KR960014548B1 - 액정수지 복합체의 성형방법 및 그 장치 - Google Patents

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마쓰다 가부시끼가이샤
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Abstract

내용 없음.

Description

액정수지 복합체의 성형방법 및 그 장치
제1도는 복합체의 상태변화에 대한 액정수지의 함유량이 미치는 영향을 나타내는 그래프.
제2도는 압출전단 속도와 연신비의 상호 작용이 인장강도에 미치는 영향을 나타내는 그래프.
제3도는 본 발명의 제1법의 측면개요도.
제4도는 제3도의 평면 개요도.
제5도는 제3도 및 제4도의 제1법에서 사용하는 필라멘트 합류용 로울의 사시도.
제6도는 상기 제1법에서 사용하는 다공성 다이의 단면도.
제7도는 제6도의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도.
제8도는 본 발명의 제2법의 측면 개요도.
제9도는 제8도의 평면 개요도.
제10도는 상기 제2법에서 사용하는 필름싸는 로울의 사시도.
제11도는 본 발명의 제3법의 시이트형 복합체 제조공정의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 압출장치 2 : 합류장치
3 : 연신장치 4 : 접는장치
10 : 필름압출장치 11 : 압출노즐
12 : 다공성다이 21 : 가이드부재
22 : 로울러 30 : 연신로울러
41,42 : 권회성형로울 43 : 압착로울
102 : 접합장치 103 : 로울러장치
104 : 절단장치 105 : 열프레스장치
111 : 재료투입구 112 : 노즐다이
113 : 내부 120 : 케이스
121 : 로울러 122 : 가압로울러
141 : 누르는판 142 : 캇터
151 : 기초판 152 : 열프레스대
본 발명은 매트릭스 수지에 분산된 섬유구조의 액정수지에 의한 복합화 효과가 높은 복합체의 성형방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근, 섬유강화 플라스틱(FRP)복합체의 가공성을 개선하기 위해 유리섬유 대신 열가소성 수지로 된 매트릭스 수지에 액정수지를 배합하여 성형시에 액정수지를 섬유화하여 보강하는 복합체가 제안되는데 이르고 있다.
(일본국 특개소 63-116666호, 특개평 1-158074호), 그러나 이러한 복합수지제품(이하, LFRP라함)은 액정수지 섬유로 충분히 보강되지 않아 통상의 FRP 제품에 비해 구조적인 강도의 개선을 찾기 힘들다.
LFRP의 물성 개선을 위해 유리섬유, 무기충전재를 첨가하는 것이 제안되어 있으나(특개평 1-320128), 이러한 해결 방법은 성평품의 재생능을 저해하는 결과를 초래해서 바람직스럽지 않다.
여기서, 본 발명은 상기한 문제가 없는 복합체의 성형방법을 제공하는 것을 제1의 목적으로 한다.
본 발명자들은 예의 연구한 결과, 매트릭스 수지에 분산된 액정수지의 섬유화로 복합체를 보강하는 효가는, (1)압출공정중 매트릭스 수지에 분산된 액정수지의 섬유화와, (2)그후의 섬유 연신의 상호 작용에 직접적인 영향을 받고, 이 효과는 압출공정중 액정수지의 섬유화율과 얻어지는 복합체에서의 액정수지의 연신비의 증가에 따라 증가하는 경향이 있다는 사실을 발견했다.
이러한 사실에 근거하여 본 발명에 따르면, 적어도 열가소성 수지인 매트릭스 수지와 액정수지로 된 조성물을 사용하여 복합체를 제조하는 방법에 있어서, 상기 액정수지의 액정전이 온도가 상기 열가소성 수지의 최저 성형가능 온도이상이며, 보강재로서 섬유상으로 형성되며, 또한 상기 복합체를 압출시의 수지전단속도 3×102-105sec-1로 압출하고, 연신비 11-120으로 연신하는 수지복합체의 성형방법이 제공된다.
본 발명에서 사용되는 열가소성 수지로서는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, ABS, 폴리아미드(나일론), 폴리카르보네이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 변성 PPE(폴리에틸렌에테르) 폴리페닐렌술피드, 폴리에테르술폰 및 이들의 변성품 또는 혼합물(폴리머알로이) 등을 사용할 수 있다.
한편, 액정수지로서는 상기 매트릭스 수지의 최저성형 가능온도보다 융점이 높은 것, 바람직하게는 20°C 이상 높은것이면 특별한 제한은 없으나, 열가소성 액정 폴리에스테르, 열가소성 액정 폴리에스테르 아미드가 바람직하고 구체적으로는 상품명 BECTRA, ECONOL, ZAIDA 등의 액정수지가 시판되고 있다.
매트릭스 수지에 대한 액정수지의 배합은 조성물 전체로서 그 상반전이하의 섬유화 가능영역으로 되도록 조정 배합할 필요가 있고(제1도 참조), 예를들면 매트릭스 수지가 폴리아미드 수지인 경우는 40-80중량%, ABS(아크릴부타디엔 스티렌 혼성중합체)수지인 경우는 30-75중량%, 폴리카르보네이트(PC)/ABS수지인 경우는 3-70중량%, 폴리페닐렌옥시드/나일론인 경우는 3-60%, 폴리프로필렌의 경우는 2-70중량%, 폴리카르보네이트인 경우는 3-70중량%의 범위가 적당하다.
상기 섬유화 가능영역의 조성물을 매트릭스 수지의 최저 성형가능 온도이상, 또한 액정수지의 액정전이 온도 이상의 온도로 성형할 필요가 있고 그때의 압출시의 수지에 작용하는 겉보기 전단속도는 3×102-105sec-1, 바람직하게는 3×102-104sec-1보다 바람직하게는 3×102-5×103sec-1로 할 필요가 있다.
이 범위의 전단속도로 압출받은 성형용 소재는, 가로세로비(aspect)3이상의 섬유상으로 되고 이하의 연신 작용에 의해 인장강도의 향상을 받기 쉬운 섬유화 상태가 얻어진다.
또한, 압출상태는 스트랜드 형태이다.
압출스트랜드는 일단 냉각하고, 또한 냉각하지 않고 연속하여 연신처리한다.
그 연신비(압출품의 단면적/연신후의 단면적)은 11이상 120이하가 바람직하다.
11미만에서는 인장강도 향상이 없고, 120을 넘어 연신하여도 인장강도의 향상에 기여하지 못한다
제2도는 겉보기 전단속도와 연신비 사이의 관계를 나타내고 있다.
즉, 겉보기 전단속도 3×102-105sec-1로 압출된 매트릭스 수지내의 액정수지는 특히 11-120의 연신비에서의 연신에 의한 인장강도가 현저한데 비해, 전단속도가 102sec-1로 최소인 경우는 연신에 의한 인장강도(HPa)의 증가 효과는 포화한다.
따라서, 본 발명에 따르면 재생가능한 LFRP(액정수지 보강 플라스틱) 분야에서 보강효과가 높은 복합 성형용 소재를 제공할 수 있다.
필름이나 스트랜드 형태의 압출 및 연신재는 대개 성형되는 직경이나 두께가 너무작다.
따라서, 필라멘트나 박막 형태로 된 압축 및 연신재는 합치거나 겹치거나 또는 적층하여 사용된다.
따라서, 본 발명의 다른 태양에 따르면, 다음과 같이 구성된 복합체 성형방법이 제공된다.
즉, (1) 필라멘트 형태로 얻어진 경우, 그들을, 복수의 필라멘트를 서로 접합하고, 최저 성형 가능 온도이상, 액정전이 온도이하에서 스트랜드 상으로 만드는 공정에 적용한다.
그 결과 얻어지는 필라멘트 권취용 스트랜드는 직경이 0.3mm 이상, 다른 성형용 소재로서는 1mm 이상이 되도록 고려할 필요가 있다.
또한, (2) 박막 형태로 얻어지는 경우에는, 그들을 다시 접고 그 중첩 표면을 서로 접합하고, 최저 성형가능 온도이상, 액정전이 온도이하에서 스트랜드 상으로 성형하는 중첩 처리를 한다.
또한, (3) 박막으로 얻어지는 경우에는, 그들을 다시, 복수의 박막소재를 그 표면에서 서로 접합하여 최저 성형 가능 온도이상, 액정전이 온도이하의 접합 온도에서 시이트 상으로 성형하는 적층 처리를 한다.
이 적층 처리는 압출처리에 이어서 할 수 있다.
압출 처리후에, 얻어진 필름을 매트릭스 수지의 최저 성형 가능온도이하로 냉각한 다음, 얻어지는 필름이 적층되는 온도이하로 매트릭스 수지의 접합 온도까지 가열하는 것이 좋다.
필름소재는 액정수지 섬유가 압출방향으로 배향되는 비등방성이다.
따라서, 등방성을 갖기 위해서는 섬유의 배향 방향이 90° 이내의 각도로 교차하도록 적층하는 것이 좋다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기의 방법들을 실시하기 위한 장치들이 제공된다.
즉, (1) 필라멘트 소재로부터 스트랜드 상으로 복합체를 제조하는 경우에는 겉보기 전단속도 3×102-105sec-1, 액정전이 온도이상에서 열가소성 수지로된 매트릭스 수지와, 그 열가소성 수지의 최저 성형 가능온도보다 높은 액정전이 온도를 갖는 액정수지의 혼합물을 필라멘트상으로 용융 압출하는 압출장치, 매트릭스 수지중의 가로 세로비 3이상의 액정수지 섬유로 된 필라멘트 상으로 압출된 복합체를 연신비 11-120으로 연신하는 장치 및, 얻어진 필라멘트 소재를 스트랜드상으로 합류시키는데 있어서 복수의 필라멘트 소재를 서로 접합하고, 최저 성형 가능 온도이상, 액정전이 온도이하의 접합온도 범위에서 스트랜드 상으로 성형하는 합류장치로 이루어진 성형장치가 사용된다.
또한, (2) 박막으로부터 스트랜드 상으로 복합체를 제조하는 경우에는, 겉보기 전단속도3×102-105sec-1, 액정전이 온도이상에서, 열가소성 수지로 된 매트릭스 수지와, 그 열가소성 수지의 최저 성형가능온도보다 높은 액정전이 온도를 갖는 액정수지의 혼합물을 필름상으로 매트릭스 수지중의 3이상의 가로 세로비를 갖는 액정수지 섬유로 된 필름상의 압출복합체를 연신비 11-120으로 연신하는 장치 및, 얻어진 필름을 스트랜드 상으로 접는데 있어서 각 필름 소재를 서로 중첩되는 면에서 접합하고 최저성형가능 온도이상, 액정전이 온도이하의 접합온도 범위에서 스트랜드 상으로 성형하는 접는 장치로 이루어진 성형장치가 사용된다.
또한, (3) 필름 소재로부터 시이트상으로 복합체를 제조하는 경우에는 겉보기 전단속도 3×102-105sec-1, 액정전이 온도이상에서, 열가소성 수지로 된 매트릭스 수지와, 그 열가소성 수지의 최저 성형가능 온도보다 높은 액정전이 온도를 갖는 액정수지의 혼합물을 필름상으로 용융압출하는 압출장치, 매트릭스 수지중의 3이상의 가로 세로비를 갖는 액정수지 섬유로된 압출 복합체를 연신비 11-120으로 연신하는 장치 및, 얻어진 필름을 시이트 상으로 적층하는데 있어서 복수의 필름소재를 중첩면에서 서로 접합하고 최저 성형가능 온도이상, 액정전이 온도이하의 접합온도 범위에서 시이트 상으로 성형하는 적층장치로 이루어진 성형 장치가 사용된다.
이 장치에서, 얻어진 필름을 시이트상으로 적층하는 장치는 적어도 한쌍의 가압로울로 이루어진 것이 좋다.
또한, 이 로울은 적층용 가열장치와 접합시 적층하도록 연신하기 위해 로울들 사이의 공간 조정장치를 갖춘 것이 좋다.
(실시예)
이하, 본 발명을 실시예를 통해 좀더 상세히 설명한다.
실시예 1
매트릭스 수지로서 PC/ABS(상품명 테크니에이스 105, 스미또모 노가탁사제조) 80중량%, 액정수지로서 방향족 폴리에스테르(상품명 벡트라 A950, 폴리플라스틱사제조, 융점(액정전이 온도)280°C) 20중량%를 혼합하여, 2축 압출기(형식 ST-30-S2-361, 플라스틱 고가꾸 겐꾸쇼사제조)를 사용하여 스크류직경 30mm,수지온도 290°C, 스크류회전수 100rpm으로 설정하여 전단속도 1.700sec-1로 스트랜드를 압출하고 이것을 연신기(자사제품)로 연신했다.
상기 성형방법에서 연신비를 10-130의 범위로 변화시키고, 인장강도를 측정하여 제2도에 나타낸 결과를 얻었다.
또한, 상기 성형방법에 있어서, 압출시의 수지에 걸리는 겉보기 전단속도 102sec-1이하에서는 연신비를 변화시켜도 인장강도는 거의 변화가 없었다.
실시예 2
매트릭스 수지로서 변성 PPO(상품명 NORYL, SE, 90, 니뽄 지이 플라스틱사 제조)를 사용한 이외는 실시예 1과 같이하여 같은 결과를 얻었다.
(제1법)
제3도에서 제7도는 다수의 필라멘트를 동시 압출하여 그들을 합류하여 스트랜드를 형성하는 합류방법의 실시장치를 나타낸다.
이 장치는 압출장치(1), 합류장치(2)와 연신장치(3)으로 이루어져 있고, 압출장치(1)은 압출노즐(11)이 있고, 그 노즐 선단에서 5개의 구멍이 나있는 다공상 다이(12)가 스크류(14)로 나사 결합되고, 환상고정부(13)으로 도시않은 본체에 장착되도록 되어 있고, 이 다이는 2mm의 중심구멍(12a)를 중심으로 동일한 크기의 구멍들(12b-12c)가 전방의 소정 위치에서 집합하는 각도를 갖고 돌출 설치되어 있으며, 이 다이로부터 압출되는 필라멘트(F)는 합류장치(2)의 입구부에서 집합한다.
이 합류장치(2)는 입구부에 배치된 한쌍의 가이드부재(21)과 양단의 직경이 큰부분(22a), 그 사이의 직경이 작은부분(22b)를 갖는 대충 장고 모양의 한쌍의 로울러(22)로 되어 있고, 상기 한쌍의 직경이 작은부분(22b)으로 합류한 복수의 필라멘트(F)를 가압하여 그 반경방향으로 집합시켜 단일 스트랜드(S)를 설형한다.
상기 필라멘트(F)는 합류시에서 서로 꼬여도 좋다.
상기 필라멘트들이 연신장치(3)에 이를 때 연신처리가 시작된다.
이 연신장치(3)은 한쌍의 연신로울러(30),(30)을 서로 반대 방향으로 회전시켜 스트랜드(S)에 대해 인장력을 그 길이 방향으로 부여하여 연신하는 것이다.
(제2법)
제8도 및 제9도는 나타낸 것으로, 필름압출장치(10), 접는장치(4) 및 필름연신장치(30)으로 되어 있다.
상기 필름압출장치(10)은 통상의 필름압출다이를 장착하고, 접는 장치(4)는 가로 방향으로 필름을 두르는 복수의 권최성형로울(41),(42)와 둘러진 필름을 압착하는 한쌍의 압착로울(43)으로 구성된다.
권회성형로울(41),(42)는 작은 몸통부(41a)로부터 큰 몸통부(41b)에 이르러 폭이 넓어지는 형상으로 막곡한 권회부(41c)가 형성되어 있고, 피름(F)의 양측이 이 권회부(41c)에 맞닿으면 그 만곡형상에 따라 안쪽으로 감아진다.
이 권회부의 만곡 곡율이 필름 진행에 따라 작게 설정되어 있기 때문에 필름은 차체에 안쪽으로 감기고 이렇게 하여 양쪽에서 감기는 2개의 권회 필름을 인접시킨 형태를 갖으나, 최종 단계에서 이 2개의 권회필름을 1상의 압착로울(43),(43)으로 가압하여 스트랜드(S)를 성형한다.
상기 스트랜드(S)가 연신장치(3)에 이르면, 상기 제1법에서와 동일한 연신처리를 받고 절단 처리되어 원하는 모양으로 스트랜드가 절단된다.
실시예 3
매트릭스 수지로서 PC/ABS(상품명 테크니에이스 A105, 스미또모 노가탁스사제조) 80중량%에 액정수지로서 방향족 폴리에스테스(상품명 벡트라 A950, 융점(액정전이 온도)280°C 20중량%를 혼합하여 제6도에 나타낸 바와 같은 다공성 다이를 갖춘 2축 압출기(형식 ST-30-S2-36L, 플라스틱 고가꾸 겐꾸소사 제조)를 사용하여 스크류 지름 30mm, 수지온도 290°C 스크류 회전수 100rpm으로 설정하고, 전단속도 1700sec-1로 5개의 2mm스트랜드 형태로 압출하여 제3도 및 제4도의 합류장치에 걸어 직경 1mm의 스트랜드를 형성한다.
이것을 연신기(마쓰다 제조)를 사용하여 연신했다.
얻어진 성형용 스트랜드 형태의 복합체를 길이 3mm로 절단하여 펠릿재를 얻는다.
그다음, 상기 펠릿재를 사출성형기(220톤, 도시바 기까이사제) 및 시험편형 금형을 사용하여 수지온도 220°C, 사출압 1000kg/㎠으로 설정하여 성형품을 얻었다.
(제3법)
제11도는 본 발명의 시이트상 복합체의 성형장치를 나타내는 것으로, 101은 압출기이며, 소정의 배합비로 매트릭스 수지로 된 열가소성 수지 팁(tip)과 열가소성 액정수지의 혼합물이 투입되는 재료투입구(111)를 갖는 한편, 내부(113)에서는 매트릭스 수지를 용융하고 그중에 액정수지가 비용융상태로 분산 혼합되도록 되어 있다.
그 압출구에는 복수의 압출노즐다이(112)가 일정한 간격으로 상하로 돌출 형성되어 있고, 이 노즐다이(112)로부터는 상기 복합수지가 겉보기 전단속도 3×102-105sec-1로 시이트 상으로 압축되도록 되어 있다.
따라서, 압출된 시이트상 소재는 매트릭스 수지중에 액정 수지가 가로세로비 3이상으로 섬유화 되어 압축 방향으로 배향되고 있고, 상기 시이트상 소재는 0.1-0.2mm의 두께로 압출 성형된다.
102는 상기 압출 직후의 시이트상 소재를 연신후 온도 조절하여 용융접착을 하는 접합장치로서, 복수의 시이트상 소재의 주행 통로의 1부 주위를 포함하는 케이스(120)내에 복수의 표면 온도를 조정 가능한 직경이 작은 로울러(121)을 시이트상 소재의 주행 방향으로 직교하고 주행방향에 평행으로 병렬시킴과 동시에 그 로울러군을 상하로 복수단 배열하여 온도조절부를 형성하고, 그 후속으로 한쌍의 상하 가압로울(122),(122)을 소정의 로울 간격으로 대향 배치하여 된다.
따라서, 압출된 복수의 각 시이트상 소재는 상기 온도 조절부의 직경이 작은 로울러(121)들 사이를 통과하여 소정이 접합온도(매트릭스 수지의 최저 성형 가능 온도이상으로 액정수지의 액정온도보다 저온)의 온도로 조정 유지한후, 중합되도록 집합하여 상기 한쌍의 가압로울(122)(122) 사이에 삽입되게 된다.
그 때문에 압출 직후의 시이트상소재는 연신되고 상하 가압로울(122), (122) 사이에서 시이트상 소재간의 에어를 배출하면서 그 계면의 매트릭스수지를 용융하여 용착하는 것으로 된다.
또한, 상기 연신 공정에서 냉각에어를 시이트 상 소재 압출 방향으로 직교하여 시이트상 소재간에 냉각 공기를 송풍하는 냉각수단을 설치하도록 해도 좋다.
또한, 상기 시이트상 소재는 상기 온도조절용 로울러(121)로 소정의 접합 온도로 설정 유지되나, 상기 가압로울(122)의 표면온도로 소정의 접합온도(매트릭스 수지의 최저 성형 가능 온도이상으로 액정수지의 액정전이 온도보다 저온)으로 설정할 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 그때 상기 온도 조절용 로울러(121)보다도 약간 높게하는 것이 좋다.
103은 용착후의 시이트상 복합체의 시이트상 소재간의 느슨함을 방지하는 로울러 장치로서, 지그재그 모양으로 배치된 로울러들 사이를 시이트상 복합체가 주행하여 느슷함이 해소된다.
그후, 시이트상 복합체는 절단장치(104)에 의해 소정의 길이만큼 절단된다.
이 절단장치(104)는 시이트상 복합체의 주행방향으로 소정의 길이를 갖고, 그 전체폭을 덮을 수 있는 면적을 갖는 1쌍의 누르는 판(141),(141) 근방에 캇터(142)를 배치하여 되고, 상기 누르는판(141),(141)로 시이트상 복합체를 누르고 캇터(142)에 의해 소정의 길이로 절단하도록 되어 있다.
제11도는 압출방향으로 배향된 액정 섬유가 서로 직교하는 형태의 필름소재 적층용 장치의 다른예를 나타내 보이고 있는 것으로, 압출장치, 연신장치, 온도조절장치, 접합장치 및 절단장치를 일렬로 갖추고, 종단점에 열프레스 장치(105)가 배치되어 있다.
이 장치(105)는 캇터(142) 근방에 위치하는 기초판(151)의 상방으로 시이트상 복합체의 매트릭스 수지의 용융온도이하로 온도 조절되는 승강열프레스대(152)를 갖추고, 직교하여 중첩된 시이트상 복합체를 프레스가압하여 액정수지의 배향방향이 직교하는 블랭크재를 접합 형성하도록 되어 있다.
상기 시이트상 복합체의 교차 각도는 0-90°의 조절할 수 있고, -45°, 0°, 45°, 90°로 액정수지 섬유 배향 방향을 변경하여 접합시킴으로서 유사 등방성 재료를 제조할 수 있고, 등방재료로서 사용할 수 있다.
따라서, 플루어판넬, 외판판넬용 재료로 유용하다.
한편, 액정수지의 1방향재는 밤바 보강재 또는 리이브 스프링으로 유용하다.
실시예 4
매트릭스 수지로서 PA6(상품명 : 우베나일론 1030B, 우베고산사 제조) 40중량%에 액정수지로서 방향족 폴리에스테르(상품명 : 벡트라 A950, 폴리플라스틱사제조, 융점(액정전이 온도) 280°C) 60중량%를 배합하여된 복합 조성물을, 제11도에서와 같이 복수의 필름 다이를 갖춘 2축 압출기(형식 ST-30-S2-361, 플라스틱 고가꾸 겐꾸소사제)를 사용하여 스크류직경 30mm, 수지온도 290°C, 스크류 회전수 75rpm, 다이직경 2mm, 전단속도 1700sec-1로 설정하여 연신하면서 압출 성형했다.
얻어진 시이트상 소재(두께 0.1-0.2mm)를 제11도에 나타낸 1쌍의 가열 가압로울러(표면온도 260°C, 로울간격 5-10mm)에 복수매 적층하여 통과시켜 두께 5-10mm의 시이트상 복합체를 얻었다.
이 시이트상 복합체의 인장강도를 측정하고, 액정수지의 섬유화에 의해 복합재로서 필요한 물성을 갖추고 있는 것을 확인했다.
실시예 5
실시예 4에서 제조한 시이트상 소재를 적층하여 시이트상 복합체를 제조할 때 상기와 같은 액정수지를 함유하지 않는 PA6수지 또는 말레인산변성 폴리프로필렌(상품명 : 아도마, 미쓰이 세끼유 가가꾸사 제조)의 시이트상 소재(두께 0.01-0.1mm)를 사용하여 실시예 4와 같이하여 두께 5-10mm의 시이트상 복합체를 얻는다.
상기 시이트상 복합체의 인장 강도를 측정하고, 실시예 4의 시이트상 복합체와의 인장강도를 비교했다.
양자모두 액정수지의 섬유화에 의해 복합재로서 필요한 물성을 갖추고 있으나, PA6 수지는 접합시의 용융점도가 낮은 것을 확인했다.
실시예 6
매트릭스 수지로서 PA6(상품명 : 우베나일론 1030B, 우베고산사 제조) 30중량%에 액정수지로서 방향족 폴리에스테르(상품명 : 벡트라 A950, 폴리플라스틱사 제조, 융점(액정전이 온도)280°C)70중량%를 배합하여서된 복합조성물을, 제11도에 나타낸 바와같이 복수의 필름 다이를 갖춘 2축 압축기(형식 ST-30-S2-36L, 플라스틱 고가꾸 겐꾸소사제)를 사용하여 스크류직경 30mm, 수지온도 290°C, 스크류 회전수 75rpm, 다이직경 2mm, 전단속도 1700sec-1로 설정하여, 연신하면서 압출성형했다.
얻어진 시이트상 소재(두께 0.1-0.2mm)를 제11도에 나타난 가열 가압 로울러(표면온도 260°C, 로울간격 5-10mm)에 복수매 적층하고 통과시켜 두께 5-10mm의 1방향성 시이트상복합체를 얻는다.
한편, PA6 20중량%에 방향족 폴리에스테르 80중량%를 배합하여된 복합 조성물을 압출 성형하여 얻어진 시이트상 소재를 압출방향으로 약 25mm의 길이로 되도록 절단하고 이들을 적층하여 랜덤재를 얻는다.
상기 2매의 1방향성 시이트상 복합체 사이에 상기 랜덤재를 삽입하여 매트릭스 수지의 최저 성형 가능 온도이상, 액정전이 온도이하의 적당한 온도에서 열압착하여 복합판넬을 제조한다.
실시예 7
매트릭스 수지로서 PA6(상품명 : 우베나일론 1030B, 우베고산사제조) 30중량%에 액정수지로서 방향족 폴리에스테르(상품명 : 벡트라 A950, 폴리플라스틱사제조, 융점(액정전이 온도)280°C) 70중량%를 배합하여된 복합 조성물을 제11도에서의 복수의 필름다이를 갖춘 2축 압출기(형식 ST-30-S2-36L, 폴리스틱고가꾸 겐꾸소사제)를 이용하여 스크류 직경 30mm, 수지온도 290°C, 스크류 회전수 75rpm, 다이직경 2mm, 전단속도 1700sec-1로 설정하여 연신하면서 압출 성형했다.
얻어진 시이트상 소재(두께 0.1-0.2mm)를 -45°, 0°, 45°, 90°로 액정수지섬유 배향 방향을 변경하여 제11도에 나타난 1쌍의 가열 가압로울러(표면온도 260°C, 로울간격 5-10mm)에 복수매 적층하여 통과시켜 두께 5-10mm의 등방향성 시이트상 복합체를 얻는다.
한편, PA6 20중량%에 방향족 폴리에스테르 80중량%를 배합하여된 복합 조성물을 압출 성형하여 얻어지는 시이트상 소재를 압출방향으로 약 25mm 조성물을 압출 성형하여 얻어지는 시이트상 소재를 압출방향으로 약 25mm의 길이가 되도록 절단하고 이것을 적층하여 랜덤재를 얻는다.
상기 2매의 등방향성 시이트상 복합체 사이에 상기 랜덤재를 삽입하여 실시예 6과 같이하여 열압착하여 복합판넬을 제조한다.
이상과 같이 본 발명에서는 몇가지 바람직한 제한된 실시예들만 들었으나, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위내에서 여러 가지 변형이 있을 수 있다.

Claims (13)

  1. 열가소성 수지로된 매트릭스 수지와 액정수지로된 조성물을 사용하여 섬유화시킨 액정수지에 의해 강화된 액정수지 복합체를 제조하는데 있어서, 상기 수지 조성물을 매트릭스 수지의 최저 성형가능 온도이상, 또한 액정수지의 액정전이 온도이상에서 수지에 작용하는 겉보기전단속도 3×102-105sec-1로 압출하여 매트릭스 수지중의 가로 세로비 3 이상의 액정수지의 섬유를 성형하는 것을 특징으로 하는 액정수지 복합체의 성형방법.
  2. 제1항에 있어서, 압출처리후에 다시 연신비 11-120으로 연신하는 액정수지 복합체의 성형방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 얻어진 소재가 필라멘트상으로서, 복수의 필라멘트 소재를 서로 접합하고 최저 성형가능 온도이상, 액정전이 온도이하의 접합온도범위에서 스트랜드 상으로 성형하는 형태의 합류 공정에 적용하는 액정수지 복합체의 성형방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 얻어지는 소재가 박막으로서, 각 필름 소재를 중첩되는 면에서 서로 접어 접합하고 최저 성형가능 온도이상, 액정전이 온도이하의 접합온도 범위에서 스트랜드 상으로 성형하는 형태의 접는 공정에 적용하는 액정수지 복합체의 성형방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 얻어지는 소재가 박막으로서, 복수의 필름소재를 서로 접합하고 최저 성형가능 온도이상, 액정전이 온도이하의 접합온도에서 시이트상으로 성형하는 형태의 적층 공정에 적용하는 액정수지 복합체의 성형방법.
  6. 제5항에 있어서, 필름소재가, 섬유배향 방향이 90° 이하로 교차하면서 적층되는 액정수지 복합체의 성형 방법.
  7. 열가소성 매트릭스 수지와 그 수지의 최저 성형 가능온도보다 높은 액정전이 온도를 갖는 액정수지를 겉보기 전단속도 3×102-105, 액정전이 온도이상에서 용융 압출하는 압출장치(1), 압출된 복합체를, 매트릭스 수지중의 가로 세로비 3 이상의 액정수지의 섬유로 된 필라멘트 상으로 연신비 11-120으로 연신하는 연신장치(3) 및, 복수의 필라멘트 소재를 서로 접합하고 최저성형가능 온도이상, 액정전이 온도이하의 접합온도 범위에서 스트랜드상으로 성형하는 합류장치(2)를 갖춘 액정수지 복합체의 성형장치.
  8. 열가소성 매트릭스 수지와 그 수지의 최저 성형가능 온도보다 높은 액정전이 온도를 갖는 액정수지를 겉보기 전단속도 3×102-105sec-1, 액정전이 온도이상에서 용융 압출하는 압출장치(1), 압출된 복합체를, 매트릭스 수지중의 가로 세로비 3이상의 액정수지의 섬유로 된 필름상으로 연신비 11-120으로 연신하는 연신장치(3) 및 각 필름 소재를 중첩면에서 서로 접합하고 최저성형가능 온도이상, 액정전이 온도이하의 접합온도 범위에서 스트랜드 상으로 성형하는 접는 장치(4)를 갖춘 액정수지 복합체의 성형장치.
  9. 열가소성 매트릭스 수지와 그 수지의 최저성형가능 온도보다 높은 액정전이 온도를 갖는 액정수지를 겉보기 전단속도 3×102-105sec-1, 액정전이 온도이상에서 용융 압출하는 압출장치(1), 압출된 복합체를, 매트릭스 수지중의 가로 세로비 3이상의 액정수지의 섬유로된 필름상으로 연신비 11-120으로 연신하는 연신장치(3) 및, 복수의 필름소재를 중첩면에서 서로 접합하고 최저 성형 가능 온도이상, 액정전이 온도이하의 접합온도 범위에서 시이트상으로 성형하는 적층하는 장치를 갖춘 액정수지 복합체의 성형장치.
  10. 제8항에 있어서, 얻어진 필름을 시이트 상으로 적층하는 장치가 접함 및 연신이 가능한 적어도 1쌍의 가압로울(122)로 이루어진 액정수지 복합체의 성형장치.
  11. 제7항에 있어서, 스트랜드 또는 시이트상의 복합체를 원하는 크기로 절단하는 절단장치(104)를 갖춘 액정수지 복합체의 성형장치.
  12. 제8항에 있어서, 스트랜드 또는 시이트상의 복합체를 원하는 크기로 절단하는 절단장치(104)를 갖춘 액정수지 복합체의 성형장치.
  13. 제9항에 있어서, 스트랜드 또는 시이트상의 복합체를 원하는 크기로 절단하는 절단장치(104)를 갖춘 액정수지 복합체의 성형장치.
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