KR100707566B1 - 취입 성형 방법 및 취입 성형품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경량이고, 중량당 강도, 강성, 내열성이 높고, 흡음성, 단열성, 방음성 등도 뛰어남과 동시에, 저렴한 비용으로 제조할 수 있고, 내연 기관의 흡기계 부품 등으로서 유용한 취입 성형품 및 그 제조방법을 제공한다. 무기 섬유-함유 용융 팽창성을 갖는 열가소성 수지로 제조된 패리슨을 몰드의 대향 틈 사이에 유지시키고, 상기 패리슨에 기체를 취입시켜 형상화한 다음, 기체 압력을 감압하고 팽창시키는 섬유-함유 열가소성 수지의 취입 성형 방법이고, 1 내지 20 ㎜의 평균 섬유 길이를 갖는 무기 섬유를 15 내지 70 중량%로 함유하는 열가소성 수지로 제조되고, 공극율이 10 내지 90%인 취입 성형품이다.

Description

취입 성형 방법 및 취입 성형품{BLOW MOLDING METHOD AND BLOW MOLDED PRODUCT}

본 발명은 취입 성형 방법 및 취입 성형품에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 경량이면서 강도 및 내열성이 뛰어나고, 자동차 등의 내연 기관의 흡기계(吸氣系, inlet system) 부품 등에 적용할 수 있는 취입 성형품에 관한 것이다.

합성 수지는 각종 성형품으로서 폭넓은 분야에서 사용되고 있다. 그 중에서 취입 성형 방법은 성형 압력이 낮고 몰드가 값싸다는 이유 등으로 각종 용기 등의 성형에 널리 사용되고 있다. 또한, 최근의 자동차 분야에서, 자원 절약, 환경 문제 등에 의해 연료 소비량의 저감이 최우선의 중요 사항이 되고, 이들 문제점의 해결책으로 자동차의 경량화가 크게 요구되고 있다. 최근, 자동차의 경량화를 위해, 각각의 부품에 있어서, 금속으로부터 수지로의 전환이 급속하게 진행되고 있다.

자동차용 부품에서, 재생성, 재료의 통일화 등으로부터 폴리프로필렌계 수지와 같은 열가소성 수지가 사용되고 있다. 그러나, 자동차 부품의 경량화의 요구는 나날이 심화되고 있다. 자동차 부품에 대한 성형품의 경량화를 위해서, 성형품의 벽 두께를 감소시키거나, 그 구조 연구 등이 이루어지고 있다. 또한, 범퍼, 연료 탱크 등에서, 종래의 사출 성형법을 대신하여 취입 성형 방법이 사용되고 있다.

이들 자동차 부품들, 예컨대 내연 기관의 흡기계 부품 등은 내열성이 요구되는 부품이고, 폴리프로필렌계 수지 등으로 제조하는 것이 제안되고 있다. 또한, 폴리프로필렌계 수지의 강도, 강성, 내열성을 개선시키기 위해, 활석, 탄산칼슘, 유리 섬유 등의 무기 충전제가 첨가된다. 그러나, 이러한 무기 충전제는 밀도가 높기 때문에, 이들을 함유하는 성형품의 밀도도 필수불가결하게 높아진다. 이러한 고밀도 충전제를 사용하면, 자동차 부품의 경량화 요건에 대해 역행하는 요인이 된다. 또한, 최근에는 이런 내연 기관의 흡기계 부품은 강도, 내열성 및 경량화와 더불어, 자동차 실내의 정적 및 쾌적성과 함께 가능한 한 외부로의 소음 발생을 적게 함으로써 환경 보호를 도모하는 필요성이 증대되고 있다.

이들의 문제점을 해결하기 위해, 열가소성 수지는 일본 특허 공개공보 제1993-59233호에서 폴리프로필렌 수지 50 내지 95 중량%, 비닐 구조의 폴리이소프렌 블록을 갖는 특정 열가소성 엘라스토머 5 내지 50 중량%를 혼합한 수지 성분 100 중량부에 대하여 무기 충전제 10 내지 150 중량부를 배합한 수지를 사용하는 것이 제안되어 있다.

또한, 그 성형 방법으로서는 공기 호스가 사출 성형에 의해 성형된 예가 있다. 그러나, 이런 조성물로부터 제조되는 성형 부품은, 무기 충전제의 함량이 적 으면 강성 및 내열성이 낮고, 그 함량이 많으면 내충격성이 저하하는 동시에 성형품이 무겁게 됨으로써 경량화에는 한계가 있다. 또한, 조성물이 사출 성형 방법으로 중공 몰드내에 성형되는 경우, 몰드는 중심을 필요로 하게 되어 구조가 더욱 복잡하게 된다. 결과적으로, 성형성이 저하되고 비용은 증가하게 된다.

본 발명은 경량이면서, 중량당 강도, 강성 및 내열성이 높고, 흡음성, 단열성, 방음성 등도 뛰어남과 동시에, 저렴한 비용으로 제조할 수 있고, 내연 기관의 흡기계 부품 등으로서 유용한 취입 성형품 및 그 효율적인 제조방법을 제공한다.

발명의 요약

본 발명자는, 상기와 같은 상황하에서, 성형품의 경량화 및 성능에 대하여, 성형 방법을 비롯한 연구를 꾸준히 거듭한 결과, 특정의 성형 재료를 사용하고 특정의 취입 성형 조건을 따르면, 경량화와 함께 각종 물성이 개선된 취입 성형품을 수득할 수 있다는 것을 밝혀냄으로써 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은

(1) 무기 섬유를 함유하고 용융 팽창성을 갖는 열가소성 수지로 제조된 패리슨(parison)을 대향하는 몰드에 협지시키고, 상기 패리슨에 기체를 취입시켜 형상화한 다음, 기체 압력을 감소시키는 섬유-함유 열가소성 수지의 취입 성형 방법.

(2) 발포제 및 무기 섬유를 함유하고 용융 팽창성을 갖는 열가소성 수지로 제조된 패리슨을 대향하는 몰드에 협지시키고, 상기 패리슨에 기체를 취입시켜 이를 형상화하는 것을 특징으로 하는, 섬유-함유 열가소성 수지의 취입 성형 방법.

(3) 무기 섬유를 함유하고 용융 팽창성을 갖는 열가소성 수지로 제조된 패리슨을 대향하는 몰드에 협지시키고, 상기 패리슨에 기체를 취입시켜 이를 형상화하는 것을 특징으로 하는, 섬유-함유 열가소성 수지의 취입 성형 방법.

(4) 열가소성 수지에 함유된 무기 섬유가 유리 섬유, 탄소 섬유 및 금속 섬유중에서 선택된 섬유이고, 그 함유율이 15 내지 70 중량%인, 상기 (1) 내지 (3)중 어느 하나에 기재된 바와 같은 취입 성형 방법.

(5) 패리슨을, 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿을 적어도 포함하는 성형 재료를 용융혼련시킴으로써 제조하고, 상기 펠릿은 총 길이가 3 내지 100 ㎜이고, 이런 총 길이와 동일한 길이를 갖고 서로 평행하게 배열된 상태의 무기 섬유를 20 내지 90 중량% 함유하는, 상기 (1) 내지 (4)중 어느 하나에 기재된 바와 같은 취입 성형 방법.

(6) 열가소성 수지의 적어도 일부가 불포화 카복실산 또는 그 유도체에 의해 변성된 열가소성 수지인, 상기 (1) 내지 (5)중 어느 하나에 기재된 바와 같은 취입 성형 방법.

(7) 평균 섬유 길이가 1 내지 20 ㎜인 무기 섬유를 15 내지 70 중량% 함유하는 열가소성 수지로부터 제조되고, 공극율이 10 내지 90%인 취입 성형품.

(8) 열가소성 수지가 폴리프로필렌계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 폴리카보네이트계 수지중에서 선택되는 수지인, 상기 (7)에 기재된 바와 같 은 취입 성형품.

(9) 취입 성형품이 내연 기관의 흡기계 부품인, 상기 (7) 또는 (8)에 기재된 바와 같은 취입 성형품에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 취입 성형 방법에 사용하는 성형 장치의 몰드 협지 전 상태를 도시한다.

도 2는 본 발명의 취입 성형품의 응용 실례인 내연 기관용 흡기계 부품의 한 실례를 도시한다.

또한, 도 1에서, 부호 1은 취입 성형 장치를, 부호 2는 압출 성형기를, 부호 3은 압출다이를, 부호 4는 몰드를, 부호 5는 몰드 면을, 부호 6은 패리슨 핀치콕(pinchcock)을, 부호 7은 기체 흡입관을, 부호 8은 패리슨을 표시한다. 도 2에서, 부호 11은 내연 기관 흡기계 부품을, 부호 12는 공기 호스를, 부호 13은 공진기(resonator)를, 부호 14는 공기 청정기를, 부호 15는 공기 도관을, 부호 16은 연료 분사 장치를 표시한다.

이하, 본 발명에 관하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 취입 성형 방법은, 취입 성형 기체가 유입될 때, 무기 섬유-함유 열가소성 수지 패리슨의 섬유 길이를 어느 레벨 이상으로 유지하는 것이다. 종래에는, 유리 섬유 등의 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿을 용융혼련 취입 성형하는 방법에 있어서, 취입 성형성 및 강도 등에서 섬유-함유 열가소성 수지가 충분히 용융혼련되고, 균일하게 분산된 성형 재료가 사용되고, 치밀한 성형품으로 제조된다.

예를 들면, 종래의 유리 섬유 강화 취입 성형된 제품중의 유리 섬유 길이는 통상 0.5 ㎜ 이하이고, 강성 및 내열성 등은 개선되지만, 유리 섬유에 의한 밀도가 증대될지라도, 굴곡 강도 및 내충격성의 개선 효과가 충분하지 않았다. 이런 이유 때문에, 용도에 따라 취입 성형품의 두께를 두껍게 할 필요가 있다.

본 발명의 취입 성형 방법은 유리 섬유 등의 무기 섬유를 함유하고 용융 팽창성을 갖는 용융 열가소성 수지로 제조된 패리슨을 대향하는 몰드에 협지시키고, 상기 패리슨에 기체를 취입시켜 형상화한 다음, 필요에 따라 기체 압력을 감압하는 것이다. 특히, 본 발명의 방법은 패리슨이 용융 팽창성을 갖는 무기 섬유-함유 열가소성 수지를 사용하는 것에 특징을 갖는다.

이하, 도면에 기초하여 본 발명의 취입 성형 방법을 설명한다. 도 1은 본 발명의 취입 성형 방법에 사용하는 취입 성형 장치의 몰드 협지 전 상태를 보여 준다. 도 1에 있어서, 1은 취입 성형 장치를, 2는 압출 성형기를, 3은 압출다이를, 4는 몰드를, 5는 몰드 면을, 6은 패리슨 핀치콕을, 7은 기체 흡입관을, 8은 패리슨을 각각 나타낸다.

본 발명의 취입 성형 방법은 열가소성 수지 및 유리 섬유 등의 무기 섬유를 함유하고 용융 팽창성을 갖는 열가소성 수지로 제조된 패리슨을 얻을 수 있는 무기 섬유-함유 열가소성 수지 성형 재료를 사용하는 것이다. 여기서, 용융 팽창성을 가지고 무기 섬유를 함유하는 열가소성 수지란, 무기 섬유를 함유하는 열가소성 수지가 용융 상태로 팽창성을 갖는, 즉 성형시에 압력이 풀릴 때에 팽창하는 것을 의미한다. 예를 들면, 무기 섬유를 함유하는 열가소성 수지가 용융 상태로 압출다이에서 압출된 후, 성형 종료까지 팽창하고, 취입 성형품의 수지 층에 공극이 생기는 것을 의미한다. 따라서, 이것을 가능하게 하는 것이라면, 성형 재료에는 특별한 제한은 없다. 즉, 성형 재료는 용융혼련에 의해 패리슨을 제조하기 때문에, 용융혼련 상황, 섬유의 종류, 섬유의 크기 등에 의존한다.

그러나, 성형 재료로서는, 총 길이가 3 내지 100 ㎜, 바람직하게는 5 내지 50 ㎜이고, 이런 총 길이와 동일한 길이를 갖고 서로 평행하게 배열된 상태의 무기 섬유를 20 내지 90 중량% 함유하는 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿을 적어도 함유하는 성형 재료가 사용된다. 또한, 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿은 단독, 또는 이런 펠릿과 다른 펠릿과의 혼합물로 상기 섬유가 전체의 15 내지 70 중량%이 되는 성형 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 다른 펠릿으로서, 통상은 동종의 열가소성 수지, 또는 이것에 각종 첨가제를 포함할 수 있고, 바람직한 성형 재료 펠릿의 선택에 의하고, 용융 팽창성이 뛰어난 패리슨을 용이하게 얻을 수 있다.

무기 섬유를 함유하는 열가소성 수지중의 무기 섬유-함량이 15 중량% 미만이라면, 용융 팽창성이 불충분하게 되는 동시에, 섬유에 의한 강도, 강성 등의 물성 개선 효과가 기대될 수 없게 된다. 또한, 70 중량%를 초과하면, 용융혼련성 및 섬유의 분산성이 저하되고, 압출 성형성, 팽창성, 성형품의 외관, 균질성 등의 품질 의 안정성이 저하하게 되는 경우가 있다.

본 발명의 취입 성형 방법으로는 상기 바람직한 성형 재료인 무기 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿을 적어도 포함하는 성형 재료를 압출 성형기(2)로 용융혼련하고, 압출다이(3)를 통해 압출시켜 패리슨(8)을 수득한다. 이렇게 압출된 패리슨은, 패리슨 핀치콕(6)에 의해 죄어지고, 대향하는 몰드(4A,4Ｂ)에 의해 협지시키고, 기체 흡입관(7)을 통해 공기 등의 기체를 취입시킴으로써, 패리슨은 팽창시켜 몰드 면(5)에 압축되고 형상화된다. 이어, 상기 형상화된 수지 층의 몰드 면이 어느 정도 냉각되지만, 수지의 일부는 아직도 용융 상태이고, 취입 기체의 압력은 감압된다.

통상, 무기 섬유를 함유하는 열가소성 수지가 패리슨으로 압출되면, 팽창이 시작되지만, 종종 그안에 존재하는 공극들은 상기 패리슨에 적용된 취입 기체의 압력에 의해 분쇄될 것이다. 이런 경우, 공극을 발생시키기 위해 팽창시키는 것이 필요하게 된다. 이 팽창 수단으로서는 전술한 감압 작업이 이용된다. 그러나, 층 팽창을 돕기 위해 소량의 발포제가 용융 물질에 첨가되는 경우, 수지 층내의 공극들은 발포제로부터의 기체 및 그안에 스프링 백(spring back) 효과를 갖는 섬유에 의해 지지되고, 이로 인해 취입 기체의 압력에도 붕괴되지 않을 것이다. 이런 경우, 감압을 위한 작업은 생략될 수 있다. 성형 물질에 첨가되는 발포제는 하기에 언급되는 것들중에서 선택될 수 있고, 그의 유형 및 양은 목적하는 바에 따라 적합하게 선택될 것이다.

일반적으로, 취입 성형품의 용융-팽창가능한 수지 층은 그의 압력이 감소되는 경우 성형품의 안쪽으로 팽창될 것이다. 결과적으로, 그의 두께는 증가되고, 이렇게 팽창된 수지 층내에 공극이 형성되고, 수지 층의 밀도가 확연히 감소된다. 무기 섬유-함유 열가소성 수지의 팽창은, 최종 취입 성형품의 상태로 팽창에 의해 그 안에 공극들을 함유하도록 하게 할 수 있다. 따라서, 패리슨의 수지 층은 패리슨이 취입되기 전에 어느 정도 일부 팽창될 수 있다. 이어, 취입 성형품이 냉각된 후, 몰드(4)는 개방되고, 몰드로부터 취입 성형품을 꺼낼 수 있다. 또한, 용융 패리슨의 팽창성은, 성형 재료인 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿의 사용, 및 압출 성형 조건에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 본원에 사용되는 압출 성형기의 용융혼련 스크류의 압축비가 3 이하, 바람직하게는 2.5 이하이면, 상기 성형 재료의 무기 섬유가 절단되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 취입 성형 방법에서, 패리슨 하단부를 죄고 몰드를 죄는 시간, 몰드내에 패리슨을 유지시키고 패리슨에 기체를 취입시키는 시간은, 취입 성형품의 크기, 형상, 섬유-함유 수지의 용융 특성 등에 따라 적절히 제어될 것이다. 전술한 양태에서, 패리슨은 압출 성형의 양식으로 연속적으로 압출된다. 그러나, 이와 달리, 무기 섬유-함유 수지 용융물은 압출기의 전방부에 제공되는 어큐뮬레이터내에 저장되고, 매번 플런저를 사용하여 급속히 압출될 수 있다.

또한, 본 발명의 취입 성형 방법에 있어서, 취입되는 용융 상태의 패리슨의 제조는, 상기 환형 패리슨 뿐만 아니라, 시트형으로 압출하고 몰드 협지에 의해 중공부를 형성할 수 있다. 또한 필요하다면, 별도로 패리슨을 제조한 후, 사출 취입 성형의 양식으로 취입 몰드내에서 재가열될 수 있다.

본 발명의 취입 성형 방법으로는 단층의 무기 섬유-함유 용융 팽창성 패리슨에 기체를 취입시키는 경우로 제한되지 않는다. 필요하다면, 패리슨이 외측에 또는 내외 양측에 하나 이상의 추가 수지 층을 갖는 다층 취입 성형 방법일 수 있다. 적어도 외측에 무기 섬유를 함유하지 않거나 용융 팽창성이 아닌 섬유-함유 열가소성 수지로 이루어진 다층 패리슨이 본 발명에 따라 취입 성형되는 경우, 압출 다이를 통해 압출되는 용융 패리슨이 팽창하여 취입 기체에 투과성인 경우에도 외층 수지가 패리슨의 기체 취입에 의해 팽창하는 경우에서의 기체 누출을 막는다. 이런 경우, 추가로, 압출 다이를 통해 수지 용융물의 압출이 부드럽게 수행되고, 취입 성형품의 표면 외관이 더욱 양호하게 될 수 있다. 또한, 음향 특성을 확보하기 위해서 외층을 갖는 2층 취입 성형품이 바람직하다.

본 발명의 취입 성형 방법으로 얻을 수 있는 취입 성형품은, 열가소성 수지중에 비교적 섬유 길이가 긴 유리 섬유 등의 무기 섬유가 랜덤하게 분포하는 동시에, 성형체의 내부에는 수지의 팽창에 의한 무기 섬유가 스프링 백함으로써 생기는 실질적으로 연속하는 공극을 갖는 구조를 취한다. 또한, 함유하는 무기 섬유도 용융 수지의 팽창과 함께 그 방향이 랜덤하고 균일화된다. 또한, 성형 몰드면, 즉 취입 성형품의 표면 부분의 치밀한 층과 내부의 팽창에 의한 공극 발생에 의해 경량화 부분의 성형 일체화 구조를 갖고 유리 섬유 등의 무기 섬유에 의해 보강 효과를 갖는다. 따라서, 본 발명의 취입 성형품은 경량이면서, 뛰어난 강도, 강성 및 내열성을 갖는다. 또한, 그의 공극 구조로 인해, 취입 성형품은 우수한 음향 특성 및 우수한 단열 특성을 갖는다.

본 발명의 취입 성형품의 두께는 취입 성형품의 용도, 크기, 수지의 종류, 성형품의 겉보기 밀도, 다층 구조 등에 따라 달라질 수 있다. 그러나,본 발명의 2층 취입 성형품에서, 열가소성 수지 외층은 광택등의 외관, 경도, 도장성 등의 특성, 부드러운 느낌 등의 감촉, 색조 등의 성능을 확보하는 동시에, 성형되는 패리슨이 고 팽창시 취입되는 경우 기체의 누출을 방지한다. 이러한 2층 취입 성형품에서, 외층의 두께는 통상 0.1 내지 3 ㎜, 바람직하게는 0.2 내지 2 ㎜ 정도이다. 또한, 섬유-함유 열가소성 수지 층은, 경량화와 함께, 공극 함유에 의해 흡음성, 진동 흡수성, 단열성, 또는 강도, 강성, 내충격성 등의 요구 특성을 충족하도록 적절히 결정된다. 층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 통상 0.2 내지 20 ㎜, 바람직하게는 0.5 내지 10 ㎜ 정도이다. 또한, 이들 각 층의 두께는 패리슨 두께를 제어함으로써 일부 변화될 수 있다.

본 발명의 취입 성형품은 평균 섬유 길이 1 내지 30 ㎜, 바람직하게는 2 내지 20 ㎜의 무기 섬유를 15 내지 70 중량%, 바람직하게는 20 내지 60 중량% 함유하는 열가소성 수지로 제조되고, 공극율이 10 내지 90%, 바람직하게는 20 내지 80%이다. 본원에서 언급되는 공극율은 하기 수학식 1로서 표시된다:

공극율 = [(성형품의 용적 - 무기 섬유의 최밀 충전시 용적)/성형품의 용적] × 100

본 발명에 사용되는 열가소성 수지로는, 특별히 제한은 없고 예컨대 폴리프 로필렌, 프로필렌-에틸렌 블록 공중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 저결정성 폴리프로필렌계 수지, 고밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 폴리스티렌, 고무-변성된 내충격성 폴리스티렌, 신디오택틱 구조를 포함하는 폴리스티렌, ABS 수지, AS 수지 등의 스티렌계 수지; 아크릴 수지, 폴리비닐 클로라이드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 다방향족 에테르 또는 티오에테르계 수지, 다방향족 에스테르계 수지, 폴리설폰계 수지, 폴리아크릴레이트계 수지, 열가소성 엘라스토머 등이 포함될 수 있다. 이들 열가소성 수지는 단독으로 사용될 수 있지만, 이들중 2개 이상이 본원에 사용하기 위해 조합될 수 있다.

바람직하게는, 이들 열가소성 수지는 무수 말레산, 푸마르산, 메타크릴산 등의 불포화 카복실산 또는 그 유도체에 의해 변성된 수지유를 함유하는 것이 바람직하다. 변성 수지로는, 전술한 열가소성 수지 또는 각종 엘라스토머와 같은 열가소성 수지가 포함된다. 이들을 변성시키기 위해, 일반적으로 그라프트 변성되지만, 또한 공중합될 수 있다. 변성 수지의 예로는 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌계 수지 등의 폴리올레핀계 수지; 폴리올레핀계 엘라스토머, 폴리스티렌계 수지가 있다. 변성된 수지내의 불포화 카복실산 또는 그 유도체의 함량은 통상 0.01 내지 10 중량%이고, 본원에 사용하기 위한 수지 혼합물의 변성된 수지의 함량은 0.5 내지 20 중량% 정도이다.

본 발명의 취입 성형품이 내연 기관의 흡기계 부품인 경우에는, 수지는 내열 성이어야 한다. 따라서, 이런 경우에는 융점 또는 연화점이 120℃ 이상, 바람직하게는 140℃ 이상의 수지의 사용이 바람직하다. 또한, 취입 성형품의 크기에 따라, 패리슨 압출시의 드로우다운 저항성(drawdown resistance)을 가질 수 있도록 용융 장력이 높은 수지 또는 이들의 수지가 배합된 수지가 사용된다. 예를 들면, 고밀도 폴리에틸렌 또는 엘라스토머는 폴리프로필렌계 수지에 첨가될 수 있다.

본 발명의 사용되는 무기 섬유는 특별히 제한되지 않으며 용융혼련 압출후의 패리슨에 용융 팽창성을 부여하는 동시에 강도 및 내열성에 기여하는 무기 섬유중에서 선택된다. 예를 들면, 이들은 유리 섬유, 탄소 섬유, 구리 섬유, 황동 섬유, 강 섬유, 스테인레스 섬유, 알루미늄 섬유, 알루미늄 합금 섬유, 붕소 섬유, 탄화규소 섬유, 산화알루미늄 섬유, 질화규소 섬유, 산화 지르코늄 섬유 등을 포함한다. 이들 섬유의 상이한 유형이 조합해서 사용될 수 있다.

본원에 사용되는 섬유의 유형은 취입 성형품에 요구되는 특성 및 용도 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 그 중에서, 유리 섬유, 탄소 섬유 및 금속 섬유 등이 바람직한데, 이는 이들이 강도, 강성 및 내열성을 개선시키는데 효과적임과 동시에 이들은 장섬유이기 때문이다. 이들을 함유하는 수지 용융물은 함침 인발성형(impregnation pultrusion)이 용이하기 때문에 바람직하다. 특히, 유리 섬유가 바람직하게 사용된다.

본원에 사용되는 유리 섬유는 Ｅ-유리, S-유리 등의 유리 섬유일 수 있다. 이들의 평균 직경은 바람직하게는 25 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 3 내지 20 ㎛의 범위이다. 직경 3 ㎛ 미만의 유리 섬유는 바람직하지 않은데, 이는 수지 용융물이 함침 인발성형의 방식으로 섬유-강화 열가소성 수지 펠릿으로 성형되는 경우 열가소성 수지에 따르지 않거나, 수지를 섬유내에 함침시키기가 어렵기 때문이다. 반면, 직경 20 ㎛ 이상의 유리 섬유는 또한 수지 성형품의 외관을 악화시킴과 동시에 수지 용융물내에 유동되기가 어려우며, 종종 용융혼련시 절단되고, 일부 결손될 것이 때문이다.

전술한 열가소성 수지 및 유리 섬유를 인발성형을 통해 펠릿을 제조하면서 유리 섬유는 커플링제로 표면 처리되고, 결합제를 사용하여 100 내지 10,000개, 바람직하게는 150 내지 5,000개의 섬유로 묶는 것이 바람직하다.

커플링제로는 통상의 실란계 커플링제 및 티탄계 커플링제로부터 적합하게 선택될 수 있다. 예를 들면, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 아미노실란 또는 에폭시실란이 포함될 수 있다. 특히, 아미노실란 화합물이 바람직하다.

결합제로서는 예컨대 우레탄계 결합제, 올레핀계 결합제, 아크릴계 결합제, 부타디엔계 결합제 및 에폭시계 결합제 등이 포함되고, 이들중, 우레탄계 결합제 및 올레핀계 결합제가 바람직하다. 일반적으로, 우레탄계 결합제는 통상 디이소시아네이트 화합물과 다가 알코올과의 다중 첨가 반응을 통해 얻을 수 있는 폴리이소시아네이트를 50 중량% 이상의 비율로 함유하는 것이면, 오일-변성된 결합제, 수분-경화성 결합제, 블록형 결합제 등의 1액형(one-pack type) 결합제, 및 촉매 경화성 결합제, 폴리올-경화성 결합제 등의 2액형 결합제중 임의의 형태일 수 있 다. 올레핀계 결합제로서는, 불포화 카복실산 또는 그 유도체중 임의로 변성되는 변성된 폴리올레핀계 수지가 사용될 수 있다.

전술한 결합제로 결합시킨 유리 섬유에 열가소성 수지를 부착 함침시킴으로써, 유리 섬유를 함유하는 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿을 제조한다. 열가소성 수지를 유리 섬유에 부착하여 함침시키는 방법으로는 예컨대 용융 수지 중에 섬유 다발을 통과시켜 수지를 섬유에 함침시키는 방법; 수지-코팅용 다이를 통해 섬유 다발을 통과시키고 이로 인해 수지를 이들중에 함침시키는 방법; 또는 수지-코팅용 다이를 통해 섬유의 주위에 부착된 용융 수지로 섬유를 팽창시켜 상기 수지를 상기 섬유 다발내로 함침시키는 방법 등이 포함될 수 있다. 섬유 다발과 수지를 잘 적시기 위해, 또는 즉 젖음성을 개선시키기 위해, 내부 원주면에 요철부가 설치된 수지-코팅용 다이의 내부에 장력하에서 섬유 다발을 통과시켜 인발성형시키고, 이를 용융 수지를 섬유 다발내로 함침시키고, 생성된 섬유 다발을 가압 롤러로 가압시킴을 포함하는 인발성형 방법이 있다.

전술한 방법에 따라 제조되는 수지-함침된 장섬유 다발(스트랜드 등)은 섬유의 긴 방향에 따라 절단되고, 이로 인해 장섬유의 길이가 각각의 펠릿의 총 길이와 동일한 무기 수지 강화 열가소성 수지 펠릿이 수득된다. 수지 펠릿은 전술한 방법으로 거의 원형의 단면 프로파일을 갖는 모든 수지-함유 장섬유 다발의 스트랜드를 절단함으로써 제조되는데, 이에 한정되지는 않는다. 섬유가 편평하게 정렬된, 시이트형, 테이프형 또는 밴드형 수지-함유 장섬유 다발은, 본원에 사용하기 위한 소정 길이를 갖는 펠릿으로 절단될 수 있다.

본 발명의 취입 성형품의 제조방법에 바람직하게 사용되는 무기 섬유-함유 열가소성 수지 성형 재료로는, 전술한 방식으로 용융 수지 함침 인발성형을 통해 제조된, 총 길이가 3 내지 100 ㎜, 바람직하게는 5 내지 50 ㎜이고, 각각의 펠릿의 총 길이와 동일한 길이를 갖고 서로 평행하게 배열된 섬유를 20 내지 90 중량% 함유하는 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿, 또는 상기 펠릿 이외의 펠릿과의 혼합물로 상기 섬유가 혼합물 중량의 15 내지 70 중량%, 바람직하게는 20 내지 60 중량%에 해당하는 성형 재료인 것이 바람직하다.

각각의 펠릿내에 서로 평행하게 배열된 상태인 유리 섬유 20 내지 90 중량%를 함유하는 펠릿을 이용하면, 유리 섬유는 용융 수지에 의해 함침 피복되어 있기 때문에, 압출 성형기의 스크류로 가소화, 용융 혼련시키더라도 섬유의 파단이 일어나기 어려운 동시에 분산성도 양호해진다. 따라서, 섬유-함유 용융 열가소성 수지의 패리슨이 취입되어 성형된 후, 그안의 섬유는 섬유-함유 용융 열가소성 수지의 스프링 백 현상이 양호하게 이루어지는 동시에, 최종 성형품 중에 잔존하는 섬유 길이는 여전히 길게 하고, 물성의 개선에 기여한다. 반면, 다른 펠릿과의 혼합물은 경제적으로 유리한데, 이는 고농도의 유리 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿의 양이 감소되고, 최종 성형품의 섬유 함량 및 상기 성형품이 되는 수지 용융물의 점도가 쉽게 조절되기 때문이다.

다층 취입 성형품이 본 발명의 취입 성형 방법에 따라 제조되는 경우, 내스크래치성, 부드러운 느낌, 우수한 코팅성 및 우수한 내후성이 가능하고 매끄럽고 광택을 갖는 우수한 외관을 갖는 수지 또는 수지 조성물이 성형품의 외층에 사용된다. 외층에는, 일반적으로 전술한 바와 같은 무기 섬유-함유 열가소성 수지 층의 수지와 동일하거나 유사한 열가소성 수지가 사용된다. 그러나, 취입 성형품의 표면 특성을 확보하기 위해서는 각각에 적합한 열가소성 수지가 선택된다. 예를 들면, 부드러운 느낌의 수지로서는 저결정질의 연질 폴리프로필렌계 수지, 열가소성 엘라스토머, 연질 폴리비닐 클로라이드 수지 등이 사용된다. 또한, 표면 광택, 도장성, 내스크래치성, 치수 안정성 등이 요구되는 성형품에는, 무정형 열가소성 수지 또는 무정형 열가소성 수지를 주성분으로 하는 열가소성 수지의 사용이 종종 바람직한 경우가 있다.

외층용 수지로는 폴리프로필렌계 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지 등의 비교적 강도 등이 우수한 열가소성 수지; 이들의 수지의 혼합물; 이들의 수지와 ABS 수지, AS 수지, 고무 변성된 폴리스티렌, 열가소성 엘라스토머 등의 혼합물이 포함된다.

본 발명의 취입 성형품이 자동차용 등의 내연 기관의 흡기계 부품 또는 외장재 등에 사용되는 경우, 내열성 및 내후성이 요구되는 경우가 있으며, 산화 방지제, 열 안정제, 내후제(자외선 흡수제), 광안정제 등의 첨가제가 첨가될 수 있다. 이들은 단독으로 사용할 수 있거나, 2종 이상 병용할 수 있다. 산화 방지제로는 통상 인계 산화 방지제, 페놀계 산화 방지제, 황계 산화 방지제 등이 포함되는 임의의 것일 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

페놀계 산화 방지제의 예로는 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, n-옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸 테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 2-t-부틸-6-(3-t-부틸-2-하이드록시-5-메틸벤질)-4-메틸페닐아크릴레이트, 2-[1-(2-하이드록시-3,5-디-t-펜틸페닐)에틸]-4,6-디-t-펜틸페닐아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥산디올 비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 3,9-비스[1,1-디메틸-2-[β-(3-t-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 트리스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 트리스(4-t-부틸-2,6-디메틸-3-하이드록시벤질)이소시아누레이트 등을 들 수 있다.

인계 산화 방지제로는 예를 들면 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4,6-트리-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 메틸렌비스(2,4-디-t-부틸페닐)옥틸포스파이트, 테트라키스(2,4-디-t-부틸페닐)-4,4'-비페닐렌 디포스포네이트, 테트라키스(2,4-디-t-부틸-5-메틸페닐)-4,4'-비페닐렌 디포스포네이트 등을 들 수 있다.

유황계 산화 방지제로서는 예를 들면 디라우릴티오 디프로피오네이트, 디미리스틸티오 디프로피오네이트, 디스테아릴티오 디프로피오네이트, 글리세린 트리부틸티오프로피오네이트, 글리세린 트리옥틸티오프로피오네이트, 글리세린 트리라우릴티오프로피오네이트, 글리세린 트리스테아릴티오프로피오네이트, 트리메틸올에탄 트리부틸티오프로피오네이트, 트리메틸올 에탄트리옥틸티오프로피오네이트, 트리메틸올에탄 트리라우릴티오프로피오네이트, 트리메틸올에탄 트리스테아릴티오프로피오네이트, 펜타에리트리톨 테트라부틸티오프로피오네이트, 펜타에리트리톨 테트라옥틸티오프로피오네이트, 펜타에리트리톨 테트라라우릴티오프로피오네이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아릴티오프로피오네이트 등을 들 수 있다.

자외선 흡수제로는 살리실산 유도체, 벤조페논계, 벤조트리아졸계 및 벤조에이트계 등이 있다. 이들중 벤조트리아졸계 및 벤조에이트계가 바람직하다. 벤조트리아졸계 UV 흡수제로서는, 2-(3-t-부틸-5-메틸-2-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(3,5-디-t-부틸-2-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(5-메틸-2-하이드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(3,5-디-t-부틸-2-하이드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시5-t-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-3,5-디-t-아밀페닐)벤조트리아졸 등을 들 수 있다. 또한, 벤조에이트계의 광 흡수제로는 예를 들면 2,4-디-t-부틸페닐-3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤조에이트, 헥사데실-3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤조에이트 등을 들 수 있다.

광 안정제로는, 장애 아민계 광 안정제, 페닐벤조에이트계 광 안정제 등이 있다. 이런 장애 아민계 또는 페닐벤조에이트계 광 안정제의 구체예로서, 비스(2, 2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세파케이트, 숙신산/N-(2-하이드록시프로필)-2,2,6,6-테트라메틸-4-하이드록시피페리딘의 축합물, 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜),1,2,3,4-부탄테트라카복실레이트, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌디아민/1,2-디브로모에탄과의 중축합물, 비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딜)아지페이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딜)푸마레이트, 폴리[[6-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)이미노-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]헥사메틸렌[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]], 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리딘에탄올-함유 디메틸 숙시네이트 중합체, 2,4-디-t-부틸페닐-3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤조에이트, 4-옥틸페닐-3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤조에이트, n-헥사데실-3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤조에이트 등을 들 수 있다.

이들 첨가제는 성형 수지에 복수로 첨가될 수 있다. 첨가되는 각각의 첨가제의 양은 0.02 내지 2.0 중량%, 바람직하게는 0.03 내지 1.0 중량%이다. 또한, 열가소성 수지에는 금속 가루, 카본 블랙, 흑연, 활석, 산화 티탄, 산화 아연, 분산제, 대전 방지제, 난연제, 난연조제, 가소제, 핵생성제, 과산화물, 에폭시 화합물, 금속 불활성화제, 안료, 염료 등을 첨가할 수 있다.

본 발명내에 취입되는 용융 패리슨의 팽창성은 함유하는 유리 섬유 등의 섬유가 갖는 결합에 의한 스프링 백 현상으로 인한 복원력에 의한 것이다. 그러나, 팽창성의 보완을 위해, 소량 예컨대 0.01 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 1 중량%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%의 발포제가 용융 패리슨에 첨가될 수 있다. 발포제는 가열하에서 기체를 발생시킬 수 있는 임의의 것일 수 있다. 화학적 발포제 및 물리적 발포제가 포함된다. 예를 들면, 본원에는 아조디카본아미드(ADCA), 벤젠설포하이드라자이드, N,N-디니트로펜타메틸렌테트라민, 테레프탈아지드 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 취입 성형품은 상기 평균 길이, 섬유 함량, 공극율을 각각 충족하는 섬유-함유 열가소성 수지에 의해 경량이면서 높은 굴곡 강도, 높은 굴곡 강성, 높은 충격 강도를 갖는 동시에 우수한 내열성 및 우수한 내열 치수 안정성을 만족시키는 것이며, 경량화와 이러한 강도 특성은 통상 상반하는 것이라는데 관계하지 않고 이들을 양립시킴과 동시에 단위 중량당 굴곡성이 종래 재료와 비교하여 현저히 향상된 것이다. 또한, 팽창된 취입 성형품은 팽창에 의한 공극에 의해 단열성, 흡음성, 진동 흡수성 등이 종래의 발포체 및 섬유 구조물에 상응하는 성능을 가진다.

본 발명의 취입 성형품은 표면 특성 및 기계적 강도 및 강성을 필요로 하는 예컨대 용기, 호스, 공조 부품, 평면 및 곡면을 갖는 패널, 범퍼 빔 등의 구조 보강 부재 등의 경량 중공 성형품 분야, 각종 용기, 자동차 분야, 가구-건축 재료 분야 등에 폭넓게 사용될 수 있다. 그중에서, 내연 기관의 흡기계 부품은 경량이어야 하며, 내열성, 강도, 강성, 흡음성, 진동 흡수성 등의 엄격한 요건을 충족시키는 것이 바람직하게 사용된다. 내연 기관의 흡기계 부품은 예컨대 도 2에서와 같은 다수의 부품들로 구성된다. 이들 구성 부품은 2 또는 3개의 부분으로 분리되어 취입 성형될 수 있다. 도 2에서, 11은 내연 기관의 흡기계 부품을, 12는 공기 호스를, 13은 공진기를, 14는 공기 청정기를, 15는 공기 도관을, 16은 연료 분사 장치를 각각 나타낸다. 이들의 부품이 본 발명의 취입 성형 방법에 따라 제조되는 경우, 흡음성, 진동 흡수성 등의 특성과 함께, 중량당 강도, 강성 및 내충격성이 개선되고, 소음 방지 및 자동차의 경량화에 기여할 수 있다.

본 발명의 이점이 하기 실시예에 근거하여 구체적으로 설명되고 있지만, 본 발명은 이들에 의해 본 발명의 범주를 한정하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1

성형 수지 재료를 제조하였다. 이는 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿[무수 말레산 변성된 폴리프로필렌을 3 중량%로 함유하고, 유리 섬유(직경: 13 ㎛)가 서로 평행하게 배열되고, 그 펠릿의 유리 섬유의 함량이 70 중량%이고, 길이가 16 ㎜인 유리 섬유 강화 폴리프로필렌계 수지 펠릿] 60 중량%와 용융 지수(MI)[JIS K7210을 기준으로 함: 230℃, 2.16 ㎏ 하중] 30 g/10분의 폴리프로필렌 수지 펠릿 40 중량%로 구성된 혼합 펠릿이다. 상기 펠릿 혼합물 100 중량부에 대해 산화 방지제[이르가녹스(Irganox) 1076(시바 스페셜러티-케미칼즈(Ciba Speciality Chemicals)에서 제조) 0.2 중량부 및 산화 방지제[이르가포스(Irgafos) 168(시바 스페셜러티-케미칼즈에서 제조) 0.2 중량부를 첨가하였다.

본원에 사용된 성형 장치는 2,000 ㎤ 의 육각형 병 몰드를 갖는 취입 성형기(플라코(Placo)에서 제조된 DAC50)가 장착되어 있다.

성형 재료를 240℃에서 용융혼련(스크류 압축비는 2.2임)하고 압출시켜 패리슨을 성형하였다(팽창시키기 전에는 2 ㎜의 두께를 가짐). 상기 패리슨을 몰드에 협지시키고, 5 ㎏/㎠ 의 공기를 취입 성형시켰다. 이어, 공기압을 1 ㎏/㎠으로 감압하고, 상기 몰드를 충분히 냉각시켰다. 용기는 치밀하여 약 4 ㎜의 벽 두께를 갖고 있다. 취입 성형품의 유리 섬유-함량은 약 42 중량%이고, 평균 섬유 길이는 8.5 ㎜이고, 공극율은 약 50%이었다. 또한, 굴곡 시험의 결과, 굴곡 하중은 85 N이고, 굴곡 강성은 114 N/㎝이고, 흡음율은 0.20이었다.

취입 성형품을 분석하고 평가하는 방법은 하기와 같다.

(1) 유리 섬유 함량:

성형체를 조각으로 절단하고, 가루로 만들고, 시험편의 유리 섬유 함량을 측정한다.

(2) 평균 유리 섬유 길이:

성형체를 조각으로 절단하고, 가루로 만든 후, 만능 투영기(universal projector)로 배율 10 배로 직접 촬영하고, 좌표 판독 장치에서 생성된 화상을 사용하여 측정한다.

(3) 굴곡 시험:

성형품의 편평한 부분으로부터 160 ㎜ × 30 ㎜ × (두께)의 시험편을 절단한다. 이를 3-점 굴곡 시험 방법에 따라 실온에서 시험하였다. 지지체-지지체간의 거리는 80 ㎜이고, 시험 속도는 10 ㎜/분이었다.

(4) 흡음율:

수직 입사 흡음율 측정법에 따라 1,000 Hz에서 성형품의 흡음율을 측정하였 다.

비교예 1

성형 재료로서 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿 대신에 하기에 언급되는 펠릿을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 취입 성형된 병을 제조하였다. 섬유 길이가 5 ㎜의 유리 섬유(직경: 13 ㎛) 42 중량% 및 용융 지수(MI)[230℃, 2.16 ㎏ 하중] 0.5 g/10분의 폴리프로필렌 수지 펠릿(무수 말레산에 의해 변성된 폴리프로필렌 2 중량% 함유)을 용융혼련하고, 유리 섬유-함유 펠릿을 제조하였다. 상기 펠릿중에서, 평균 유리 섬유 길이는 0.6 ㎜이었다. 본원에 사용된 폴리프로필렌 수지는 0.5 g/10분의 MI를 갖는데, 이는 실시예 1에 사용된 것과 상이하다. 이는 패리슨이 드로우다운되지 않도록 하였기 때문이다.

성형품의 유리 섬유 함량은 약 42 중량%이고, 평균 섬유 길이는 0.34 ㎜이고, 공극율은 거의 0%이었다. 성형품을 굴곡 시험한 결과, 굴곡 하중은 36 N이고, 굴곡 강성은 31 N/㎝이고, 흡음율은 0.03% 이하이었다.

실시예 2

외경 40 ㎜의 내연 기관 흡기계 호스 몰드를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 취입 성형품을 제조하였다. 호스의 두께는 3 ㎜이었다.

실시예 3

성형 수지 재료를 제조하였다. 이는 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿[무수 말레산 변성된 폴리프로필렌을 3 중량%로 함유하고, 유리 섬유(직경: 13 ㎛)가 서로 평행하게 배열되고, 그 펠릿의 유리 섬유의 함량이 70 중량%이고, 길이가 16 ㎜인 유리 섬유 강화 폴리프로필렌계 수지 펠릿] 60 중량%와 용융 지수(MI)[JIS K7210을 기준으로 함: 230℃, 2.16 ㎏ 하중] 30 g/10분의 폴리프로필렌 수지 펠릿 40 중량%로 구성된 혼합 펠릿이다. 상기 펠릿 혼합물 100 중량부에 대해 산화 방지제[이르가녹스 1076(시바 스페셜러티-케미칼즈에서 제조) 0.2 중량부, 산화 방지제[이르가포스 168(시바 스페셜러티-케미칼즈에서 제조) 0.2 중량부 및 발포제인 아조디카본아미드(ADCA) 0.4 중량%를 첨가하였다.

본원에 사용된 성형 장치는 2,000 ㎤ 의 육각형 병 몰드를 갖는 취입 성형기(플라코에서 제조된 DAC50)가 장착되어 있다.

성형 재료를 240℃에서 용융혼련(스크류 압축비는 2.2임)하고 압출시켜 패리슨을 성형하였다(팽창시키기 전에는 2 ㎜의 두께를 가짐). 상기 패리슨을 몰드내에 유지시키고, 이에 2 ㎏/㎠ 의 공기를 취입 성형시켰다. 이어, 공기압을 1 ㎏/㎠으로 감압하고, 상기 몰드를 충분히 냉각시켰다. 용기는 치밀하여 약 4 ㎜의 두께를 갖고 있다. 취입 성형품의 유리 섬유-함량은 약 42 중량%이고, 평균 섬유 길이는 8.5 ㎜이고, 공극율은 약 50%이었다. 또한, 굴곡 시험의 결과, 굴곡 하중은 80 N이고, 굴곡 강성은 104 N/㎝이고, 흡음율은 0.20이었다.

본 발명의 취입 성형품은 경량이면서도, 그의 단위 중량당 높은 기계적 강도 및 높은 강성을 갖는다. 게다가, 외관이 양호하고 경량화의 정도도 그의 용도, 목적에 따라 임의로 제어할 수 있다. 또한, 내열성, 흡음성, 단열성, 진동 흡수성 모두를 충족하고, 내연 기관의 흡기계의 부품 등에 적용할 수 있다.

Claims (9)

1. 무기 섬유를 함유하고 용융 팽창성을 갖는 열가소성 수지로 형성된 패리슨(parison)을 대향하는 몰드에 협지시키고, 상기 패리슨 내에 기체를 취입시켜 형상화한 다음, 상기 패리슨 내의 기체 압력을 감압시키고, 이로써 상기 열가소성 수지를 팽창시키는 섬유-함유 열가소성 수지의 취입 성형 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   열가소성 수지에 함유된 무기 섬유가 유리 섬유, 탄소 섬유 및 금속 섬유 중에서 선택되는 섬유이고, 그 함유율이 15 내지 70 중량%인 것을 특징으로 하는 취입 성형 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   패리슨이 섬유 강화 열가소성 수지 펠릿을 적어도 포함하는 성형 재료를 용융 혼련하여 제조되고, 상기 펠릿은 총 길이가 3 내지 100 ㎜이고, 이 총 길이와 동일한 길이를 갖고 서로 평행하게 배열된 상태의 무기 섬유를 20 내지 90 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 취입 성형 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   열가소성 수지의 적어도 일부가 불포화 카복실산 또는 그 유도체에 의해 변성된 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 취입 성형 방법.
7. 평균 섬유 길이가 1 내지 20 ㎜인 무기 섬유를 15 내지 70 중량% 함유하는 열가소성 수지로부터 제조되고, 공극율이 10 내지 90%인 제 1 항의 취입 성형 방법에 의해 제조된 취입 성형품.
8. 제 7 항에 있어서,

   열가소성 수지가 폴리프로필렌계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 폴리카보네이트계 수지중에서 선택되는 수지인 것을 특징으로 하는 취입 성형품.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

   취입 성형품이 내연 기관의 흡기계(吸氣系, inlet system) 부품인 취입 성형품.

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