TW201703969A - 熱塑性樹脂薄片或薄膜之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法 - Google Patents

熱塑性樹脂薄片或薄膜之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供藉由含有無機填料之熱塑性樹脂薄片及薄膜之藉由熱壓製成形而製造可防止開孔或龜裂發生且優異外觀之熱壓製成形品之方法。 上述製造方法係如下。一種藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其係包含將含有熱塑性樹脂(A)及纖維狀無機填料(B)的樹脂薄片或樹脂薄膜以上模具與下模具進行壓製成形的步驟的成形體之製造方法，在該樹脂薄片100質量份中分別含有40~80質量份的熱塑性樹脂(A)、及20~60質量份的纖維狀無機填料(B)，前述樹脂薄片之厚度係0.3~1.2mm，成形體中的纖維狀無機填料(B)之平均纖維長度係50~500μm，且配置於前述壓製成形中所用之模具之凹部上的該樹脂薄片之邊緣部分之長度係5~50mm。

Description

熱塑性樹脂薄片或薄膜之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法
本發明係有關含有無機填料之熱塑性樹脂薄片或薄膜之藉由熱壓製成形而成之成形體之製造方法。詳言之，係有關使用於壓製成形品側面部無樹脂之未填充部分、開孔、龜裂部分而可實現良好外觀之壓製成形之方法。
近幾年來，藉金屬材料之壓製成形而製造之以汽車、電性/電子機器、家電製品等之各種零件/構件為代表之產業用零件已被替代為由無機填料與熱塑性樹脂所成之成形材料。此係因為使用該成形材料之成形體具有高強度且為輕量。此處，所謂壓製成形係使用加工機械及模具、工具等將金屬、塑膠材料、陶瓷材料等例示之各種材料賦予彎曲、剪斷、壓縮等變形而進行成形、加工之方法。又，壓製成形之特徵為可大量生產比較均一精度之製品，為了進行大量生產，而對於高速化、高精度化、品質安定化等之要求高，關於用以實現該等之作業性、成形性 提高之市場要求非常高。
以往，作為具有轉印性優異、高品質外觀之壓製成形品之製造法揭示有於模具表面溫度處於熱塑性樹脂之熱變形溫度或玻璃轉移溫度以上之高溫狀態壓製成形後，使該模具急冷之方法(專利文獻1)。然而該等壓製成形法係關於未混合無機填料之材料者，關於藉由含有無機填料而使熱塑性樹脂不易伸長時之壓製成形方法於專利文獻1中並未提及。
關於由無機填料與熱塑性樹脂所成之成形材料之壓製成形方法，作為以改善所得成形體表面外觀為目的所提案之技術之一，揭示有將熱塑性樹脂薄片預熱、軟化後產生切縫且進行鎖模之方法(專利文獻2)。然而，該等壓製成形方法係針對以抄紙法製造之纖維長為5mm以上之纖維強化熱塑性樹脂薄片為較佳者，但關於藉由熔融擠出成形法製造之含有長度5mm以下之無機填料之熱塑性樹脂薄片之壓製成形方法尤其是對薄片產生切縫之壓製成形法則未提及。且抄紙法較好係應用於1mm以上壁厚之成形品之情況，用於薄壁成形品之製造時，由於成形品表面纖維突出，故表面粗糙度大，有賦形性不充分之問題。
[專利文獻1]日本特開2006-224332號公報
[專利文獻2]日本特開平10-100174號公報
於抑制薄壁成形品表面之纖維突出、使賦形性良好時，將成形品中之無機填料長度設為50~500μm雖有效，但含有此無機填料之熱塑性樹脂薄片及薄膜於壓製成形為例如箱型等具有階差之形狀時，因薄片及薄膜端部與模具外周部分之接著，而於鎖模時樹脂斷裂，由於樹脂成分不會進入腔穴內部，故有於成形品側面部產生開孔或龜裂之問題。
本發明之課題係為解決上述以往問題而提供使含有無機填料之熱塑性樹脂薄片及薄膜之利用熱壓製成形製造優異外觀之熱壓製成形品之方法。
本發明入等為解決上述課題而重複檢討之結果，發現藉由例如將如圖1~6之1a~1d所示之樹脂薄片之邊緣部分長度規定為5mm~50mm，可獲得以往並無之優異外觀之熱壓製成形品。
亦即，本發明係關於以下所示之熱塑性樹脂薄片及薄膜之熱壓製成箱型等之具有階差之形狀之熱壓製方法，以下為要旨。
[1]一種藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其係包含將含有熱塑性樹脂(A)及纖維狀無機填料(B)的樹脂薄片或樹脂薄膜以上模具與下模具進行壓製 成形的步驟的成形體之製造方法，在該樹脂薄片100質量份中分別含有40~80質量份的熱塑性樹脂(A)、及20~60質量份的纖維狀無機填料(B)，樹脂薄片之厚度係0.3~1.2mm，成形體中的纖維狀無機填料(B)之平均纖維長度係50~500μm，且配置於前述壓製成形中所使用的前述下模具之凹部上的該樹脂薄片之邊緣部分之長度係5~50mm。
[2]如[1]之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其中，前述壓製成形中所使用的前述下模具之凹部之深度係1~30mm。
[3]如[1]或[2]之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其中，前述邊緣部分之長度對前述下模具之凹部之深度比(邊緣部分之長度(mm))/(下模具之凹部之深度(mm))之值係1.0以上10.0以下。
[4]如[1]~[3]中任一項之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其中，前述樹脂薄片進而含有0.1~10質量份的板狀填料。
[5]如[1]~[4]中任一項之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其中，前述熱塑性樹脂(A)係包含芳香族聚碳酸酯。
[6]如[1]~[5]中任一項之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其中，前述邊緣部分之長度係7mm~20mm。
[7]一種成形體，其係藉由上述[1]~[6]中任一 項之製造方法而得到。
將含有無機填料之熱塑性樹脂薄片及薄膜壓製成形為例如箱型而製造成形品之本發明方法可提供成形品側面部不具有開孔、龜裂之優異外觀之成形品。因此，本發明可較好地使用於電子電性機器框體用途等之熱賦形用薄片及薄膜之熱壓製方法。
1‧‧‧樹脂薄片邊緣部分
2‧‧‧樹脂薄片
3‧‧‧上模具
4‧‧‧下模具
4a‧‧‧下模具凹部
4d‧‧‧下模具凹部之(中央部)深度
4e‧‧‧下模具凹部之側面深度
圖1係示意性顯示壓製成形模具及樹脂薄片之第1具體例之剖面圖。
圖2係示意性顯示壓製成形模具及樹脂薄片之第2具體例之剖面圖。
圖3係示意性顯示壓製成形模具及樹脂薄片之第3具體例之剖面圖。
圖4係示意性顯示壓製成形模具及樹脂薄片之第4具體例之剖面圖。
圖5係顯示壓製成形用之下模具及樹脂薄片之俯視圖。
圖6係示意性顯示實施例中使用之壓製成形模具及樹脂薄片之剖面圖。
以下詳細說明本發明。又，本發明不限定於以下實施形態者，在不脫離其要旨之範圍內可實施任意變更。
[熱塑性樹脂(A)]
本發明之成形方法所使用之熱塑性樹脂(A)(以下有時稱為「(A)成分」)可無特別限制地使用已知者。
可舉例為例如聚乙烯、聚丙烯、改性PPE、丙烯酸樹脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS樹脂、聚酯樹脂(聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯)、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺、聚乙縮醛、聚碸、聚苯硫醚等。該等樹脂不僅可單獨使用，亦可作為2種或其以上之混合物或共聚物而使用。
各種熱塑性樹脂中，尤佳為芳香族聚碳酸酯樹脂。芳香族聚碳酸酯樹脂由於透明性、耐衝擊性、耐熱性等優異，而且所得成形品之尺寸安定性優異，故而對於框體等可獲得美麗外觀。
本發明所使用之芳香族聚碳酸酯樹脂例如可藉由使芳香族二羥基化合物或其與少量之聚羥基化合物與光氣或碳酸二酯反應而得之可為分支之熱塑性聚合物或共聚物。芳香族聚碳酸酯樹脂之製造方法並未特別限制，可使用藉由以往習知之光氣法(界面聚合法)或熔融法(酯交換法)而製造者。又，使用熔融法時，可使用末端基之 OH基量經調整之芳香族聚碳酸酯樹脂。
作為原料之芳香族二羥基化合物舉例為2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(=雙酚A)、四甲基雙酚A、雙(4-羥基苯基)-對-二異丙基苯、氫醌、間苯二酚、4,4-二羥基聯苯等，較好舉例為雙酚A。又，亦可使用於上述芳香族二羥基化合物上鍵結1個以上之磺酸四烷基鏻之化合物。
獲得分支芳香族聚碳酸酯樹脂時，只要將上述之芳香族二羥基化合物之一部分經下述分支劑亦即間苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羥基苯基)庚烯、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羥基苯基)庚烷、2,6-二甲基-2,4,6-三(4-羥基苯基)庚烯-3、1,3,5-三(4-羥基苯基)苯、1,1,1-三(4-羥基苯基)乙烷等之聚羥基化合物、或3,3-雙(4-羥基芳基)氧基吲哚(=靛紅雙酚)、5-氯靛紅、5,7-二氯靛紅、5-溴靛紅等化合物取代即可。該等取代之化合物使用量相對於芳香族二羥基化合物，通常為0.01~10莫耳%，更好為0.1~2莫耳%。
作為芳香族聚碳酸酯，於上述中，較好為自2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷衍生之聚碳酸酯樹脂、或自2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷與其他芳香族二羥基化合物衍生之聚碳酸酯共聚物。又，亦可為具有矽氧烷構造之聚合物或寡聚物之共聚物等之聚碳酸酯樹脂為主體之共聚物。
上述之芳香族聚碳酸酯樹脂可單獨使用1種，亦可混合2種以上使用。
調節芳香族聚碳酸酯樹脂之分子量時，只要使用一價芳香族羥基化合物即可，該一價芳香族羥基化合物舉例為例如間-及對-甲基苯酚、間-及對-丙基苯酚、對-第三丁基苯酚、對-長鏈烷基取代之苯酚等。
本發明所用之芳香族聚碳酸酯樹脂之分子量只要根據用途而為任意且適當選擇而決定即可，但基於成形性、強度等方面，芳香族聚碳酸酯樹脂之分子量，以黏度平均分子量[Mv]計，為15,000~40,000，較好為15,000~30,000。如此，藉由將黏度平均分子量設為15,000以上有更提高機械強度之傾向，藉由使用於機械強度要求高的用途之情況而成為較佳者。此處之黏度平均分子量[Mv]係自溶液黏度換算之黏度平均分子量[Mv]意指使用二氯甲烷作為溶劑，使用烏氏黏度計求出於溫度20℃之極限黏度[η](單位dl/g)，自Schnell之黏度式亦即η=1.23×10-4M0.83算出之值(黏度平均分子量：Mv)。此處所謂極限黏度[η]係測定各溶液濃度[c](g/dl)之比黏度[ηsp]，由下述式算出之值。
芳香族聚碳酸酯樹脂之黏度平均分子量中較好為17,000~30,000，尤佳為19,000~27,000。且亦可混合黏度平均分子量不同之2種以上之芳香族聚碳酸酯樹脂， 該情況下，亦可混合黏度平均分子量在上述較佳範圍以外之芳香族聚碳酸酯樹脂。該情況下，混合物之黏度平均分子量期望成為上述範圍。
本發明之樹脂薄片100質量份中之熱塑性樹脂(A)之比例為40~80質量份，較好為45~75質量份，更好為50~70質量份。
[纖維狀無機填料(B)]
本發明中使用之熱塑性樹脂薄片，其特徵為含有用以提高成形品之彎曲彈性率、彎曲強度等之彎曲特性之纖維狀無機填料(B)(以下有時稱為「(B)成分」)。
作為本發明所用之纖維狀無機填料(B)，玻璃系強化材、碳系強化材由於熱塑性樹脂組成物之補強效果優異而可使用。其中特佳為使用玻璃系強化材。任何玻璃系強化材均可根據其形狀分類為纖維狀無機填料、板狀無機填料。作為本發明中使用之纖維狀玻璃纖維，不管是短纖維股、加捻玻璃、熱塑性樹脂與玻璃纖維之(長纖維)主批料等之調配時之玻璃纖維形態，習知之任何形態玻璃纖維均可使用。然而，由生產性之觀點，較好為短纖維股(短玻璃纖維)。作為原料使用之纖維狀無機填料(B)之平均長度為50μm以上，較好為1mm以上，更好為2mm以上。
作為原料使用之纖維狀無機填料(B)由於在樹脂顆粒之製造或薄片成形等步驟中會斷裂變短，故必須具有一 定以上之長度。
成形品中之無機填料之平均長度為50~500μm，較好為100~500μm，更好為150~500μm。纖維過長時，薄片或薄膜之賦形性差，且有纖維自薄片或薄膜表面突出之可能性。另一方面，纖維長度過短時成形品之剛性不足。
纖維長度可如以下測定。亦即，將含纖維狀無機填料之成形品約2g於600℃電爐中放置2小時，將成為灰分而殘留之纖維狀無機填料於玻璃上鋪展並以光學顯微鏡觀察，拍攝後，以圖像解析裝置(三谷商事(股)製WinRoof 2013)測定500根並算出平均值。又，如上述，纖維狀無機填料由於在薄片或薄膜成形時斷裂，故薄片或薄膜中所含之實際纖維長度短於作為原料使用之纖維狀無機填料之纖維長度。因此，如上述，使用薄片或薄膜之成形品中之纖維狀無機填料之實際纖維長度係藉由上述方法測定。
又，纖維狀無機填料之平均纖維徑較好為1~50μm，更好為3~40μm。
本發明中，無機填料可單獨使用1種，亦可混合2種以上使用。例如可併用2種以上之平均纖維徑或平均長度等不同之玻璃纖維(包含磨碎纖維)，亦可併用2種以上之平均粒徑或平均厚度、長寬比不同之玻璃片，亦可組合使用1種或2種以上之玻璃纖維(包含磨碎纖維)，亦可組合使用1種或2種以上之玻璃片與1種或2 種以上之玻璃纖維(包含磨碎纖維)。
且亦可併用以使尺寸安定化為目的之粒徑玻璃珠粒。
該等無機填料亦可為經表面處理劑予以表面處理者，藉由此種表面處理，可提高樹脂成分與粒狀玻璃之接著性，達成高的機械強度。
本發明中之樹脂薄片100質量份中之纖維狀無機填料(B)之比例為20~60質量份，較好為25~55質量份，更好為30~50質量份。
又，纖維狀無機填料之配向性並未特別限制，例如於壓製成形前使纖維沿一方向配向，藉由壓製成形使配向狀態變化而成為不僅沿著一方向，亦可緩和填料之配向異向性。
<其他無機填料>
除上述無機填料以外，本發明中亦可使用矽酸鹽系強化材，作為纖維狀填料可使用矽灰石，作為板狀纖維可使用滑石、雲母等。且作為其他纖維狀填料亦可使用金屬纖維或鈦酸鉀晶鬚、碳酸鈣晶鬚、硼酸鋁晶鬚、氧化鈦晶鬚、氧化鋅晶鬚、硫酸鎂晶鬚之晶鬚、或作為板狀填料亦可使用金屬片、氧化矽、氧化鋁、碳酸鈣等。該等之其他無機填料可單獨使用1種，亦可混合2種以上使用。纖維狀以外之無機填料於例如添加板狀填料時之使用量，對於樹脂薄片100質量份，為0.1~10質量份，較好為1~10質量份，更好為5~10質量份。
只要不顯著損及本發明範圍，樹脂中亦可調配磷系熱安定劑、抗氧化劑、耐候性提高劑、用以提高強度之添加劑等。
[熱塑性樹脂組成物之製造方法]
本發明之熱塑性樹脂組成物之製造方法並無限制，可廣泛採用習知之熱塑性樹脂組成物之製造方法。
若舉其具體例，則舉例為將本發明之熱塑性樹脂(A)與纖維狀無機填料(B)、根據需要調配之磷系熱安定劑、抗氧化劑、進而其他成分使用例如滾動機或亨歇爾混合機、超混合機等之各種混合機預先混合後，以班伯里混合機、輥、博拉班德(Brabender)混合機、單軸混練擠出機、雙軸混練擠出機、捏合機等之混合機熔融混練之方法。
又，例如不預先混合各成分，或僅預先混合一部分成分，使用側進料器供給於擠出機，熔融混練，亦可製造本發明之熱塑性樹脂組成物。尤其，為了抑制無機填料(B)破碎，較好將其無機填料(B)自與樹脂成分另外之設置於擠出機下游側之側進料器供給並混合。
[薄片及薄膜之製造方法]
製作本發明之熱塑性樹脂薄片及薄膜之方法，可較好地使用熔融擠出法(例如T模嘴成形法)。
又，所謂「薄片」與「薄膜」於本說明書中 並未明確區別，兩者可使用相同意義。
[壓製成形方法]
此處，所謂壓製成形意指使用模具(金屬模具)、加工機械及工具等，將金屬、塑膠材料、陶瓷材料等例示之各種材料賦予彎曲、剪斷、壓縮等變形而獲得成形體之方法。又，作為壓製成形之方法，例示有使用任何模具進行成形之成形法，例如模具壓製法、等靜壓成形法(rubber pressing)、擠出成形法等。
本發明中，將前述熱塑性樹脂薄片壓製成形時，將樹脂薄片之邊緣部分之各長度調整為5mm~50mm。例如例示壓製成形模具及樹脂薄片之具體例之圖1~圖6中，作為1a~1d表示之樹脂薄片2之邊緣部分1之長度均調整為5mm~50mm。亦即，將具有凸部3a之上模具3與下模具4之間，以覆蓋下模具4之凹部4a之方式配置樹脂薄片1時，樹脂薄片2之邊緣部分1a~1d之長度均為5mm~50mm。
本發明中之樹脂薄片之邊緣部分係指壓製前配置於下模具上之樹脂薄片中與下模具凹部以外之平坦部分接觸之區域。因此，所謂邊緣部分長度意指邊緣部分中之自下模具之凹部輪廓線至樹脂薄片之輪廓線之距離(最短長度)。
例如，顯示樹脂薄片2與壓製前之下模具4之俯視圖的圖5中，樹脂薄片2之邊緣部分1之長度以 1a~1d表示，該等之長度分別為5mm~50mm。又，圖1~5中，邊緣部分之長度1a與1b及1c與1d分別相同，但於該等長度不同時，較好1a~1d之所有長度均在5mm~50mm之範圍。針對相同薄片，於複數之邊緣部分長度不同時，必須至少邊緣部分之長度之一部分在5mm~50mm之範圍內。例如，圖5之例中，邊緣部分之長度1a(或1b)與邊緣部分之長度1c(或1d)均為5mm~50mm之範圍內。而且，複數之彼此不同之邊緣部分之長度之平均值較好為例如圖5中之邊緣部分之長度1a(或1b)與邊緣部分之長度1c(或1d)之平均值為5mm~50mm之範圍內。
又圖5中，樹脂薄片2之輪廓線2c與下模具4之凹部4a之輪廓線4c均為矩形狀，但樹脂薄片2與下模具4之凹部4a之形狀不限定於圖5所示者。例如樹脂薄片2與下模具4之凹部4a之至少一者可為橢圓形等之矩形以外之形狀，且上述定義所規定之邊緣部分之長度之至少一部份於5mm~50mm之範圍內，較好複數之邊緣部分之長度、特佳為全部邊緣部分之長度在上述範圍內且，複數之邊緣部分之長度平均值亦較好在上述範圍內。
如此，藉由調整樹脂薄片長度，可抑制薄片端部與模具外周部分利用接著之鎖模時之樹脂斷裂，可獲得於成形品側面部無開孔/龜裂之優異外觀之成形品。
其主要理由如下。含有填料之樹脂薄片有易斷裂之傾向，通常若伸長數%則斷裂。而且，含有填料之樹脂薄片與高溫之模具接觸時，接觸面之樹脂熔化而發生接著力。 於隨後之壓製時，含有填料之樹脂薄片押入下模具之凹部，但此時邊緣部分之大小適當時，前述接著力小，樹脂薄片被拉入凹部而可正常賦形。相對於此，樹脂薄片之邊緣部分過大時，樹脂薄片對於下模具之接觸面積大，故接著力變得更大，而不拉入至下模具凹部中而拉伸伸長，容易斷裂。因此，邊緣部分較大之含有填料之樹脂薄片無法正常賦形之可能性高。
又，樹脂薄片之邊緣部分過小時，於下模具之凹部周圍難以形成成形體。因此，樹脂薄片之邊緣部分長度(mm)/下模具凹度之深度(mm)之比值較好為1.0以上，更好為1.2以上。又，邊緣部分之長度(mm)/下模具凹度之深度(mm)之比值較好為10.0以下。又所謂下模具凹部之深度係下模具凹部開口與凹部最深區域之距離。
樹脂薄片之邊緣部分長度較好為5~40mm，更好為7~30mm，特佳為7~20mm。
又，樹脂薄片厚度為0.3~1.2mm，較好為0.4~1.1mm，更好為0.5~1.0mm。樹脂薄片過薄時，賦形時側面部容易破裂，進而成形體之剛性亦不足。樹脂薄片過厚時，成形體之R部分之賦形性不充分。
本發明使用之下模具之凹部深度如上述相當於自壓製前之薄片設置面至最深部分之長度。例如，圖6中以4d表示之下模具4之深度為1mm~50mm，較好為1mm~30mm，又更好為1mm~20mm。
下模具深度超過50mm者，會有薄片端部與模具之外周部分之接著面積變大而於鎖模時樹脂斷裂，不進入至腔穴內部，而易於成形品側面部產生開孔/龜裂之傾向。又，下模具凹部之側面深度4e亦與深度4d同樣，於超過50mm時易於成形品側面部產生開孔/龜裂。因此側面深度4e之值較好於上述深度4d中規定之範圍內。
熱塑性樹脂薄片可為一層，或亦可使用以多層構成之方式層合者。作為加熱模具所使用之加熱介質舉例為熱水、水蒸氣、加熱油、電加熱體、超音波或電感或該等之併用。作為模具降溫所使用之冷卻介質較好使用冷水或冷卻油之至少一者。
加熱時之溫度設定係停止冷水、冷卻油之供給，對模具施加熱。且，冷卻時，藉由停止熱水、加熱蒸汽、加熱油之供給，或停止對超音波振盪機、加熱器等之通電，將冷水、冷卻油於同一模具調溫用管路或不同之模具調溫用管路供給來進行冷卻。又，加熱、冷卻之介質為液體時，亦可使用同一管路。
若舉例如此所得之本發明壓製成形品之適用例，則舉例為電性電子機器、OA機器、智慧型手機及平板型PC為代表之資訊終端機器、機械零件、家電製品、車輛零件、建築構件、各種容器、休閒用品/雜貨類、照明機器等之零件及框體。該等中，由於優異之表面平滑性，由本發明製造之成形品非常良好地使用作為智慧型手機及平板型PC等之要求高設計性之框體用途。
[實施例]
以下，藉由實施例及比較例具體說明本發明，但本發明不受該等之限制，在可發揮本發明效果內可實施任意變更。
以下實施例及比較例所用之測定/評價方法及使用材料如下述。
[測定/評價方法] <側面部龜裂>
熱壓製成形品之側面部並無未填充部分、開孔/龜裂部分時評價為特別良好，一部分有較薄部位但未產生開孔/龜裂時評價為良好，產生開孔/龜裂時評價為不良。
<賦形性>
轉印模具形狀，於側面部以外之所有表面平滑時評價為「特別良好」，雖有平滑性稍差之部分但全體表面平滑時評價為「良好」，側面部以外之全部表面缺乏平滑性時評價為「不良」。
<剛性>
於壓製成形品之中央部載置直徑30mm之圓筒形狀之砝碼，測定施加4.5N靜荷重時變形之最大值。變形最大 值未達5mm時評價為「特別良好」，為5mm以上且未達10mm時評價為「良好」，10mm以上時評價為「不良」。
<纖維長>
將成形品約2g於600℃電爐中放置2小時，將成為灰分而殘留之無機填料於玻璃上鋪展並以光學顯微鏡觀察，拍攝後，以圖像解析裝置(三谷商事(股)製WinRoof 2013)測定500根並算出平均值。
[使用材料] <熱塑性樹脂(A)> <(A-1)芳香族聚碳酸酯>
以界面聚合法製造之雙酚A型芳香族聚碳酸酯(三菱工程塑膠(股)製「IUPILON(註冊商標)S-3000FN」)
<(A-2)聚丙烯>
均聚型聚丙烯(日本POLYPRO(股)製「NOVATEC(註冊商標)PP MA-3H」)
<(A-3)聚酯>
聚對苯二甲酸丁二酯(三菱工程塑膠(股)製「NOVADURAN(註冊商標)5010R5」)
<無機填料(B)> <(B-1)纖維狀填料>
(B-1-1)玻璃短纖維股(日本電氣玻璃公司製「T-571」，平均纖維徑13μm，平均纖維長3mm，胺基矽烷處理、耐熱胺基甲酸酯集束)
(B-1-2)玻璃短纖維股(平均纖維徑7μm，平均纖維長3mm，胺基矽烷處理、耐熱胺基甲酸酯集束)(以下「7 」)
(B-1-3)玻璃纖維 平均纖維徑17μm，纖維長10~50mm(以下「17 」)
(B-1-4)剖面扁平形狀玻璃短纖維股 平均長徑24μm/平均短徑7μm(以下「扁平」)
(B-1-5)碳纖維(短纖維股)(三菱縲縈(股)製「TR-06U」，平均纖維徑7μm，平均纖維長6mm，胺基甲酸酯系化合物集束，未經表面處理)
<(B-2)板狀填料>
(B-2-1)玻璃片(日本板玻璃公司製「玻璃片MEG160FY-M01」，平均粒徑160μm，平均厚度0.7μm，胺基矽烷環氧基矽烷處理)(以下「FY-M01」)
<(B-3)球狀填料>
(B-3-1)玻璃珠(Potters-Ballotini公司製「EGB731B」，平均粒徑18μm，胺基矽烷處理)
[實施例1] <樹脂粒之製造>
使用芳香族聚碳酸酯(A-1)作為熱塑性樹脂(A)，使用(B-1-1)玻璃短纖維股作為無機填料(B)。
使用具備一排出口之日本製鋼所公司製雙軸擠出機TEX30 α(C18塊體，L/D=63)將芳香族聚碳酸酯樹脂組成物之化合物以螺桿轉速200rpm、噴出量20kg/h，汽缸溫度270之條件下混練，於水槽中使擠出為股狀之熔融樹脂急冷，使用粒化機顆粒化獲得樹脂顆粒。自擠出機上游側(C1)供給(A)成分，(B)成分係依據表1、表2所示之混合比，使用側進料器自擠出機下游側(C13滾筒)供給。
<樹脂薄片之製造>
將上述樹脂顆粒作為原料，使用滾筒直徑32mm、螺桿之L/D=35之雙軸擠出機，以噴出量20kg/h、螺桿轉速200rpm，汽缸溫度270℃之條件，成形寬度400mm之表1~3所記載厚度之樹脂薄片。自模嘴流出之樹脂導入經鏡面修飾之3根拋光輥上，此時將第1號輥、第2號輥、第3號輥之溫度設定為160℃。各種薄片厚度係藉由調整拉伸速度而調整。又第1號輥/第2號輥間之輥挾壓以油壓表示為5MPa。
<熱壓製方法>
作為模具，係使用上模具3(芯模)為無加熱/冷卻迴路之矽橡膠製，下模具4(腔模)係具有利用電感之加熱迴路、利用冷水之冷卻迴路之鋼材製，箱型成形品之投影面尺寸為190×240mm，側面深度4e=7mm，中央部深度4d=15mm者(參考圖6)。接著將下部模具4加熱至200℃後，以使薄片邊緣部分之長度相對於模具成為表1、2所示之固定長度之方式切斷而得之樹脂薄片2以覆蓋於下模具4上的凹部4a之方式放置，以1MPa之加壓空氣鎖模保持1分鐘，成形樹脂薄片2。其次，下模具4冷卻至80℃而獲得熱賦形品。
又，實施例1中之薄片邊緣部分之長度為20mm(參考表1)，下模具(下模具4)之自凹部開口至最深區域之距離為15mm(中央部深度4d)，因此「邊緣部分之長度/下模具之凹部深度之比值」=1.3(20(mm)/15(mm))。如此，藉由使邊緣部分之長度相對於下模具凹部深度增大，可確實防止自薄片形成之成形品之側面部中未填充樹脂。
[實施例2]
除了將熱塑性樹脂設為聚丙烯(A-2)、無機填料(B)含量設為30wt%，混合時之汽缸溫度設為220℃，樹脂薄片製造時之汽缸溫度設為220℃，第1號輥~第3 號輥溫度設為60℃，熱壓製時之下部模具之加熱溫度設為190℃以外，與實施例1同樣。
[實施例3]
除了將熱塑性樹脂設為聚對苯二甲酸丁二酯(A-3)、無機填料(B)含量設為30wt%，混合時之汽缸溫度設為265℃，樹脂薄片製造時之汽缸溫度設為265℃，第1號輥~第3號輥溫度設為140℃，熱壓製時之下部模具之加熱溫度設為180℃以外，與實施例1同樣。
[實施例4]
除了將無機填料(B)含量設為55wt%以外，與實施例1同樣。
[實施例5]
除了將無機填料(B)設為直徑7μm之玻璃短纖維股(B-1-2)以外，與實施例1同樣。
[實施例6]
除了將無機填料(B)設為剖面為扁平形狀之玻璃短纖維股(B-1-4)以外，與實施例1同樣。
[實施例7]
除了將無機填料(B)設為碳纖維30wt%(B-1-5)以 外，與實施例1同樣。
[實施例8]
除了將無機填料(B)設為併用直徑13μm之圓形剖面玻璃短纖維股40wt%(B-1-1)與厚度0.7μm之玻璃片10wt%(B-2-1)以外，與實施例1同樣。
[實施例9]
除了將薄片之邊緣部分長度設為5mm以外，與實施例1同樣。
[實施例10]
除了將薄片之邊緣部分長度設為40mm以外，與實施例1同樣。
[實施例11]
除了將薄片厚度設為0.3mm以外，與實施例1同樣。
[實施例12]
除了將薄片厚度設為1.2mm以外，與實施例1同樣。
[比較例1]
除了將薄片之邊緣部分長度設為60mm以外，與實施例1同樣。
[比較例2]
除了將薄片之邊緣部分長度設為2mm以外，與實施例1同樣。
[比較例3]
除了將薄片厚度設為0.2mm以外，與實施例1同樣。
[比較例4]
除了將薄片厚度設為1.3mm以外，與實施例1同樣。
[比較例5]
除了將無機填料(B)含量設為10wt%以外，與實施例1同樣。
[比較例6]
除了將無機填料(B)含量設為65wt%以外，與實施例1同樣。
[比較例7]
除了將無機填料(B)設為玻璃珠40wt%(B-3-1)以外，與實施例1同樣。
[比較例8]
將聚丙烯粉末(A-2)與纖維長10~50mm之玻璃纖維(B-1-3)於水中分散進行抄紙做成網片狀之成形材料以180℃之熱風乾燥，以220℃、0.2MPa進行熱壓製後，以同壓力進行冷壓製，獲得包含玻璃纖維40重量%之玻璃纖維強化聚丙烯成形品。
[評價結果]
由表1~表3所示之實施例及比較例之結果，可了解如下。
實施例1~12中，均如圖6之1a及1b所示，藉由使樹脂薄片之邊緣部分長度為5mm~50mm，壓製成形品側面部並無樹脂之未填充部分、開孔/龜裂部分，成形品具有良好外觀。且，成形品由於具有比無機填料高之剛性，故於成形品中央部施加4.5N靜荷重時之最大變形量減小。又，亦可使用與圖6所示之模具不同形狀之模具例如圖1~4所示之形狀之模具。
相對於此，邊緣部分長度為60mm之比較例1中，薄片端部與模具外周部利用接著而鎖模時樹脂薄片斷裂，未進入到腔穴中，而於成形品側面部產生開孔/龜裂。
邊緣部分長度為2mm之比較例2中，樹脂量不充分，成形品側面部成為未填充。
樹脂薄片厚度為0.2mm之比較例3中，由於厚度過薄，故鎖模時斷裂，於成形品側面部產生開孔/龜裂，成形品之剛性亦不充分。
樹脂薄片厚度為1.3mm之比較例4中，成形品側面部雖未產生破裂，但R部分之賦形性不充分。
無機填料含量為10wt%之比較例5中，對成形品施加靜荷重4.5N之荷重時之最大變形超過10mm，剛性不充分。
無機填料含量為65wt%之比較例6中，無機 填料含量高，樹脂薄片易斷裂，故於壓製成形品側面部產生樹脂未填充部分、開孔/龜裂部分。進而，因無機填料使設計面之表面平滑性顯著降低。
無機填料為玻璃珠之比較例7中，成形品之無機填料短，故最大變形超過10mm，剛性不充分。
使用纖維長10~50mm之玻璃纖維利用抄紙法製造之比較例8中，纖維於成形品表面突出，設計面表面平滑性不充分。
1‧‧‧樹脂薄片邊緣部分
1a、1b‧‧‧邊緣部分之長度
2‧‧‧樹脂薄片
3‧‧‧上模具
3a‧‧‧凸部
4‧‧‧下模具
4a‧‧‧下模具凹部

Claims (7)

  1. 一種藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其係包含將含有熱塑性樹脂(A)及纖維狀無機填料(B)的樹脂薄片或樹脂薄膜以上模具與下模具進行壓製成形的步驟的成形體之製造方法，在該樹脂薄片100質量份中分別含有40~80質量份的熱塑性樹脂(A)、及20~60質量份的纖維狀無機填料(B)，前述樹脂薄片之厚度係0.3~1.2mm，成形體中的纖維狀無機填料(B)之平均纖維長度係50~500μm，且配置於前述壓製成形中所使用的前述下模具之凹部上的該樹脂薄片之邊緣部分之長度係5~50mm。
  2. 如請求項1之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其中，前述壓製成形中所使用的前述下模具之凹部之深度係1~30mm。
  3. 如請求項1或2之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其中，前述邊緣部分之長度對前述下模具之凹部之深度之比(邊緣部分之長度(mm))/(下模具之凹部之深度(mm))之值係1.0以上10.0以下。
  4. 如請求項1~3中任一項之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其中，前述樹脂薄片進而含有0.1~10質量份的板狀填料。
  5. 如請求項1~4中任一項之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其中，前述熱塑性樹脂(A)係包含芳香族聚碳酸酯。
  6. 如請求項1~5中任一項之藉由壓製成形而成的成形體之製造方法，其中，前述邊緣部分之長度係7mm~20mm。
  7. 一種成形體，其係藉由如請求項1~6中任一項之製造方法而得到。
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