성하도록 할 수 있다. 이로써, 외주부의 캐비티면이 용융수지를 사출 또는 사출압축에 의해 충전한 때에 최종 성형품의 외주부를 부형함으로써, 그 후 가동형을 후퇴시켜도 대부분 팽창하지 않고 형상이 유지되기 때문에 외주부에도 치밀 영역이 명료하게 형성되게 된다.
제 4 형태
다음에, 본 발명의 제 4 형태에 대하여 상세히 설명한다.
본 형태에서는, 내부 공극, 특히 분산된 공극을 포함하고, 성형품의 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)의 적어도 한쪽의 면에 볼록부를 가지고, 볼록부에 대응하는 두께 영역의 공극율이 다른 일반 영역의 공극율보다 낮은 섬유강화 경량 수지 성형품 및 그 성형품의 제조에 적당한 방법이다.
본 형태에서는, 상기 용융수지에 함유된 섬유의 연결에 의한 스프링백 현상에 의해 금형 캐비티에 용융수지를 확대된 용적까지 팽창시켜 공극을 형성할 때, 평판형 구조를 갖는 성형품에 대하여 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)의 적어도 한쪽의 면에 볼록부를 형성하기 위한 오목부를 갖는 금형으로 이루어진 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출하고 한쪽의 금형을 금형 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 후퇴시켜, 그 성형품의 볼록부에 대응하는 두께 영역의 공극율을 다른 일반 영역의 공극율보다 낮게 함을 특징으로 한다.
여기에서, 캐비티로서 평판형으로 한 경우에는, 거의 균일한 팽창배율(공극율)의 섬유강화 경량 수지 성형품이 얻어지고, 또한 금형 캐비티의 측면과의 사이에 간극을 설치한 가동형(중자)을 사용한 경우에는, 성형품의 외주 부분은 비팽창 내지 저팽창배율로 되는데, 수지 성형품의 비외주 부분, 즉 다른 일반 영역은 균일한 고팽창배율로 된다. 이 경우, 금형 캐비티의 표면 부분은 냉각되어 비팽창 스킨층이 형성되어, 경량화에도 불구하고 높은 강도와 강성을 갖는 수지 성형품으로 된다. 그러나, 이 두께방향의 스킨층/팽창층/스킨층으로 이루어지는 3층 구조에서는 면용적이 큰 경우에는 강성이 부족하고, 국부적인 응력과 비틀림에 대한 저항력도 불충분한 경우가 있다.
본 형태에서는 이러한 문제점을 해소하기 위해, 양 표면의 스킨층을 비팽창 내지 저팽창 수지로 부분적으로 결합시키고자 하는 것이다. 이를 달성하기 위해, 본 발명의 제조방법에서는 금형 캐비티에 대하여 진퇴가능하게 된 가동형을 구비하고 성형품의 두께방향으로 볼록부를 형성하기 위한 오목부를 갖는 금형에서, 가동형이 클리어런스를 남긴 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출한 다음, 금형 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 가동형을 후퇴시켜 팽창시키는 것이다.
여기에서, 성형품의 볼록부에 대응하는 캐비티의 오목부의 위치, 형상, 크기, 수, 분포 등은 임의적이고, 성형품의 형상, 두께, 면용적, 경량화 정도, 사용 장소, 요구 성능 등을 고려하여 적절히 결정된다. 이 오목부는 금형 캐비티를 구성하는 금형의 고정형 및 가동형 중 적어도 한쪽에 설치된다. 또한, 양 금형에 설치하는 경우에는, 양 표면의 대응하는 위치에 설치할 수도 있고 상이한 위치에 설치할 수도 있다. 또한, 볼록부로서 성형품의 외주부에도 연속된 볼록부를 설치할 수도 있다. 이 경우에는 성형품의 단부의 외관을 보다 양호하게 할 수 있는 효과가 얻어진다. 그러나, 일반적으로는 성형품의 표면쪽으로서 평탄한 면이 요망되므로, 성형품의 이면쪽에 볼록부가 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 볼록부의 형상으로서는 그의 효과의 관점에서 리브상의 것이 바람직하다. 따라서, 전형적으로 위치로서는 성형품의 이면에 볼록부를 형성하고, 형상으로서는 폭이 2 내지 20mm 정도이고 길이가 10mm 이상인 볼록 형상이다. 또한, 방향으로서는 종방향, 횡방향 또는 경사방향으로 연속 또는 단속적인 형태로 형성하는 것이 바람직하다.
본 형태의 제조방법에 있어서는, 금형 캐비티에 형성된 오목부에 대응하는 두께 영역과 다른 일반 영역에서 놀랍게도 캐비티의 확대에 의해 일어나는 섬유함유 용융수지의 팽창이 같아지지 않고, 오목부, 즉 성형품이 두꺼워지는 부분의 팽창이 억제된다. 이로써, 성형품의 볼록부가 리브로서의 기능을 갖는 것 외에, 성형품의 내부에 있어서도 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)의 공극율이 낮아, 다른 일반 영역과 비교하여 치밀한 구조로 됨과 아울러 리브로서의 효과가 더 향상된다.
이상 본 발명의 각 형태에 대하여 설명하였는데, 본 발명의 각 형태에서의 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법에 있어서, 금형 캐비티의 확대 개시 시점으로부터 종료시 또는 종료후에 질소 등의 가스를 캐비티내의 섬유함유 용융수지에 주입할 수도 있다. 이로써, 섬유함유 용융수지의 팽창을 도움과 동시에, 용융수지를 금형 성형면을 향해 누르게 되어, 수지가 금형면에 밀착된 상태로 냉각됨으로써 성형품의 표면에 싱크 마크(sink mark)가 생기지 않는다. 또한, 본 발명의 제 3 형태에서는 슬릿부의 치밀 영역과 팽창 부분인 성긴 영역의 수지의 접착성의 향상 효과가 기대될 수 있다. 또한, 가스를 금형내로 유통시키면 성형품의 냉각이 촉진되어 성형 싸이클이 단축된다. 이 때, 휘발성의 물 등의 액체를 동반시키면 냉각 효과를 더 향상시킬 수 있다.
또한, 금형에 표피재를 미리 장착함으로써, 표피재가 일체화된 섬유강화 경량 수지 성형품으로 만들 수 있다. 표피재를 일체화하는 경우에는 일반적으로 표피재는 고정형쪽에 장착되고 전면 표피재의 성형품의 경우에는 수지의 사출을 사이드 게이트(side gate)로부터 행한다. 예를 들면, 오목부 금형에서는 금형 오목부는 표피재 면의 반대쪽의 이면에 일반적으로 형성된다.
본 발명의 각 형태의 제조방법에 있어서는, 섬유함유 용융수지가, 2 내지 100mm의 전 길이를 갖고 이 전 길이와 같은 길이를 가지고 서로 평행하게 배열된 상태로 있는 섬유를 20 내지 80중량%로 함유하는 섬유함유 수지 펠렛 또는 이 수지 펠렛과 다른 수지 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 원료수지를 가소화, 용융시킨 것임이 바람직하다.
여기서, 다른 수지 펠렛은, 통상은 열가소성 수지 또는 이에 각종 첨가제를 포함하는 것인데, 섬유를 포함하지 않는 펠렛, 유리섬유 등을 용융 혼련하여 수득되는 펠렛이어도 좋다.
상기 다른 펠렛으로, 사출성형시에 가소화 용융수지중의 유리섬유 등의 섬유길이가 길게 유지됨과 동시에 분산성도 양호하게 된다.
원료 선택에 따라, 스프링백 현상이 더 양호하게 발현된다. 즉, 성형시에 가소화 용융수지중의 유리섬유가 길게 유지됨과 동시에 분산성이 양호하게 된다. 이 원료수지에는 필요에 따라 팽창을 보완하기 위해 소량(3중량% 이하)의 발포제를 첨가할 수도 있다.
본 발명의 각 형태의 섬유강화 경량 수지 성형품은, 그 경량화는 함유하는 섬유의 종류 및 함유량이나 목적으로 하는 성형품의 요구 특성에 따라서도 다르지만, 전체로서의 팽창배율로서 1.5 내지 8배의 범위에서 선택된다. 팽창배율이 1.5배 미만일 때는 경량화의 효과가 작고, 8배를 넘으면 표면의 평활성이 저하하고, 표면의 치밀한 스킨층이 얇아져 강도적으로도 약해진다.
또한, 평균 공극율은 약 30 내지 90% 정도, 바람직하게는 약 33 내지 88%이다. 공극율이 30% 미만일 때는 경량화의 효과가 작고, 90%를 넘으면 표면의 평활성이 저하하고, 표면의 치밀한 스킨층이 얇아져 강도적으로도 약해진다. 성형품의 리브부를 형성하는 수지 영역의 공극율은 다른 일반 부분인 성긴 영역의 공극율보다 낮고, 실질적으로 연통하지 않는 공극의 공극율이 0 내지 30% 정도이다.
본 발명의 제 1 형태인 성형품의 오목부를 형성하는 수지 부분의 공극율은 다른 일반 부분의 공극율보다 낮아지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 제 4 형태인 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품에서는, 볼록부에 대응하는 두께 영역의 공극율이 0.1 내지 60% 정도이고, 다른 일반 영역의 공극율이 30 내지 90% 정도이다. 이러한 공극율은 용융수지 사출시의 캐비티 용적과 캐비티의 확대에 의한 최종 성형품의 용적으로의 팽창의 정도를 제어함으로써 용이하게 달성할 수 있다.
또한, 수지 성형품 중의 평균 섬유길이로서는, 예를 들면 유리섬유의 경우에 1 내지 20mm, 바람직하게는 2 내지 15mm이다. 여기서, 1mm 미만일 때는 섬유의 연결이 불충분하게 되어 팽창성이 부족함과 동시에, 강도, 강성 및 내충격성의 점에서도 바람직하지 않다. 또한, 20mm를 넘으면 분산성이 충분하지 않음과 동시에, 용융시의 유동성이 불충분하게 되어 성형품의 슬릿 등의 박육부 및 말단부에 수지가 흐르기 어렵게 되어 외관 불량 및 성형 불량이 발생하는 경우가 있다.
따라서, 유리섬유의 경우의 섬유함유량은 통상 10 내지 70중량%, 바람직하게는 15 내지 60중량%이다. 10중량% 미만일 때는 팽창성, 강도, 강성 및 내열성이 충분하지 않고, 70중량%를 넘으면 용융시의 유동성이 저하하여 외관 불량이 발생하고, 팽창성 및 성형성이 저하하는 경우가 있다.
상기에 있어서, 팽창배율이란 [팽창후의 용적/팽창전의 공극을 갖지 않는 용적]을 나타내고, 또한 공극율(%)이란 [(성형품의 용적-공극을 갖지 않는 경우의 용적(팽창전의 용적))/성형품의 용적]×100을 나타낸다.
또한, 다른 일반 부분인 성긴 영역의 공극율은 실질적으로 연통하는 공극의 공극율이 50 내지 90%이다. 성형품의 용적은 성형품의 부분 용적의 경우를 포함하는 것이다.
본 발명의 각 형태에서 사용되는 열가소성 수지로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 블록 공중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리방향족 에테르 또는 티오에테르계 수지, 폴리방향족 에스테르계 수지, 폴리설폰계 수지 및 아크릴레이트계 수지 등이 채용될 수 있다. 여기서, 상기 열가소성 수지는 단독으로 사용될 수 있지만, 2종류 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.
이러한 열가소성 수지 중, 폴리프로필렌, 프로필렌과 다른 올레핀의 블록 공중합체, 랜덤 공중합체 또는 이들의 혼합물 등의 폴리프로필렌계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 폴리카보네이트계 수지가 바람직하고, 특히 불포화 카복실산 또는 그의 유도체로 변성된 산변성 폴리올레핀계 수지를 함유하는 폴리프로필렌계 수지가 적합하다.
또한, 섬유로서는 세라믹 섬유(예: 보론 섬유, 탄화규소 섬유, 알루미나 섬유, 질화규소 섬유, 지르코니아 섬유), 무기섬유(예: 유리섬유, 탄소섬유), 금속섬유(예: 구리섬유, 황동섬유, 강철섬유, 스테인레스 섬유, 알루미늄 섬유, 알루미늄 합금 섬유), 유기섬유(예: 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 아라미드 섬유, 폴리아릴레이트 섬유) 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서 유리섬유가 바람직하게 사용된다.
섬유함유 열가소성 수지의 원료로서는, 2 내지 100mm 범위의 전 길이를 가짐과 동시에, 이 전 길이와 같은 길이의 섬유가 서로 평행하게 배열된 상태로 되어 전체의 20 내지 80중량%로 함유된 상기 섬유함유 열가소성 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것이 바람직하다. 섬유가 서로 평행하게 배열된 상태로 되어 전체의 20 내지 80중량%로 함유된 펠렛을 사용하면, 사출장치의 스크류로 가소화, 용융, 혼련을 행하여도 섬유의 파단이 일어나기 어렵고, 또한 분산성도 양호하게 된다. 이로 인해 캐비티중의 섬유함유 용융수지의 스프링백 현상이 양호하게 됨과 동시에, 최종 성형품 중에 잔존하는 섬유길이가 길어져, 특성 및 표면 외관이 향상된다. 사출성형기의 가소화 스크류로서는 압축비가 비교적 낮은 유형의 사용이 섬유의 파단을 억제하는 점에서 바람직하다.
여기서, 유리섬유로서는 E-유리, S-유리 등의 유리섬유로서, 그 평균 섬유직경이 25㎛ 이하인 것, 바람직하게는 3 내지 20㎛의 범위인 것이 바람직하게 채용될 수 있다. 유리섬유의 직경이 3㎛ 미만이면, 펠렛 제조시에 유리섬유가 수지에 융합되지 않아 수지에 함침시키기 곤란하게 되며, 20㎛를 넘으면, 외관이 저하함과 동시에 리브 등의 세부에 섬유가 흐르기 곤란하게 되어, 용융 혼련시에 절단, 결손이 일어나기 쉬워진다. 이러한 열가소성 수지 및 유리섬유를 사용하여 인발성형법 등으로 펠렛을 제조하는데 있어서, 유리섬유는 커플링제로 표면처리한 후 수속제(收束劑)에 의해 100 내지 10000개, 바람직하게는 150 내지 5000개의 범위로 묶어 두는 것이 바람직하다.
커플링제로서는, 소위 실란계 커플링제 및 티탄계 커플링제로서 종래부터 있는 것 중에서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 아미노실란 및 에폭시실란이 채용될 수 있다. 특히, 상기 아미노계 실란 화합물을 채용하는 것이 바람직하다.
수속제로서는, 예를 들면 우레탄계, 올레핀계, 아크릴계, 부타디엔계 및 에폭시계 등이 채용될 수 있고, 이들 중 우레탄계 및 올레핀계가 바람직하게 채용될 수 있다. 이들 중 우레탄계 수속제는 통상 디이소시아네이트 화합물과 다가 알콜의 중부가반응에 의해 얻어지는 폴리이소시아네이트를 50중량% 이상의 비율로 함유하는 것이면, 유(油)변성형, 습기경화형 및 블록형 등의 1액형과 촉매경화형 및 폴리올 경화형 등의 2액형 모두가 채용될 수 있다. 한편, 올레핀계 수속제로서는 불포화 카복실산 또는 그의 유도체로 변성된 변성 폴리올레핀계 수지가 채용될 수 있다.
상술한 바와 같은 수속제로 수속한 유리섬유에 열가소성 수지를 부착, 함침시킴으로써 유리섬유를 함유하는 수지 펠렛이 제조된다. 유리섬유에 열가소성 수지를 부착, 함침시키는 방법으로서는, 예를 들면 용융수지 중에 섬유다발을 통하게 하여 섬유에 수지를 함침시키는 방법, 코팅용 다이에 섬유다발을 통하게 하여 함침시키는 방법 또는 다이로 섬유 주위에 부착된 용융수지를 눌러 펴서 섬유다발에 함침시키는 방법 등이 채용될 수 있다.
여기서, 섬유다발과 섬유를 잘 융합시키기 위해, 즉 젖음성을 향상시키기 위해, 내주에 요철부가 설치된 다이의 내부에 장력이 가해진 섬유다발을 통하게 하여 인발함으로써 용융수지를 섬유다발에 함침시킨 후, 이 섬유다발을 가압 롤러로 프레스하는 공정이 조립된 인발성형법도 채용될 수 있다. 유리섬유와 용융수지가 서로 잘 융합하고, 젖음성이 좋은 것이면, 용융수지가 유리섬유에 용이하게 함침되어 펠렛의 제조가 용이하게 되므로, 전술한 수속제로 섬유를 수속하는 공정은 생략할 수 있는 경우가 있다. 여기서, 서로 잘 융합시키는 방법으로서는, 수지에 극성을 부여하거나, 유리섬유의 표면에 커플링제와 반응하는 작용기를 그래프트시키는 방법이 유효하다.
이상과 같은 방법에서, 수지가 함침된 긴 섬유다발(스트랜드 등)을 섬유의 종방향을 따라 절단하면, 펠렛의 전 길이와 같은 길이의 장섬유를 포함한 수지 펠렛을 얻을 수 있다. 이 때, 수지 펠렛으로서는 섬유다발이 스트랜드로 되어 그 단면형상이 거의 원형으로 된 수지함유 긴 섬유다발을 절단한 것에 제한되지 않고, 섬유를 평평하게 배열함으로써 시이트형, 테이프형 또는 밴드형으로 된 수지함유 긴 섬유다발을 소정의 길이로 절단한 것이어도 좋다.
또한, 원료가 되는 상기 원재료 수지에는 3중량% 이하의 발포제를 함유시킬 수 있다.
발포제를 함유시키면, 스프링백 현상에서의 섬유의 복원력(팽창)이 부족한 경우에서도 발포제의 발포력이 섬유의 복원력을 보완하기 때문에, 가동형이 후퇴하는 것에 따라 성형품에 따른 용적으로까지 섬유함유 열가소성 용융수지가 확실히 팽창하게 된다.
발포제의 함유량이 3중량%를 넘으면, 실버 마크가 생기는 경우가 있어 외관품질상의 문제가 생길 우려가 있는 데다가, 성형품의 내부에 큰 중공부가 발생하여 강도 및 강성이 현저하게 저하하는 경우가 있다.
이러한 이유로, 발포제의 함유는 스프링백 현상의 보완을 위한 것이므로, 그 함유량은 필요 최저한으로 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 0.01 내지 3중량%의 발포제를 포함시키는 것이 바람직하다.
여기서, 발포제의 종류는 열에 의해 분해되어 가스를 발생하는 것이면, 한정되지 않는다. 예를 들면, 옥살산 유도체, 아조 화합물, 하이드라진 유도체, 세미카바자이드, 아지드 화합물, 니트로소 화합물, 트리아졸, 요소 및 그의 관련 화합물, 아황산염, 수소화물, 탄산염 및 중탄산염 등이 채용될 수 있다. 더 구체적으로 예시하면, 아조디카본아미드(ADCA), 벤젠설포하이드라지드, N,N-디니트로펜타메틸렌테트라민, 테레프탈아지드 등이 채용될 수 있다. 또한, 필요에 따라 안정제, 대전방지제, 내후제, 착색제, 단섬유, 활석 등의 충전제를 가할 수도 있다.
다음으로, 캐비티내의 섬유함유 용융 열가소성 수지에 주입하는 가스로서는, 온도가 15℃ 이하, 바람직하게는 0℃ 이하인 냉각용 가스를 채용하는 것이 바람직하다.
상기 가스는 상기 섬유함유 용융수지를 가소화하여 사출하는 사출장치의 노즐의 내부에 설치된 가스 노즐 또는 금형의 내부에 설치된 스풀(spool), 러너(runner) 및 캐비티 중 어느 하나에 개구되는 가스 핀(gas pin)으로부터 섬유함유 용융수지의 내부로 주입할 수 있다.
이들 중에서도 금형에 설치된 가스 핀, 특히 캐비티에 개구된 가스 핀으로부터 주입하는 것이 바람직하다.
또한, 가스의 압력으로서는, 0.01 내지 20MPa, 바람직하게는 0.1 내지 5MPa, 특히 0.5 내지 2MPa의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 주입하는 가스의 압력치는 성형품의 크기, 형상 및 팽창배율 및 용융수지의 유동성, 점도 및 함유섬유량, 및 금형의 형상 등에 따라 설정하는 것이다. 일반적으로는, 가스의 압력을 보다 저압으로 하면, 용융수지 내부에 큰 중공부가 발생할 가능성이 작아져, 강도 확보가 더 확실해지고, 용융수지의 표면과 금형의 형성면의 사이로 가스가 누설되기 어려워져, 실버 마크 등의 문제 발생의 가능성이 더 작아진다.
비교적 저압의 가스 주입이 가능한 이유는 섬유의 스프링백 현상을 이용하기 때문에 서로 연속되는 복수의 공극이 성형품의 내부에 확보되기 때문이다.
한편, 종래의 단섬유에서의 발포제에 의한 경량화에서는 독립기포밖에 형성할 수 없기 때문에 소정량의 가스를 주입하려면 독립기포를 팽창시킬 필요가 있어 저압 가스의 주입은 곤란하고 가스 주입에는 고압의 가스가 필요하여, 주입 가스에 의해 큰 중공부가 형성되어 버린다.
즉, 큰 중공부에 의하는지 연속적 분산에 의하는지에 따라 경량화의 형태가 완전히 다르다.
가스의 압력이 20MPa를 넘어버리면, 용융수지의 표면과 금형 성형면의 사이로 가스가 새거나, 큰 중공부가 생기거나 하는 경우가 많아, 실버 마크 등의 외관상의 문제 및 큰 중공부에 의한 강도 저하 등의 기능상의 문제가 생길 가능성이 현저하게 높아지지만, 본 발명에서의 가스 주입은 팽창의 보완이며, 이러한 높은 압력을 필요로 하지 않는다.
또한, 성형품의 냉각 과정에 있어서, 가스를 유통 배출시켜 부형후의 수지를 단시간에 냉각시키는 것이 바람직하다.
금형에는, 성형품의 표면을 피복 일체화하기 위한 표피재를 성형전에 미리 장착시킬 수 있다. 이와 같이, 미리 성형전에 표피재가 장착된 금형을 사용하면, 표면이 표피재로 피복된 섬유강화 경량 수지 적층 성형품이 얻어지게 된다. 여기서, 표피재로서는 특별히 한정되지 않고, 목적 및 용도에 따라 각종의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 직포 및 부직포 등의 포, 열가소성 수지 시이트, 필름, 열가소성 수지의 발포 시이트 및 패턴 등이 인쇄된 필름 등의 단층재, 및 열가소성 엘라스토머 및 염화비닐수지 등의 표피재에 열가소성 수지 및 열가소성 수지의 발포체 시이트 등 얽힌 안감재를 배접한 다층재가 채용될 수 있다. 이 때, 표피재는 성형품에 전면 피복할 수도 있고 부분 피복할 수도 있다. 표피재 적층 성형품을 제조하는 경우는 표피재의 특성에도 좌우되지만, 쿠션성 표피, 섬유상 표피 등의 경우에는 일반적인 사출성형에서는 사출수지 압력에 의해 표피가 손상되기 쉽기 때문에, 캐비티에 대하여 불충분한 양의 수지를 사출한 후, 가동형을 전진시켜 압축하는 사출압축성형 방법을 채용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조방법에서, 섬유함유 용융수지의 금형 캐비티로의 사출 방법으로서는, 일반적인 사출성형 방법의 경우와 같이, 섬유함유 용융수지를 금형 캐비티에 불완전 충전의 상태로 사출한 다음, 가동형을 전진시켜 수지를 압축하는, 소위 사출압축성형 방법을 채용할 수 있다. 특히, 발포 시이트 및 섬유로 이루어지는 표피재의 일체화 성형의 경우에는, 사출시의 표피재의 손상을 방지하는 관점에서 사출시의 수지압력이 낮은 사출압축성형 방법의 채용이 바람직하다.
이하에 본 발명의 각 형태의 실시태양을 도면에 기초하여 설명한다.
제 1 형태의 실시 형태
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 형태의 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법의 제 1 실시태양예를 개념적으로 도시한다. 도 1a는 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출하고, 사출성형 금형의 캐비티 용적을 확대하기 전의 상태를 도시하며, 도 1b는 사출성형 금형의 캐비티 용적을 확대한 후의 금형 개방 전, 즉 성형품의 부형 완료시의 상태를 도시한다. 도 1a에서, 1은 제 1 형태의 고정형, 2는 제 1 형태의 이동형, 3은 제 1 형태의 가동형, 4는 제 1 형태의 금형 볼록부, 5는 제 1 형태의 수지 유로, 6은 제 1 형태의 캐비티, 7은 제 1 형태의 가스 주입구, 8은 제 1 형태의 가스 배출구이다. 본 태양의 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조에 있어서는, 제 1 형태의 고정형(1)과 볼록부를 갖는 제 1 형태의 이동형(2)을 형체(型締)하고, 제 1 형태의 가동형(3)을 제 1 형태의 캐비티(6)내로 돌출시켜, 사출시의 캐비티 용적을 결정한다. 이 경우에 가동형의 돌출위치는 성형품의 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)에 대하여 클리어런스(D1)가 되도록 한다. 볼록부의 선단은 도 1a에 있어서 가동형의 면과 동일하게 되어 있는데, 이 관계는 성형품의 팽창배율, 오목부 주변의 팽창배율 등에 따라 적절히 결정할 수 있다. 마찬가지로, 클리어런스(D1) 및 가동형의 형상은 최종 성형품의 형상 및 경량화의 정도 등에 따라 적절히 결정할 수 있다.
이 초기 상태의 캐비티에 대하여 섬유함유 용융 열가소성 수지는 도시하지 않은 가소화 장치의 노즐로부터 제 1 형태의 수지 유로(5)를 거쳐 사출된다. 사출된 용융수지는 금형과의 접촉 부분으로부터 냉각이 개시된다. 이어서, 용융수지가 완전히 냉각, 경화되기 전에, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 제 1 형태의 가동형(3)을 후퇴시켜, D2의 위치, 즉 최종 성형품으로 되는 캐비티 용적이 되도록 후퇴, 확장시킨다. 이 제 1 형태의 가동형(3)의 후퇴에 의해 용융상태의 섬유함유 열가소성 수지는 함유된 섬유의 연결에 기인하는 스프링백 현상에 의해 팽창하여 최종 성형품의 형상이 되고, 이 팽창력에 의해 금형 벽면에 압부(押付)되어 부형된다. 이 때, 이동형의 볼록 부분은 유지된 상태로 성형되기 때문에, 이에 상당하는 부분에 오목부를 갖는 성형품으로 된다. 냉각후에 금형이 개방되어 섬유강화 경량 수지 성형품이 취출된다.
본 형태에서는 캐비티의 두께방향에 있어서, 금형 외주부 이외의 부분, 예를 들면 중앙부에 볼록부를 갖는 형을 돌출시켜 수지의 사출을 행하고, 외주부 이외의 일반 평면구조 부분중의 볼록부에 대해서도 수지의 냉각을 행한다. 이어서, 가동형을 후퇴시켜 용융수지를 팽창시킨다. 이 수지의 냉각에 의한 용융수지의 온도 저하에 의한 용융점도의 상승에 의해 이 부분의 팽창을 실질적으로 팽창하지 않도록 하거나 또는 팽창하여도 그 정도가 다른 부분의 팽창도와 전혀 다른 낮은 팽창도로 할 수 있다. 이로써, 성형품의 고팽창 부분인 성긴 구조(제 1 형태의 고팽창부, H1)와 함께, 성형품의 외주부만이 아니라 오목부의 주변부에도 섬유함유 수지의 치밀한 구조(제 1 형태의 저팽창, 비팽창부, L1)가 형성된다. 이 치밀한 구조와 오목부 구조가 함께, 마치 리브를 갖는 구조와 유사한 구조가 형성된 것처럼 기능하여, 리브를 갖는 구조와 동일한 효과가 얻어지는 것이다.
본 형태에서는 성형품의 경량화의 정도에도 좌우되지만, 그 팽창성이 높은 용융수지의 캐비티내로의 사출이 필요하고, 이를 위해서는 상기한 바와 같이 사출수지중의 섬유, 예를 들면 유리섬유의 평균 섬유길이가 긴 것이 바람직하다. 또한, 공극율이 높은 성형품을 얻기 위해서는 스프링백 현상에 의한 팽창력을 보완하고, 또한 금형 표면으로 수지를 압부 부형하여 싱크 마크를 방지하기 위해 소량의 발포제를 첨가할 수도 있다. 또한, 가동형의 후퇴 개시 후에 있어서, 제 1 형태의 가스 배출구(8)를 닫은 상태에서 제 1 형태의 가스 주입구(7)로부터 1MPa 이하의 비교적 저압의 가스를 주입할 수 있다. 가스 배출구의 압력을 일정 압력으로 유지하면서 배출하여 가스를 유동시킴으로써 성형품의 냉각을 촉진하면서, 표면의 싱크 마크를 방지할 수 있다. 본 발명의 섬유강화 경량 수지 성형품은 일반적인 발포제를 사용한 경량화의 경우의 독립기포와는 달리, 용융수지는 함유섬유의 연결의 회복에 의해 섬유를 기초로 연속된 공극이 형성되어, 성형품의 팽창 부분의 균일화를 도모하면서 가스가 주입될 수 있다는 큰 특징이 있고, 가스의 유통으로 내부로부터 냉각되어 성형 싸이클을 대폭 단축할 수 있다는 특징이 있다. 본 형태의 금형의 볼록부에 의해 형성되는 오목부 주변은 저팽창 부분 내지 미팽창 부분으로 된다. 가스를 주입하는 경우에는 성형품이 저팽창 부분을 가지면서 전체로서는 가스의 유통이 가능한 공극으로 연통하고 있는 것이 바람직하다.
도 2a 및 도 2b는 본 형태의 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법의 제 2 실시태양예를 개념적으로 도시한다. 도 1a 및 도 1b와 다른 것은, 제 1 형태의 가동형(3)의 돌출시에 제 1 형태의 이동형(2)과 제 1 형태의 가동형(3)의 사이에 제 1 형태의 측면 간극(9)을 설치하여, 최종 성형품의 외주부, 오목 형성부의 금형면 및 수지 사출시의 금형 캐비티를 형성하고 있는 점이다. 이 태양에서는 후속의 용융수지의 사출에 의해 용융수지는 최종 성형품의 주요 외표면이 높은 압력에 의해 금형에 부형되어, 금형의 냉각에 의해 어느 정도 냉각 고정되고, 가동형의 후퇴시에 성형 표면, 특히 측면에 대한 악영향이 없어, 도 1a 및 도 1b의 경우에 비하여 가동형을 후퇴시켜도 측면 외관이 양호하게 된다.
도 3a 및 도 3b는 본 형태의 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법의 제 3 실시태양예를 개념적으로 도시한다. 도 2a 및 도 2b와 다른 것은, 제 1 형태의 가동형(3)의 반대쪽에 있는 제 1 형태의 고정형(1)의 표면에 미리 제 1 형태의 표피재(10)를 장착한 점으로, 제 1 형태의 표피재(10)가 일체 결합된 성형품을 성형하는 것이다. 이 예에서는, 표피재를 고정형에 설치하였기 때문에, 수지의 사출 게이트를 사이드 게이트로 삼고 있다. 성형법은 표피재를 삽입하는 것 이외는 제 2의 실시태양과 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다. 본 형태에서, 가동형의 전진 및 후퇴는, 예를 들면 이동형과 이동형 취부반(attachment bed)의 사이에 장착된, 가동형을 전진, 후퇴시키는 기능을 갖는 금형가동장치를 사용함으로써 성형된다.
제 2 형태의 실시 형태
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 2 형태의 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법의 제 1 실시태양예를 개념적으로 도시한다. 도 4a는 섬유함유 용융수지를 사출하고, 사출성형 금형의 용적을 확대하기 직전의 상태를 도시하며, 도 4b는 사출성형 금형의 용적을 확대한 후, 금형 개방 전, 즉 성형품의 부형 완료시의 상태를 도시한다. 도 4a 및 도 4b에서, 11은 제 2 형태의 고정형, 12는 제 2 형태의 이동형, 13은 복수의 가동부를 갖는 제 2 형태의 가동형, 14는 제 2 형태의 캐비티, 15는 제 2 형태의 수지 유로, 16은 제 2 형태의 가스 주입구, 17은 제 2 형태의 가스 배출구이다. 본 형태의 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법에 있어서는, 제 2 형태의 고정형(11)과 제 2 형태의 이동형(12)을 형체하고, 복수의 가동부를 갖는 제 2 형태의 가동형(13)을 제 2 형태의 캐비티(14)내로 돌출시켜, 사출시의 캐비티 용적을 결정한다.
이 경우에 가동형의 선단 돌출위치는 성형품의 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)에 대하여 클리어런스(D11)로 되도록 설정한다. 이 클리어런스(D11) 및 가동형의 형상은 최종 성형품의 형상 및 경량화의 정도 등에 따라 적절히 결정할 수 있다. 이 상태의 캐비티에 대하여 섬유함유 용융 열가소성 수지가 도시되지 않은 가소화 장치의 노즐로부터 제 2 형태의 수지 유로(15)를 거쳐 사출된다. 사출된 용융수지는 금형과의 접촉 부분으로부터 냉각이 시작된다. 그 다음, 용융수지가 완전히 냉각, 경화되기 전에, 도 4b에 도시된 바와 같이 제 2 형태의 가동형(13)을 후퇴시켜 D12의 위치, 즉 최종 성형품으로 되는 캐비티 용적이 되도록 확장한다. 이 제 2 형태의 가동형(13)의 후퇴에 의해 용융상태의 섬유함유 열가소성 수지는 함유된 섬유의 연결에 기인하는 복원성에 의해 팽창하여 최종 성형품의 형상이 되고, 이 팽창력에 의해 금형 벽면에 압부되어 부형된다. 냉각 후에 금형이 개방되어 섬유강화 경량 수지 성형품이 취출된다.
본 형태에서는, 금형의 두께방향에서, 금형 외주부 이외의 부분, 예를 들면 중앙 부분에 복수의 가동부를 갖는 가동형을 캐비티내로 돌출시켜 용융수지의 사출을 행하고, 외주부 이외의 일반 부분인 평면구조를 성형하는 부분에 있어서도 수지의 냉각을 행하는 것이다. 그 다음, 가동형을 후퇴시켜 용융수지를 팽창시킨다. 이 냉각에 의한 용융수지의 온도저하에 의해 용융점도가 상승하고, 이 영역을 실질적으로 팽창되지 않도록 하거나 또는 팽창하여도 그 정도가 다른 영역의 팽창도와 전혀 달라 낮은 팽창도로 되게 하는 것이다. 이로써, 성형품의 제 2 형태의 고팽창 영역(H2)과 함께, 성형품의 외주부만이 아니라 중앙 부분에도 섬유함유 수지의 치밀 영역(제 2 형태의 비팽창, 저팽창 영역, L2)이 형성됨으로써, 리브를 갖는 구조와 유사한 구조, 효과가 얻어지는 것이다.
본 형태에서는, 성형품의 경량화의 정도에도 좌우되지만, 그 팽창성이 높은 용융수지의 캐비티내로의 돌출이 필요하고, 이를 위해서는 전술한 바와 같이 사출수지중의 섬유, 예를 들면 유리섬유의 평균 섬유길이가 긴 것이 바람직하다. 또한, 공극율이 높은 성형품을 얻기 위해서는 그 팽창력을 보충하고, 또한 금형 표면으로의 수지의 압부 부형에 의한 싱크 마크의 방지를 위해 소량의 발포제를 첨가할 수도 있다. 또한, 가동형의 후퇴 개시 후, 제 2 형태의 가스 배출구(17)를 닫은 상태에서, 제 2 형태의 가스 주입구(16)로부터 1MPa 이하의 비교적 저압의 가스를 주입할 수 있다. 또한, 가스 배출구의 압력을 일정 압력으로 유지하면서 배출하여 가스를 유통시킴으로써 성형품의 냉각을 촉진할 수도 있다. 본 발명의 섬유강화 경량 수지 성형품은 일반적인 발포제를 사용한 경량화의 경우의 독립기포와는 달리, 용융수지는 함유섬유의 연결의 복원성에 의해 섬유를 기초로 연속된 공극이 형성되어, 성형품의 팽창 부분의 균일화를 도모하면서, 가스를 성형품 전체에 균일하게 주입할 수 있다는 큰 특징이 있고, 가스의 유통으로 내부로부터 냉각되어 성형 싸이클을 대폭 단축할 수 있다는 특징이 있다.
가동형의 형상에 따라 형성되는, 저팽창 영역 내지 미팽창 영역은 성형품의 형상에도 좌우되지만, 독립된 선형, 연속된 선형, 격자형 등 임의적이다. 가스를 주입하는 점에서는 성형품이 저팽창 영역을 가지면서 전체로서는 가스의 유통이 가능한 공극으로 연통하고 있는 것이 바람직하다.
도 5a 및 도 5b는 제 2 실시태양예의 개념도를 도시한다. 도 5와 같이 가동형의 반대쪽의 금형면에 미리 제 2 형태의 표피재(18)를 장착함으로써 표피재가 일반적으로 결합된 성형품을 제조할 수도 있다. 이 예에서는, 가동형을 이동형쪽에 설치하고, 제 2 형태의 표피재(18)를 고정형쪽에 설치하였기 때문에, 수지의 사출 게이트를 사이드 게이트로 삼고 있다. 성형법은 표피재를 삽입하는 것 이외는 제 1 실시형태와 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다. 본 형태에서, 가동형의 전진 및 후퇴는, 예를 들면 이동형과 이동형 취부반의 사이에 장착된, 가동형을 전진, 후퇴시키는 기능을 갖는 금형가동장치를 사용함으로써 성형된다.
제 3 형태의 실시 형태
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 3 형태의 섬유강화 수지 성형품의 제조방법의 제 1 실시태양예를 개념적으로 도시한다. 도 6a는 섬유함유 용융수지를 사출하고, 사출성형 금형의 캐비티 용적을 확대하기 직전의 상태를 도시하고, 도 6b는 사출성형 금형의 캐비티 용적을 확대한 후, 금형 개방 전, 즉 성형품의 부형 완료시의 상태를 도시한다. 도 6a에서, 21은 제 3 형태의 고정형, 22는 제 3 형태의 이동형, 23은 제 3 형태의 가동형, 24는 제 3 형태의 가동형에 형성된 제 3 형태의 슬릿, 25는 제 3 형태의 수지 유로, 26은 제 3 형태의 캐비티, 27은 제 3 형태의 가스 주입구, 28은 제 3 형태의 가스 배출구이다. 본 형태의 섬유강화 수지 성형품의 제조에 있어서는, 제 3 형태의 고정형(21)과 제 3 형태의 이동형(22)을 형체하고, 제 3 형태의 가동형(23)을 제 3 형태의 캐비티(26)내로 돌출시켜, 사출시의 캐비티 용적을 결정한다. 이 경우에 가동형의 돌출위치는 성형품의 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)에 대하여 클리어런스가 D21로 되도록 한다. 가동형의 슬릿의 깊이는 도 6a에 있어서는 최종 성형품의 두께로 하고 있다. 이 클리어런스(D21) 및 슬릿의 형상, 수, 가동형의 캐비티 면의 형상 등은 최종 성형품의 형상 및 경량화의 정도 등에 따라 적절히 결정할 수 있다.
이 초기 상태의 캐비티에 대하여 섬유함유 용융수지가, 도시되지 않은 가소화 장치의 노즐로부터 제 3 형태의 수지 유로(25)를 거쳐 사출된다. 사출된 용융수지는 금형과의 접촉 부분으로부터 냉각이 시작되고, 특히 슬릿부에 충전된 수지는 빠른 냉각에 의해 부형된다. 이어서, 다른 큰 부분의 용융수지가 완전히 냉각, 경화되기 전에 도 6b에 나타낸 바와 같이 제 3 형태의 가동형(23)을 후퇴시켜, D22로 되는 위치, 즉 최종 성형품으로 되는 캐비티 용적이 되도록 후퇴, 팽창시킨다. 이 제 3 형태의 가동형(23)의 후퇴에 의해 용융상태의 섬유함유 수지는 함유된 섬유의 연결에 기인하는 스프링백 현상에 의해 팽창하여 최종 성형품의 형상이 되고, 이 팽창력에 의해 슬릿 부형부와 금형 벽면에 압부되어 부형된다. 따라서, 슬릿부의 수지는 실질적으로는 팽창이 억제되어 공극율이 낮은 실질적으로 공극이 없는 치밀 영역, 즉 양 스킨층을 결합하는 리브를 형성하게 된다. 냉각후에 금형이 개방되어 섬유강화 수지 성형품이 취출된다.
본 형태에서는, 캐비티의 두께방향에 있어서 금형 외주부 이외의 부분, 예를 들면 중앙부에 리브 형성부로 되는 슬릿을 갖는 금형 캐비티에 수지를 사출 또는 사출압축하여 충전하고, 외주부 이외의 일반 평면구조 부분 안에 있는 슬릿부의 수지를 냉각한다. 이어서, 가동형을 후퇴시켜 용융수지를 팽창시킨다. 냉각에 의한 슬릿부의 용융수지의 온도 저하, 용융점도의 상승에 의해 이 부분의 수지가 실질적으로 팽창되지 않게 된다. 이로써, 성형품의 고팽창 부분인 제 3 형태의 성긴 영역(H3, 고공극율 부분), 성형품의 외주부의 제 3 형태의 조밀 영역(L3, 중공극율 부분) 및 리브부의 제 3 형태의 치밀 영역(S3, 저공극율 또는 무공극 부분)으로 이루어지는 성형품이 얻어진다.
본 형태에서는, 성형품의 경량화의 정도에도 좌우되지만, 그 팽창성이 높은 용융수지의 캐비티내로의 사출이 필요하고, 이를 위해서는 전술한 바와 같이 사출 수지중의 섬유, 예를 들면 유리섬유의 평균 섬유길이가 긴 것이 바람직하다. 또한, 공극율이 높은 성형품을 얻기 위해서는 그 팽창력을 보완하고, 또한 금형 표면으로의 수지의 압부 부형에 의한 싱크 마크의 방지를 위해 소량의 발포제를 첨가할 수도 있다. 또한, 가동형의 후퇴 개시 후에 있어서, 제 3 형태의 가스 배출구(28)를 닫은 상태에서 제 3 형태의 가스 주입구(27)로부터 1MPa 이하의 비교적 저압의 가스를 주입할 수 있다. 또한, 가스 배출구의 압력을 일정 압력으로 유지하면서 배출하여 가스를 유통시킴으로써 성형품의 냉각을 촉진함과 동시에 표면의 싱크 마크 발생을 방지할 수 있다. 본 발명의 섬유강화 경량 수지 성형품은 일반적인 발포제를 사용한 경량화의 경우의 독립기포와는 달리, 용융수지는 함유섬유의 연결의 회복에 의해 섬유를 기초로 연속된 공극이 형성되어, 성형품의 팽창 부분의 균일화를 도모하면서 가스가 주입될 수 있다는 큰 이점이 있고, 가스의 유통으로 내부로부터 냉각되어 성형 싸이클을 대폭 단축할 수 있다는 이점이 있다. 본 발명에서는 고팽창 부분, 저팽창 부분 및 미팽창 부분을 가지면서 전체로서는 가스의 유통이 가능한 공극으로 연통되어 있는 것이, 성형시에 가스를 주입하므로 바람직하다.
도 7a 및 도 7b는 본 형태의 섬유강화 수지 성형품의 제조방법의 제 2 실시태양예를 개념적으로 도시한다. 도 6a 및 도 6b와 다른 것은, 제 3 형태의 가동형(23)의 돌출시에 제 3 형태의 이동형(22)과 제 3 형태의 가동형(23)의 사이에 제 3 형태의 측면 간극(29)을 설치하여, 최종 성형품의 외주부, 제 3 형태의 슬릿(24) 및 수지 사출 충전시의 금형 캐비티를 형성한 점이다. 이 태양에서는, 후속되는 용융수지의 사출에 의해 용융수지는 최종 성형품의 주요 외표면이 높은 압력에 의해 금형에 부형되어, 금형의 냉각에 의해 어느 정도 냉각 고정되고, 가동형의 후퇴시에 악영향이 없어, 도 6a 및 도 6b의 경우에 비하여 가동형의 후퇴에 의한 측면 외관이 양호해진다. 이 태양에서도 제 1 실시태양과 동일하게 하여 성형할 수 있는데, 도 7a 및 도 7b는 제 3 형태의 가동형(23)의 반대쪽에 있는 제 3 형태의 고정형(21)의 표면에 미리 제 3 형태의 표피재(30)를 장착함으로써 제 3 형태의 표피재(30)가 일체 결합된 적층 성형품을 성형하는 것이다. 이 예에서는 표피재를 고정형에 설치하였기 때문에 수지의 사출 게이트를 사이드 게이트로 삼고 있다. 성형법은 표피재를 삽입하는 것 이외는 제 1 실시태양과 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다. 본 형태에서 가동형의 전진 및 후퇴는, 예를 들면 이동형과 이동형 취부반의 사이에 장착된, 가동형을 전진, 후퇴하는 기능을 갖는 금형가동장치를 사용함으로써 성형된다.
제 4 형태의 실시 형태
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 4 형태인 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법의 제 1 실시태양예를 개념적으로 도시한다. 도 8a는 섬유함유 용융수지를 사출하고, 금형 캐비티를 확대하기 직전의 상태를 도시하며, 도 8b는 금형 캐비티를 확대한 후, 금형 개방 전, 즉 성형품의 부형 완료시의 상태를 도시한다. 도 8a 및 도 8b에서, 31은 제 4 형태의 고정형, 32는 제 4 형태의 이동형, 33은 제 4 형태의 가동형, 34는 제 4 형태의 수지 유로, 35는 제 4 형태의 가스 주입구, 36은 제 4 형태의 가스 배출구, 37은 제 4 형태의 캐비티이다. 본 형태의 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조에 있어서, 오목부를 갖는 제 4 형태의 고정형(31)과 제 4 형태의 이동형(32)을 형체하고, 제 4 형태의 가동형(33)을 제 4 형태의 캐비티(37)내로 돌출시켜, 사출시의 캐비티의 용적을 결정한다. 이 경우에 제 4 형태의 가동형(33)의 돌출위치는 성형품의 두께방향(즉, 도면에서의 좌우방향)에 대하여 클리어런스(D31)가 되도록 한다. 이 클리어런스(D31) 및 가동형의 형상은 최종 성형품의 형상 및 경량화의 정도 등에 따라 적절히 결정할 수 있다.
이 상태의 캐비티에 대하여 섬유함유 용융수지가, 도시되지 않은 가소화 장치의 노즐로부터 제 4 형태의 수지 유로(34)를 거쳐 사출, 충전된다. 충전된 용융수지는 금형과의 접촉 부분으로부터 냉각이 시작된다. 이어서, 용융수지가 완전히 경화되기 전에, 도 8b에 도시된 바와 같이 제 4 형태의 가동형(33)을 후퇴시켜, D32의 위치, 즉 최종 성형품으로 되는 캐비티 용적이 되도록 확장한다. 이 제 4 형태의 가동형(33)의 후퇴에 의해 용융상태의 섬유함유 수지는 함유된 섬유의 연결에 의한 스프링백 현상에 의해 팽창되어 최종 성형품의 형상이 되고, 이 팽창력에 의해 금형 벽면에 압부되어 부형된다. 이 때, 고정형의 오목 부분은 기타 부분보다 두께방향의 수지량이 많고 냉각이 다른 부분보다 빠르다는 점 등에 의해, 캐비티 확장시의 팽창이 억제되게 된다. 이로 인해, 성형품의 볼록부는 볼록부에 대응하는 두께방향 내부와 일체화되어 리브 유사 구조를 형성하여, 리브로서의 효과가 얻어지게 된다.
본 형태에서는 금형의 두께방향으로 부분적으로 볼록부를 갖는 제품 설계를 함으로써, 외주부 이외의 볼록부에서도 가동형을 후퇴시켜 용융수지를 팽창시킬 때의 팽창을 억제하는 것이다. 따라서, 볼록부의 형상 및 크기에 따라서도 다르지만, 볼록부에 대응하는 두께 영역의 팽창을 실질적으로 팽창하지 않도록 하거나 또는 팽창하여도 그 정도가 다른 일반 영역보다 낮은 팽창도(즉, 낮은 공극율)로 되게 하는 것이다. 이로써, 성형품의 고공극율인 제 4 형태의 일반 영역(H4)과 함께, 성형품의 외주부만이 아니라 제 4 형태의 볼록부에 대응하는 두께 영역(L4)에도 저공극율의 섬유함유 수지의 치밀한 구조가 형성됨으로써, 리브를 갖는 구조와 유사한 구조가 형성되어 리브를 형성한 것과 동일한 효과가 얻어지는 것이다.
본 형태에서는 성형품의 경량화의 정도에도 좌우되지만, 그 팽창성이 높은 용융수지의 캐비티내로의 사출이 필요하며, 이를 위해서는 전술한 바와 같이 사출수지중의 섬유, 예를 들면 유리섬유의 평균 섬유길이가 긴 것이 바람직하다. 또한, 공극율이 높은 성형품을 얻기 위해서는 그 팽창력을 보완하고, 또한 금형 표면으로의 수지의 압부 부형에 의한 싱크 마크의 방지를 위해 소량의 발포제를 첨가할 수도 있다. 또한, 가동형의 후퇴 개시 후에 있어서, 제 4 형태의 가스 배출구(36)를 닫은 상태에서, 제 4 형태의 가스 주입구(35)로부터 1MPa 이하의 비교적 저압의 질소 가스 등의 가스를 주입할 수 있다. 또한, 가스 배출구의 압력을 일정 압력으로 유지하면서 배출하여 가스를 유동시킴으로써 성형품의 냉각을 촉진하면서, 표면의 싱크 마크를 방지할 수 있다.
본 형태의 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품은 일반적인 발포제를 사용한 경량화의 경우의 독립기포와는 달리, 용융수지는 함유섬유의 연결의 회복에 의한 팽창으로 섬유를 기초로 연속된 공극이 형성되어, 성형품의 팽창 영역의 균일화를 도모하면서 가스가 주입될 수 있다는 큰 특징이 있다. 이 때문에, 성형품을 금형면에 충분히 접촉시키는 것이 가능하고, 냉각이 촉진됨과 동시에, 가스의 유통에 의해 내부로부터 냉각되어 성형 싸이클을 대폭 단축할 수 있다는 특징이 있다. 본 형태의 금형의 볼록부에 의해 형성되는 성형품 볼록부에 대응하는 두께 영역은 저공극율 영역으로 된다. 가스를 주입하는 점에서는 성형품이 저공극율 영역을 가지면서 전체로서는 가스의 유통이 가능한 공극으로 연통하고 있는 것이 바람직하다.
도 9a 및 도 9b는 본 형태의 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법의 제 2 실시태양예를 개념적으로 도시한다. 도 8a 및 도 8b와 다른 것은, 제 4 형태의 가동형(33)의 돌출시에 제 4 형태의 이동형(32)과 제 4 형태의 가동형(33)의 사이에 제 4 형태의 측면 간극(39)을 설치하고, 최종 성형품의 외주부로 되는 이동형, 가동형 및 오목부를 갖는 고정형에 의해 사출시의 금형 캐비티를 형성한 점이다. 이 태양에서는, 후속되는 용융수지의 사출에 의해 용융수지는 최종 성형품의 외주부가 높은 압력에 의해 금형에 부형되어, 금형의 냉각에 의해 어느 정도 냉각 고정되고, 가동형의 후퇴시에 성형품 외주부로의 악영향이 없어, 도 8a와 도 8b의 경우에 비하여 측면 외관이 양호해진다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법의 제 3 실시태양예를 개념적으로 도시한다. 도 8과 다른 점은, 가동형의 반대쪽에 있는 고정형의 표면에 미리 제 4 형태의 표피재(40)를 장착함으로써 표피재가 일체 결합된 성형품을 성형하는 것이다. 제조방법은 표피재를 삽입하는 것 이외는 제 1 실시태양과 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다.
도 11a 내지 도 11c는 제 4 형태의 캐비티 오목부(38)를 제 4 형태의 이동형(32)에 설치함과 동시에, 제 4 형태의 이동형(32)에 가동형의 기능을 갖게 하면서, 제 4 형태의 가압 스프링(42)에 의해 가압된 제 4 형태의 보조형(41)을 사용한 것의 예를 나타낸다. 제 4 형태의 고정형(31)과 제 4 형태의 이동형(32)의 형체 및 제 4 형태의 보조형(41)에 의해 용융수지 사출시의 캐비티가 형성된다. 본 예의 경우는, 가동형(중자)을 특별히 설치하지 않음으로써 금형 구조를 단순화한 것으로, 도 9a 및 도 9b의 경우와 동일하게 성형품의 단부의 외관을 양호하게 할 수 있는 특징이 있다. 도 11c에는 도 11b의 성형품의 단면도에서, 저공극율의 치밀 구조(제 4 형태의 일반 영역, L4)와 성긴 구조(제 4 형태의 볼록부에 대응하는 두께 영역, H4)의 상황을 개념적으로 나타낸다. 도 11a 내지 도 11c에서는 수지의 유로를 직접적으로 한 것으로 도시하였지만, 사이드 게이트로 함으로써 성형품의 표면을 미려하게 할 수 있으면서 경우에 따라 표면쪽에 표피재를 삽입함으로써 적층 성형체로 만들 수도 있다. 본 형태에서 가동형의 전진 및 후퇴는, 도 11a 내지 도 11c의 경우 이외에는, 예를 들면 이동형과 이동형 취부반의 사이에 장착된, 가동형을 전진, 후퇴시키는 기능을 갖는 금형가동장치를 사용함으로써 성형된다.
<실시예>
다음에, 본 발명의 효과를 구체적인 실시예에 기초하여 설명하는데, 본 발명은 이들 예에 의해 전혀 한정되지 않는다.
이하의 실시예 1 및 2는 본 발명의 제 1 형태에 대응하는 실시예이다.
실시예 1
유리섬유가 평행하게 배열되고, 그 함유량이 60중량%이고, 길이가 12mm인 유리섬유강화 폴리프로필렌 펠렛(무수 말레산 변성 폴리프로필렌을 3중량% 함유) 65중량부와 용융지수(MI: 230℃, 2.16㎏ 하중)가 30g/10분인 폴리프로필렌 펠렛 35중량부를 건식 블렌딩한 것을 성형용 원료로 하였다. 사출성형기는 형체력 850t, 유리섬유의 파단을 적게 하기 위해 압축비 1.9의 스크류를 사용하였다. 금형으로서 도 2a에 도시된 바와 같이, 볼록부를 갖는 제 1 형태의 가동형(3)이 제 1 형태의 캐비티(6)의 내부로 돌출된 상태(금형의 고정형과 가동형의 돌출부 및 볼록부의 클리어런스(D1)는 4mm로 하였다)로 형체하고, 성형원료를 가소화 계량하여 사출하였다. 충전 완료 2초 후에 제 1 형태의 가동형(3)을 도 2b에 도시된 바와 같은 위치까지 후퇴시키고 확장, 팽창시키고, 냉각하여 두께(D2)가 8mm인 600mm×300mm의 판상 성형품(오목부: 4mm×6mm×240mm)을 얻었다. 성형품을 절단하여 성형품의 팽창 상황을 조사한 결과, 제 1 형태의 고팽창부(H1)의 팽창배율은 약 2.0배이고, 성형품을 회화(灰化)한 후 잔존 섬유의 평균 섬유길이를 측정한 결과, 7.2mm이었다. 오목부의 주변, 외주부 및 양 표면부는 실질적으로 팽창이 보이지 않는 치밀한 층으로 형성되어 있고, 특히 오목부는 리브의 기능을 갖고 있었다.
실시예 2
실시예 1에서 사용한 성형원료와 사출성형기 및 도 3a 및 도 3b에 도시한 금형을 사용하여 성형을 행하였다. 가동형이 돌출된 상태에서 표피재(10배 발포 폴리프로필렌/폴리염화비닐 레더: 2mm)를 도 3a에 나타낸 바와 같이 장착하고, 표피재를 제외한 클리어런스(D1)를 2mm로 하여 용융수지를 사출한 후, 도 3b에 나타낸 표피재를 제외한 두께(D2)가 12mm로 되는 위치까지 가동형을 후퇴시켜 확장, 팽창시켰다. 가동형의 후퇴 개시 2초후에 가스 핀으로부터 질소 가스를 0.8MPa로 30초간 주입하였다. 냉각 후 형을 열고, 표피가 붙어있는 12mm(표피부 제외)×600mm×300mm의 판상 성형품(오목부: 10mm×8mm×250mm)을 얻었다. 성형품을 절단하여 성형품의 팽창 상황을 조사한 결과, 제 1 형태의 고팽창부(H1)의 팽창배율은 약 6배이고, 성형품을 회화한 후 잔존 섬유의 평균 섬유길이를 측정한 결과, 6.9mm이었다. 오목부의 주변부, 외주부 및 양 표피부는 실질적으로 팽창이 보이지 않는 강고한 층으로 형성되어 있고, 특히 오목부는 실질적으로 리브 기능을 갖고 있었다.
이하의 실시예 3 내지 7 및 비교예 1은 본 발명의 제 2 형태에 대응하는 실시예이다.
실시예 3
유리섬유가 평행하게 배열되고, 그 함유량이 60중량%이고, 길이가 12mm인 유리섬유강화 폴리프로필렌 펠렛(무수 말레산 변성 폴리프로필렌을 3중량% 함유) 65중량부와 용융지수(MI: 230℃, 2.16㎏ 하중)가 30g/10분인 폴리프로필렌 펠렛 35중량부를 건식 블렌딩한 것을 성형용 원료로 하였다. 사출성형기는 형체력 850t, 유리섬유의 파단을 적게 하기 위해 압축비 1.9의 스크류를 사용하였다. 금형으로서 도 4a에 도시된 바와 같이, 제 2 형태의 가동형(13)이 제 2 형태의 캐비티(14)의 내부로 돌출된 상태(금형의 고정형과 가동형의 돌출부의 클리어런스(D11)는 4mm로 하였다)로 형체하고, 성형원료를 가소화 계량하여 사출하였다. 충전 완료 2초 후에 제 2 형태의 가동형(13)을 도 4b에 도시된 바와 같은 위치까지 후퇴시키고 확장, 팽창시키고, 냉각하여 두께(D12)가 12mm인 성형품을 얻었다. 성형품을 절단하여 성형품의 팽창 상황을 조사한 결과, 성형품 중 가동형의 가동부가 후퇴한 영역은 충분히 팽창되어 있었지만, 외주 부분 및 가동형에 끼인 영역은 금형에 의한 냉각 효과에 의해 팽창배율(약 1.2배)이 낮고 실질적으로 리브를 형성하고 있었다.
실시예 4
실시예 3에서, 유리섬유강화 폴리프로필렌 펠렛 50중량부와 MI 30g/10분의 폴리프로필렌 펠렛 50중량부에, 발포제로서 효와가세이 가부시키가이샤에서 제조한 EV-306G(발포제 30중량%의 마스터배치) 0.3중량부를 건식 블렌딩한 것을 성형원료로 하였다. 가동형의 돌출시의 클리어런스(D11)를 3mm로 한 것 이외는 실시예 3에 따라 성형을 행하였다. 성형품을 절단하여 성형품의 팽창 상황을 조사한 결과, 성형품 중 가동형이 후퇴한 영역은 충분히 팽창되어 있었지만, 외주 부분 및 가동형에 끼인 영역은 금형에 의한 냉각 효과에 의해 팽창도(약 1.2배)가 낮고 실질적으로 리브 구조를 형성하고 있었다.
실시예 5
실시예 3에서, 가동형의 돌출시의 클리어런스(D11)를 2mm로 하고, 가동형의 후퇴 개시 2초 후에 가스 출구를 폐쇄하고, 가스 핀으로부터 질소 가스를 저압인 0.8MPa로 주입한 것 이외는 실시예 3에 따라 성형을 행하였다. 성형품을 절단하여 성형품의 팽창 상황을 조사한 결과, 성형품 중 가동형이 후퇴한 영역은 충분히 팽창되어 있었지만, 외주 부분 및 가동형에 끼인 영역은 금형에 의한 냉각 효과에 의해 팽창도(약 1.2배)가 낮고 실질적으로 리브 구조를 보였다.
비교예 1
실시예 3에서, 유리섬유 40중량%, 평균 섬유길이 0.4mm의 단섬유 유리강화 펠렛을 성형원료로 한 것 이외는 실시예 3에 따라 성형을 행하였다. 그러나, 이동형의 선단부가 약간 물결치는 정도이고, 가동형의 후퇴 영역에서는 실질적으로 팽창은 일어나지 않았다.
실시예 6
실시예 3에서 사용한 성형원료와 사출성형기 및 도 5a 및 도 5b에 도시한 금형을 사용하여 성형을 행하였다. 가동형이 돌출된 상태에서 표피재(발포배율 10배의 폴리프로필렌/폴리염화비닐수지 레더: 2mm)를 도 5a에 나타낸 바와 같이 장착하고, 표피재를 제외한 클리어런스(D11)를 4mm로 하여 용융수지를 사출한 후, 도 5b에 도시한 표피재를 제외한 두께(D12)가 12mm로 되는 위치까지 가동형을 후퇴시키고 확장, 팽창시켰다. 성형품을 절단하여 성형품의 팽창 상황을 조사한 결과, 성형품 중 가동형이 후퇴한 영역은 충분히 팽창되어 있었지만, 외주 부분 및 가동형에 끼인 영역은 금형에 의한 냉각 효과에 의해 팽창도(약 1.1배)가 낮고 실질적으로 리브 구조를 보였다. 또한 표피 일체 성형체를 구부려도 대단히 양호한 강성을 나타냄과 동시에 부분 압축하여도 표피 부분이 함몰하는 등의 문제는 없었다.
실시예 7
실시예 6에서, 가동형이 돌출한 상태에서 표피재(실시예 4와 같음: 3mm)를 도 2a에 나타낸 바와 같이 장착하고, 표피재를 제외한 클리어런스(D11)를 2mm로 하여 용융수지를 사출한 후, 도 4b에 나타낸 두께(D12)가 12mm로 되는 위치까지 가동형을 후퇴시키고 확장, 팽창시켰다. 가동형의 후퇴 개시 2초 후에 가스 핀으로부터 질소 가스를 0.1MPa로 주입하였다. 성형품의 표면에 싱크 마크는 전혀 보이지 않았다. 성형품을 절단하여 성형품의 팽창 상황을 조사한 결과, 성형품 중 가동형이 후퇴한 영역은 충분히 팽창하였지만, 외주 부분 및 가동형에 끼인 영역은 금형에 의한 냉각 효과에 의해 팽창도(약 1.1배)가 낮고 실질적으로 리브 구조를 보였다. 또한 표피 일체 성형체를 구부려도 대단히 양호한 강성을 나타냄과 동시에 부분 압축하여도 표피 부분이 함몰하는 등의 문제는 없었다.
이하의 실시예 8 내지 10과 비교예 2 및 3은 본 발명의 제 3 형태에 대응하는 실시예이다.
실시예 8
유리섬유가 평행하게 배열되고, 그 함유량이 70중량%이고, 길이가 12mm인 유리섬유강화 폴리프로필렌 펠렛(무수 말레산 변성 폴리프로필렌을 3중량% 함유) 70중량부와 용융지수(MI: 230℃, 2.16㎏ 하중)가 30g/10분인 폴리프로필렌 펠렛 30중량부를 건식 블렌딩한 것을 성형용 원료로 하였다. 사출성형기는 형체력 850t, 유리섬유의 파단을 적게 하기 위해 압축비 1.9의 스크류를 사용하였다. 금형으로서 도 6a에 도시된 바와 같이, 제 3 형태의 슬릿(24)(폭 2mm, 깊이 7mm)을 갖는 제 3 형태의 가동형(23)이 제 3 형태의 캐비티(26)의 내부로 돌출된(D21: 5mm) 상태로 형체하고, 성형원료를 가소화 계량하여 사출, 충전하였다. 충전 완료 3초 후에 제 3 형태의 가동형(23)을 도 6b에 도시된 바와 같은 위치까지 후퇴시키고 확장, 팽창시키고, 냉각하여 두께(D22)가 12mm인 600mm×300mm의 판상 성형품을 얻었다. 성형품을 절단하여 성형품의 팽창 상황을 조사한 결과, 고팽창 부분(제 3 형태의 성긴 영역, H3)의 공극율은 약 58%이었지만, 슬릿 부분은 실질적으로 공극을 갖고 있지 않았다. 또한, 성형품을 회화한 후 잔존 섬유의 평균 섬유길이를 측정한 결과, 7.3mm이었다. 슬릿부의 미팽창 부분은 스킨층을 결합하는 리브 구조로 되어 있었다.
실시예 9
실시예 8에서 사용한, 성형원료와 사출성형기 및 도 7a와 도 7b에 도시된 금형을 사용하여 유사 성형품의 성형을 행하였다. 실시예 9에서는 도 7a 및 도 7b에는 도시되어 있는 표피재는 사용하지 않고 성형하였다. 제 3 형태의 슬릿(24)(폭 2mm, 깊이 9mm)을 가동형이 돌출한 상태로 제 3 형태의 가동형(23)과 제 3 형태의 이동형(22)의 사이에 3mm의 제 3 형태의 측면 간극(29)이 생기고, 캐비티 클리어런스가 (D21: 4mm)＋2mm인 상태에서 3mm에 상당하는 섬유함유 용융수지를 사출하고, 이어서 가동형을 전진시켜 압축하고 충전하였다. 압축 완료 3초 후에 이동형을 후퇴시켜 최종 성형품인 D22 12mm까지 확장, 팽창시켰다. 이 때, 가동형 후퇴 개시 2초 후에 질소 가스를 1MPa로 가스 핀으로부터 용융수지에 주입하였다. 냉각 후 형을 개방하여 성형품을 취출하였다. 성형품을 절단하여 팽창 상황을 조사한 결과, 고팽창 부분(제 3 형태의 성긴 영역, H3)의 공극율은 약 75%이었지만, 슬릿 부분은 실질적으로 팽창은 보이지 않고, 공극은 없었다. 또한, 성형품 외주부도 명확한 미팽창층이 형성되어 있었다. 성형품을 회화한 후 잔존 섬유의 평균 섬유길이를 측정한 결과, 6.9mm이었다.
실시예 10
실시예 8에서 사용한, 성형원료와 사출성형기, 유사 성형품 및 도 7a와 도 7b에 도시된 금형을 사용하여 표피재를 일체화 적층한 성형을 행하였다. 가동형이 돌출된 상태에서 표피재(10배 발포 폴리프로필렌/폴리염화비닐 레더: 3mm)를 도 7a에 도시한 바와 같이 장착하고, 캐비티 클리어런스(표피재 제외)가 12mm인 상태에서, 클리어런스가 3mm(D21)에 상당하는 양의 섬유함유 용융수지를 사출하고, 가동형을 전진시켜 압축하고, 수지를 충전하였다. 충전 2초 후에, 도 7b에 나타낸 표피재를 제외한 두께(D22)가 12mm로 되는 위치까지 가동형을 후퇴시키고 확장, 팽창시켰다. 냉각 후 형을 열고, 표피가 붙어있는 15mm(표피부 제외)의 판상 성형품을 얻었다. 성형품을 절단하여 성형품의 팽창 상황을 조사한 결과, 고팽창 부분(제 3 형태의 성긴 영역, H3)의 공극율은 약 75%이고, 슬릿 부분은 실질적으로 공극이 보이지 않고, 외주부도 명확한 미팽창층이 형성되어 있었다. 또한, 표피재가 깨끗이 일체화되고 반대면도 물결치는 일 없는 양호한 경량 성형품이었다. 성형품을 회화한 후 잔존 섬유의 평균 섬유길이를 측정한 결과, 8.3mm이었다.
비교예 2
실시예 8에서, 원료수지로서 평균 섬유길이 0.4mm의 유리섬유를 40중량%로 함유하는 수지 펠렛을 사용하여 성형을 시도하였다. 팽창은 전혀 보이지 않고 성형품은 얻어지지 않았다.
비교예 3
실시예 8에서, 원료 펠렛 100중량부에 발포제(발포제 마스터배치: 효와가세이 가부시키가이샤에서 제조한 EV-306G: 발포제 30중량%의 마스터 배치를 20중량부 포함함) 6중량부의 블렌드로서 성형을 시도한 결과, 판상 성형품은 얻어졌다. 성형품을 절단하여 성형품의 팽창 상황을 조사한 결과, 고팽창 부분(제 3 형태의 성긴 영역, H3)의 공극율은 약 47%이고, 슬릿 상당부의 공극율은 약 15%였다. 또한, 표면은 가스가 통과한 실버 마크가 전체에 발견됨과 동시에, 냉각 불량 때문에 물결모양이 생겼다.
이하의 실시예 11 및 12는 본 발명의 제 4 형태에 대응하는 실시예이다.
실시예 11
유리섬유가 평행하게 배열되고, 그 함유량이 60중량%, 길이가 12mm인 유리섬유강화 폴리프로필렌 펠렛(무수 말레산 변성 폴리프로필렌을 3중량% 함유) 65중량부와 용융지수(MI: 230℃, 2.16㎏ 하중)가 30g/10분인 폴리프로필렌 펠렛 35중량부를 건식 블렌딩한 것을 성형용 원료로 하였다. 사출성형기는 형체력 850t, 유리섬유의 파단을 적게 하기 위해 압축비 1.9의 스크류를 사용하였다. 금형으로서 도 8a에 도시된 바와 같이, 오목부(깊이 3mm)를 갖는 제 4 형태의 고정형(31)에 대하여 제 4 형태의 가동형(33)이 제 4 형태의 캐비티(7)의 클리어런스(D31)가 3mm로 되도록 형체하고, 성형원료를 용융 가소화 계량하여 사출하였다. 수지의 충전 완료 2초 후에 가동형(33)을 도 8b에 도시된 바와 같은 위치(D32)까지 후퇴시키고 확장, 팽창시켰다. 냉각 후 두께 9mm×300mm×600mm의 판상 성형품(볼록부: 3mm(높이)×300mm×20mm 2개)을 얻었다. 성형품을 절단하여 성형품의 공극 상황을 조사한 결과, 제 4 형태의 일반 영역(H4)의 공극율은 약 67%이고, 제 4 형태의 볼록부에 대응하는 두께 영역(L4)의 공극율은 약 26%로 상당히 치밀한 구조이었다. 성형품을 회화한 후 잔존 섬유의 평균 섬유길이를 측정한 결과, 7.2mm이었다. 성형품은 표면 외관도 양호하고, 강성도 높고, 간단하게는 좌굴(座屈)되지 않았다.
실시예 12
실시예 11에서 사용한, 성형원료와 사출성형기 및 도 10a와 도 10b에 나타낸 금형을 사용하여 표피 일체 성형품의 성형을 행하였다. 제 4 형태의 가동형(33)의 표면에 표피재(폴리프로필렌 10배 발포 시이트/폴리염화비닐 레더: 2mm)를 장착한 후, 캐비티 클리어런스가 10mm인 위치에서, 캐비티 용적이 3mm에 상당하는 섬유함유 용융수지를 사출하고, 사출 개시 2초 후에 제 4 형태의 가동형(33)을 전진시켜 압축성형하였다(도 11a 참조). 압축 완료 2초 후, 도 10b에 도시된 두께(D32)가 12mm가 되는 위치까지 제 4 형태의 가동형(33)을 후퇴시키고 확장, 팽창시켰다. 가동형의 후퇴 개시 1.5초 후에 가스 핀으로부터 질소 가스를 0.8MPa로 40초 주입하였다. 냉각 후 형을 열고, 표피가 붙어있는 12mm(표피부 제외)×300mm×600mm의 판상 성형품(볼록부: 3mm(높이)×300mm×20mm 2개)을 얻었다. 성형품을 절단하여 성형품의 공극 상황을 조사한 결과, 제 4 형태의 일반 영역(H4)의 공극율은 약 75%이고, 제 4 형태의 볼록부에 대응하는 두께 영역(L4)의 공극율은 약 41%이었다. 성형품을 회화한 후 잔존 섬유의 평균 섬유길이를 측정한 결과, 8.6mm이었다. 성형품은 표면 외관도 양호하고, 강성도 높고, 간단하게는 좌굴되지 않았다.
본 발명에 의하면, 성형품의 면용적이 큰 경우에도, 리브 또는 리브 유사 효과에 의해 굴곡강도, 강성, 충격성 및 내열성이 우수하고, 또한 국부적인 응력과 비틀림에 대해서도 충분히 견딜 수 있으며, 균질성이 우수하면서 표면 특성이 우수한 섬유강화 경량 수지 성형품을 얻을 수 있다. 또한 그 형성방법으로서, 비교적 단순한 금형에 의해 경량화 정도를 임의로 제어할 수 있고, 경량화율이 높은 성형품이어도 성형품 외형의 평면구조를 유지할 수 있는 등, 우수한 성형품 표면을 유지할 수 있다. 또한, 냉각 효율의 향상, 성형 싸이클 단축에 의해 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 형태의 제 1 실시태양예의 개념도로서, 도 1a는 사출성형 금형의 캐비티(cavity) 용적을 확대하기 전의 상태를 도시하고, 도 1b는 확대한 후의 상태를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제 1 형태의 제 2 실시태양예의 개념도로서, 도 2a는 사출성형 금형의 캐비티 용적을 확대하기 전의 상태를 도시하고, 도 2b는 확대한 후의 상태를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 형태의 제 3 실시태양예의 개념도로서, 도 3a는 사출성형 금형의 캐비티 용적을 확대하기 전의 상태를 도시하고, 도 3b는 확대한 후의 상태를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 2 형태의 제 1 실시태양예의 개념도로서, 도 4a는 사출성형 금형의 용적을 확대하기 직전의 상태를 도시하고, 도 4b는 확대한 후의 상태를 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 2 형태의 제 2 실시태양예인 표피 일체성형의 개념도로서, 도 5a는 사출성형 금형의 용적을 확대하기 직전의 상태를 도시하고, 도 5b는 확대한 후의 상태를 도시한다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제 3 형태의 제 1 실시태양예의 개념도로서, 도 6a는 사출성형 금형의 캐비티 용적을 확대하기 직전의 상태를 도시하고, 도 6b는 확대한 후의 상태를 도시하고, 도 6c는 도 6b의 성형품 부분의 단면도에서의 공극율 분포를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 3 형태의 제 2 실시태양예인 표피 일체 성형의 개념도로서, 도 7a는 사출성형 금형의 캐비티 용적을 확대하기 직전의 상태를 도시하고, 도 7b는 확대한 후의 상태를 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 4 형태의 제 1 실시태양예의 개념도로서, 도 8a는 사출성형 금형의 용적을 확대하기 직전의 상태를 도시하고, 도 8b는 확대한 후의 상태를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제 4 형태의 제 2 실시태양예의 개념도로서, 도 9a는 사출성형 금형의 용적을 확대하기 직전의 상태를 도시하고, 도 9b는 확대한 후의 상태를 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 제 4 형태의 제 3 실시태양예인 표피 일체 성형의 개념도로서, 도 10a는 사출성형 금형의 용적을 확대하기 직전의 상태를 도시하고, 도 10b는 확대한 후의 상태를 도시한다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 제 4 형태의 제 4 실시태양예인 표피 일체 성형의 개념도로서, 도 11a는 사출성형 금형의 용적을 확대하기 직전의 상태를 도시하고, 도 11b는 확대한 후의 상태를 도시하고, 도 11c는 도 11b의 성형품 부분의 단면도에서의 공극율 분포를 도시한다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 제 1 형태의 고정형 2: 제 1 형태의 이동형
3: 제 1 형태의 가동형 4: 제 1 형태의 금형 볼록부
5: 제 1 형태의 수지 유로 6: 제 1 형태의 캐비티
7: 제 1 형태의 가스 주입구 8: 제 1 형태의 가스 배출구
9: 제 1 형태의 측면 간극 10: 제 1 형태의 표피재
H1: 제 1 형태의 고팽창부 L1: 제 1 형태의 저팽창, 비팽창부
11: 제 2 형태의 고정형 12: 제 2 형태의 이동형
13: 제 2 형태의 가동형 14: 제 2 형태의 캐비티
15: 제 2 형태의 수지 유로 16: 제 2 형태의 가스 주입구
17: 제 2 형태의 가스 배출구 18: 제 2 형태의 표피재
H2: 제 2 형태의 고팽창 영역 L2: 제 2 형태의 저팽창, 비팽창 영역
21: 제 3 형태의 고정형 22: 제 3 형태의 이동형
23: 제 3 형태의 가동형 24: 제 3 형태의 슬릿(slit)
25: 제 3 형태의 수지 유로 26: 제 3 형태의 캐비티
27: 제 3 형태의 가스 주입구 28: 제 3 형태의 가스 배출구
29: 제 3 형태의 측면 간극 30: 제 3 형태의 표피재
H3: 제 3 형태의 성긴 영역(고공극율 부분)
L3: 제 3 형태의 조밀 영역(중공극율 부분)
S3: 제 3 형태의 치밀 영역(저공극율 또는 무공극 부분)
31: 제 4 형태의 고정형 32: 제 4 형태의 이동형
33: 제 4 형태의 수지 유로 35: 제 4 형태의 가스 주입구
36: 제 4 형태의 가스 배출구 37: 제 4 형태의 캐비티
38: 제 4 형태의 캐비티 오목부(성형품 볼록부)
39: 제 4 형태의 측면 간극 40: 제 4 형태의 표피재
41: 제 4 형태의 보조형 42: 제 4 형태의 가압 스프링
H4: 제 4 형태의 일반 영역(고공극율)
L4: 제 4 형태의 볼록부에 대응하는 두께 영역(저공극율)

Claims (27)

  1. 금형 캐비티(cavity)에 대하여 진퇴가능한 가동형을 구비하고 성형품의 두께방향(도면에서의 좌우방향)으로 오목부를 형성하기 위한 볼록부를 갖는 금형으로 형성된 금형 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출한 다음, 금형 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 가동형을 후퇴시키는, 성형품의 두께방향으로 오목부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    고정형, 성형품에 오목부를 형성하기 위한 볼록부를 갖는 이동형 및 이동형 안을 진퇴할 수 있는 가동형으로 형성된 금형 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출하는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    이동형의 볼록부와 가동형에 의한 간극이 사출시의 금형 캐비티의 일부를 형성하고 있는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    금형 캐비티내의 상기 섬유함유 용융 열가소성 수지의 내부에 가스를 주입하는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    미리 표피재를 장착한 금형 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출하는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    섬유함유 용융 열가소성 수지가, 2 내지 100mm 범위의 전 길이를 갖고 이 전 길이와 같은 길이의 섬유가 서로 평행하게 배열된 상태로 되어 전체의 20 내지 80중량%로 함유된 섬유함유 열가소성 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  7. 금형 캐비티에 대하여 진퇴가능하고 캐비티 형성면을 복수 갖는 가동형을 사용하고, 가동형이 클리어런스(clearance)를 남긴 돌출위치에 있는 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출한 다음, 금형 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 가동형을 후퇴시킴을 특징으로 하는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    금형 캐비티내의 상기 섬유함유 용융 열가소성 수지의 내부에 가스를 주입하는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    미리 표피재를 장착한 금형 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출하는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    섬유함유 용융 열가소성 수지가, 전 길이가 2 내지 100mm이고 이 전 길이와 같은 길이를 가지고 서로 평행하게 배열된 상태로 있는 섬유를 20 내지 80중량%로 함유하는 섬유함유 열가소성 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  11. 캐비티와 연통하는 슬릿을 갖는 가동형을 포함하는 금형으로 형성된 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출 또는 사출압축하여 충전한 다음, 금형 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 가동형을 후퇴시킴을 특징으로 하는, 리브(rib) 또는 리브 유사(rib-like) 구조를 갖는 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    캐비티를 형성하는 금형이 고정형, 이동형 및 이동형 안을 캐비티에 대하여 진퇴할 수 있는 가동형으로 이루어지는 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    가동형의 후퇴 개시 후에 캐비티내의 상기 섬유함유 용융수지의 내부에 가스를 주입하는 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
  14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    미리 표피재를 장착한 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출 또는 사출압축하는 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
  15. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    섬유함유 용융수지가, 전 길이가 2 내지 100mm이고 이 전 길이와 같은 길이를 가지고 서로 평행하게 배열된 상태로 있는 섬유를 20 내지 80중량%로 함유하는 섬유함유 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 수지 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
  16. 1조의 금형의 적어도 한쪽의 면에 볼록부를 형성하기 위한 오목부를 갖는 금형으로 이루어지는 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출한 다음, 한쪽의 금형을 금형 캐비티의 용적이 확대되는 방향으로 후퇴시킴으로써 볼록부에 대응하는 두께 영역의 공극율을 다른 일반 영역의 공극율보다 낮게 함을 특징으로 하는, 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    캐비티내의 상기 섬유함유 용융수지의 내부에 가스를 주입하는, 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    미리 표피재를 장착한 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출하는, 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  19. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    섬유함유 용융수지가, 전 길이가 2 내지 100mm이고 이 전 길이와 같은 길이를 가지고 서로 평행하게 배열된 상태로 있는 섬유를 20 내지 80중량%로 함유하는 섬유함유 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 수지 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인, 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  20. 제 4 항에 있어서,
    미리 표피재를 장착한 금형 캐비티에 섬유함유 용융 열가소성 수지를 사출하는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  21. 제 4 항에 있어서,
    섬유함유 용융 열가소성 수지가, 2 내지 100mm 범위의 전 길이를 갖고 이 전 길이와 같은 길이의 섬유가 서로 평행하게 배열된 상태로 되어 전체의 20 내지 80중량%로 함유된 섬유함유 열가소성 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  22. 제 5 항에 있어서,
    섬유함유 용융 열가소성 수지가, 2 내지 100mm 범위의 전 길이를 갖고 이 전 길이와 같은 길이의 섬유가 서로 평행하게 배열된 상태로 되어 전체의 20 내지 80중량%로 함유된 섬유함유 열가소성 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  23. 제 9 항에 있어서,
    섬유함유 용융 열가소성 수지가, 전 길이가 2 내지 100mm이고 이 전 길이와 같은 길이를 가지고 서로 평행하게 배열된 상태로 있는 섬유를 20 내지 80중량%로 함유하는 섬유함유 열가소성 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  24. 제 13 항에 있어서,
    미리 표피재를 장착한 캐비티에 섬유함유 용융수지를 사출 또는 사출압축하는 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
  25. 제 18 항에 있어서,
    섬유함유 용융수지가, 전 길이가 2 내지 100mm이고 이 전 길이와 같은 길이를 가지고 서로 평행하게 배열된 상태로 있는 섬유를 20 내지 80중량%로 함유하는 섬유함유 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 수지 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인, 볼록부를 갖는 섬유강화 경량 수지 성형품의 제조방법.
  26. 제 13 항에 있어서,
    섬유함유 용융수지가, 전 길이가 2 내지 100mm이고 이 전 길이와 같은 길이를 가지고 서로 평행하게 배열된 상태로 있는 섬유를 20 내지 80중량%로 함유하는 섬유함유 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 수지 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
  27. 제 14 항에 있어서,
    섬유함유 용융수지가, 전 길이가 2 내지 100mm이고 이 전 길이와 같은 길이를 가지고 서로 평행하게 배열된 상태로 있는 섬유를 20 내지 80중량%로 함유하는 섬유함유 수지 펠렛 또는 이 펠렛과 다른 수지 펠렛의 혼합물에서 상기 섬유가 전체의 10 내지 70중량%인 것을 가소화, 용융시킨 것인 섬유강화 수지 성형품의 제조방법.
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Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1023981A4 (en) * 1998-07-16 2004-06-02 Idemitsu Petrochemical Co LIGHT OBJECT FROM SYNTHETIC RESIN AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
US6511621B2 (en) * 2001-01-11 2003-01-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method for injection-molding a propeller fan
US7364014B2 (en) * 2002-04-26 2008-04-29 Prime Polymer Co., Ltd. Sound absorbing body, sound absorbing structural body, and method of manufacturing these bodies
NO318008B1 (no) * 2002-11-14 2005-01-17 Primefloor As Fremgangsmåte og anordning for fremstilling av platelegemer av plastmateriale, samt anvendelse derav
JP2004223942A (ja) * 2003-01-24 2004-08-12 Aisin Seiki Co Ltd 積層成形体、積層成形体の製造方法
DE10359257B4 (de) * 2003-03-25 2008-06-12 International Automotive Components Group North America, Inc. (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Dearborn Verfahren zum Formen eines Kunststoffartikels durch gasunterstütztes Kunststoffspritzformen
US7524556B2 (en) * 2003-07-23 2009-04-28 Sumitomo Chemical Company, Limited Thermoplastic resin foamed article
JP4103721B2 (ja) * 2003-08-01 2008-06-18 株式会社デンソー 内燃機関用スロットル装置の成形方法
US20060121200A1 (en) * 2003-11-29 2006-06-08 Cross Match Technologies, Inc. Electroless plating of piezoelectric ceramic
US7109642B2 (en) * 2003-11-29 2006-09-19 Walter Guy Scott Composite piezoelectric apparatus and method
US20050252127A1 (en) * 2004-03-31 2005-11-17 Toyoda Gosei Co., Ltd. Foamed molded product and manufacturing method thereof
US8691128B2 (en) 2004-11-09 2014-04-08 Prime Polymer Co., Ltd Expansion injection molding process and mold for expansion injection molding
US8073135B2 (en) * 2005-05-10 2011-12-06 Adaptive Spectrum And Signal Alignment, Inc. Binder identification
US7991122B2 (en) 2005-06-02 2011-08-02 Adaptive Spectrum And Signal Alignment, Inc. DSL system training
US7688884B2 (en) * 2005-06-10 2010-03-30 Adaptive Spectrum And Signal Alignment, Inc. Vectored DSL nesting
JP3924304B2 (ja) * 2005-06-16 2007-06-06 ダイキョーニシカワ株式会社 樹脂成形体
JP4705829B2 (ja) * 2005-09-22 2011-06-22 ダイキョーニシカワ株式会社 樹脂パネル及びその製造方法
US20070126138A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-07 Lear Corporation Method and apparatus for making a part
US7300268B2 (en) * 2005-12-15 2007-11-27 Lear Corporation Low-density part injection molding system
EP2337371B8 (en) * 2006-06-06 2018-05-23 Assia Spe, Llc DSL system
US8517197B2 (en) 2006-07-19 2013-08-27 Du Pont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd. Synthetic resin hollow body
AT9902U1 (de) 2007-04-18 2008-05-15 Pollmann Internat Gmbh Herstellung von formteilen
KR100941096B1 (ko) * 2008-02-01 2010-02-10 현대자동차주식회사 차량용 범퍼 백빔의 성형방법
DE102008017508A1 (de) * 2008-04-04 2009-10-08 Otto Bock Schaumsysteme Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Formteils
US20100050388A1 (en) * 2008-09-04 2010-03-04 Mcneilus Truck And Manufacturing, Inc. Molded Hinge Article for a Side-Loading Refuse Vehicle and Method of Making
JP5380112B2 (ja) * 2009-02-27 2014-01-08 株式会社プライムポリマー 射出発泡成形方法およびその装置
US8846189B1 (en) * 2009-04-17 2014-09-30 Uab Research Foundation Long fiber thermoplastic thin-walled aeroshells for missile applications and methods of manufacture
KR20110040082A (ko) * 2009-10-13 2011-04-20 삼성전자주식회사 발포 수지제품 및 이를 제조하기 위한 발포 수지 제조금형
DE102010038765A1 (de) * 2010-08-02 2012-02-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Spritzgussteils
DE102011105775B4 (de) * 2011-06-24 2016-01-14 Wittmann Battenfeld Gmbh Verfahren zum Spritzgießen von Kunststoff-Formteilen aus thermoplastischem Kunststoff
US9448678B2 (en) * 2012-05-30 2016-09-20 Nissha Printing Co., Ltd. Capacitive transparent touch sheet having excellent visibility and durability
EP2908997B1 (en) * 2012-10-19 2022-03-16 Magna International Inc. Co-injection molding of the structural portion of a vehicle liftgate inner panel
WO2014139093A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Thin wall application with injection compression molding and in-mold roller
PT3024644T (pt) * 2013-07-24 2018-10-22 Integrated Composite Products Inc Artigo estrutural compósito
WO2015088431A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 Diab International Ab Apparatus and method for the production of expanded foam embryos
KR20150072178A (ko) * 2013-12-19 2015-06-29 현대자동차주식회사 차량용 백빔
US20170036378A1 (en) 2014-04-16 2017-02-09 Sabic Global Technologies B.V. Foaming technology in long glass fiber filled materials
WO2016025564A2 (en) 2014-08-13 2016-02-18 Integrated Composite Products, Inc. Reinforcing article
CN104539767A (zh) * 2015-01-09 2015-04-22 昆山恒源鑫模塑科技有限公司 保护套及其制作方法
WO2016130784A1 (en) 2015-02-12 2016-08-18 Integrated Composite Products, Inc. Pre-stressed fiber reinforcing member and method for its manufacture
WO2017037621A1 (en) 2015-09-04 2017-03-09 Sabic Global Technologies B.V. Process for producing longer fibers in injection molded solid parts by dissolving of gas during plasticizing
KR20190094462A (ko) * 2016-12-22 2019-08-13 도레이 카부시키가이샤 가공품의 제조 방법 및 가공품
TWI697395B (zh) * 2017-05-23 2020-07-01 歐特捷實業股份有限公司 發泡高分子物之模製加工系統
JP6966073B2 (ja) * 2017-12-05 2021-11-10 南条装備工業株式会社 樹脂成形装置及び樹脂成形方法
US11673300B2 (en) * 2018-03-29 2023-06-13 Nike, Inc. Foam and method of forming foam
EP3785876B1 (en) * 2018-04-25 2023-09-06 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Continuous-fiber-reinforced resin molding and method for manufacturing same
JP7074047B2 (ja) * 2018-12-26 2022-05-24 株式会社デンソー 樹脂部品の製造方法
CN113939389B (zh) * 2019-06-12 2024-01-30 三菱瓦斯化学株式会社 成型品的制造方法
CN112238562A (zh) * 2019-07-17 2021-01-19 精元电脑股份有限公司 键盘用基板装置的制造方法
WO2021070854A1 (ja) * 2019-10-10 2021-04-15 昭和電工マテリアルズ株式会社 射出成形品
JP7230834B2 (ja) * 2020-01-21 2023-03-01 トヨタ自動車株式会社 繊維強化樹脂成形品の製造方法および製造装置
US11780129B2 (en) 2020-03-20 2023-10-10 King Steel Machinery Co., Ltd. Molding method for operating molding device
EP3984715B1 (en) * 2020-10-13 2023-11-15 Technische Universität München Fiber-reinforced soluble core and method for its manufacture
EP4255710A1 (en) * 2020-12-02 2023-10-11 International Automotive Components Group NA, Inc. Process and article produced by injection molding
TWM637387U (zh) * 2021-08-23 2023-02-11 歐特捷實業股份有限公司 複合物及製備複合物的成型裝置
CN114279534A (zh) * 2021-12-22 2022-04-05 金华万里扬机械制造有限公司 预发机用称量装置
DE102023104329A1 (de) 2023-02-22 2024-08-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Werkzeug und Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Kunststoffteils

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4374906A (en) * 1981-09-29 1983-02-22 United Technologies Corporation Ribbed electrode substrates
JPH06182860A (ja) * 1992-09-17 1994-07-05 Asahi Chem Ind Co Ltd 仕切り付中空射出成形品及びその成形方法
JPH08290486A (ja) * 1995-04-20 1996-11-05 Asahi Chem Ind Co Ltd 熱可塑性樹脂製軸一体型歯車、その成形金型及び中空射出成形方法
EP0755762A1 (en) * 1995-02-14 1997-01-29 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Molded article of fiber-reinforced resins and process and equipment for the molding thereof
WO1997029896A1 (fr) * 1996-02-16 1997-08-21 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Procede de fabrication d'un article leger en resine thermoplastique renforcee de fibres, et article leger moule
JPH09220730A (ja) * 1996-02-16 1997-08-26 Idemitsu Petrochem Co Ltd ガラス繊維強化熱可塑性樹脂軽量成形品の製造方法及び軽量成形品

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3787278A (en) * 1970-05-28 1974-01-22 Olin Corp Molded multiple density polyurethane foam
JPS57125026A (en) * 1981-01-26 1982-08-04 Ikeda Bussan Co Ltd Method and mold for forming pad having different hardness
GB8915369D0 (en) * 1989-07-04 1989-08-23 3 D Composites Moulding method
US5087511A (en) * 1990-08-31 1992-02-11 General Electric Company Composite element having a variable density core
JPH0577253A (ja) * 1991-09-20 1993-03-30 Sumitomo Chem Co Ltd 繊維強化熱可塑性樹脂の成形品及び成形方法
JPH06320655A (ja) * 1993-05-11 1994-11-22 Nippon Steel Corp 繊維強化熱可塑性樹脂多孔質成形品およびその成形方法
DE4442858A1 (de) * 1994-12-02 1996-06-05 Inst Verbundwerkstoffe Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Sandwich-Formkörpers aus faserverstärktem thermoplastischem Material
EP0765722A1 (en) * 1995-09-28 1997-04-02 Siebolt Hettinga Method for controlling skin thickness of plastic article made with controlled density
TW438658B (en) 1997-05-07 2001-06-07 Idemitsu Petrochemical Co Method of obtaining a gas-introduced fiber-reinforced resin injection molding and molding obtained by the same
JPH1110673A (ja) 1997-06-24 1999-01-19 Idemitsu Petrochem Co Ltd 繊維強化樹脂の積層成形方法および積層成形品

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4374906A (en) * 1981-09-29 1983-02-22 United Technologies Corporation Ribbed electrode substrates
JPH06182860A (ja) * 1992-09-17 1994-07-05 Asahi Chem Ind Co Ltd 仕切り付中空射出成形品及びその成形方法
EP0755762A1 (en) * 1995-02-14 1997-01-29 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Molded article of fiber-reinforced resins and process and equipment for the molding thereof
JPH08290486A (ja) * 1995-04-20 1996-11-05 Asahi Chem Ind Co Ltd 熱可塑性樹脂製軸一体型歯車、その成形金型及び中空射出成形方法
WO1997029896A1 (fr) * 1996-02-16 1997-08-21 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Procede de fabrication d'un article leger en resine thermoplastique renforcee de fibres, et article leger moule
JPH09220730A (ja) * 1996-02-16 1997-08-26 Idemitsu Petrochem Co Ltd ガラス繊維強化熱可塑性樹脂軽量成形品の製造方法及び軽量成形品

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Publication number Publication date
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