WO2000003859A1 - Produit en resine moulee, de faible poids, et son procede de fabrication - Google Patents

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WO2000003859A1
WO2000003859A1 PCT/JP1999/003845 JP9903845W WO0003859A1 WO 2000003859 A1 WO2000003859 A1 WO 2000003859A1 JP 9903845 W JP9903845 W JP 9903845W WO 0003859 A1 WO0003859 A1 WO 0003859A1
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molded product
resin
resin molded
mold
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Manabu Nomura
Toru Shima
Atsushi Sato
Hirofumi Gouda
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Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a lightweight resin molded product and a method for producing the same, and in particular, while having a reduced weight, has particularly excellent properties in rigidity, bending strength, impact strength, uniformity of strength, and resistance to local stress and torsion.
  • the present invention relates to a fiber-containing lightweight resin molded product having excellent appearance and having an excellent appearance, and an efficient production method thereof.
  • Fiber-reinforced resin molded articles reinforced by incorporating fibers such as glass fibers have been known.
  • This fiber-reinforced resin molded product is excellent in mechanical properties such as tensile strength and bending strength and heat resistance, so it can be used as an instrument panel, a bumper beam, a door step, a Nora'e rack, a rear quota panel, and an air-acre.
  • Lina Auto parts such as cases, chassis of electrical products such as radios, televisions and videos, housing parts such as computers, printers, and copiers, and panels for exterior walls, panels for partition walls, shelves, and cable troughs. Widely used as furniture for 'architecture' and civil engineering materials.
  • an injection molding method for injecting a molten resin containing fibers into a mold can be used. According to this injection molding method, it is possible to mold even a complicated shape, and since a predetermined molding cycle can be continuously repeated, the same shape can be mass-produced. There is.
  • the mold transferability is sweet, and silver leaks and the like are generated, and the strength, strength, rigidity, etc., of the molded product cannot be sufficiently secured because the appearance of the molded product is impaired. There are cases.
  • the molded product obtained by the molding method described in (1) or (2) above may be There are problems such as insufficient bending strength and rigidity, and limited use of molding raw materials.
  • the degree of weight reduction is high, for example, when the expansion rate exceeds 2 times, if the internal structure is a structure with uniform voids, the density is extremely low in the center of the molded product in the thickness direction. And may not always contribute sufficiently to bending deformation and bending stiffness.
  • the manufacturing method (3) a light-weight molded article having no surface protrusions and excellent surface characteristics can be obtained.
  • An object of the present invention is to provide a wide range of applications in which a wide range of molding raw materials can be selected, and even in a large-area molded product having a hollow portion, there is no reduction in rigidity and strength, a good appearance, and a wide control range of weight reduction. It is an object of the present invention to provide a lightweight resin molded article applicable to a molded article and an efficient production method thereof.
  • the present inventors have conducted intensive studies on the raw material resin and the molded article, the weight reduction of the molded article, and the internal structure and physical properties of the molded article in the gas injection molding method.
  • the preferred internal structure of the fiber-containing molded article is a case where the voids do not form hollow portions and are formed substantially uniformly.
  • the molding conditions for forming the above structure are very narrow, and it may be difficult to obtain the above structure stably. Therefore, the density of the inside of the molded product, particularly in the central portion in the thickness direction, becomes extremely low depending on the formed product and the like, and sufficient strength and rigidity cannot be obtained.
  • a fiber-containing molten thermoplastic resin made of a specific fiber-containing resin molding material is injected or injection-compressed into the mold cavity, and then the volume of the mold cavity is increased.
  • gas By injecting gas into the molten resin after the start of expansion, it was found that a lightweight resin molded product having excellent rigidity, strength and appearance can be efficiently manufactured.
  • a hollow resin molded product formed of a thermoplastic resin having a fiber content of 10 to 70% by weight, and a lightweight resin molded product having a reinforcing rib structure in a hollow portion.
  • the lightweight resin molded article according to the above item 3 wherein the voids are dispersed air-permeable voids. 5.
  • a molding die having rib forming means inject or inject and compress a fiber-containing molten thermoplastic resin made of a fiber-containing molding resin material having an average fiber length of 2 to 50 mm into the mold cavity, and then mold A hollow molded product made of 10 to 70% by weight of fiber-containing thermoplastic resin in which the volume of the mold cavity is expanded and gas is injected into the molten resin after the expansion is started.
  • the hollow rib has a reinforcing rib structure. Manufacturing method of lightweight resin molded products.
  • the fiber-containing molten thermoplastic resin has a total length of 2 to 5 Omm, a length equal to the total length, and fibers arranged in parallel to each other.
  • a fiber-containing molten thermoplastic resin made of a fiber-containing molding resin material having an average fiber length of 2 to 50 mm has a blowing agent added to 100 parts by weight of the fiber-containing resin.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a first embodiment of the present invention, in which (A) shows a state before the volume of the injection mold is increased, and (B) shows a state after the expansion.
  • FIGS. 2A and 2B are conceptual diagrams of a skin integral molding according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A shows a state before the volume of the injection mold is enlarged
  • FIG. 2B shows a state after the enlargement. is there.
  • the lightweight resin molded product of the present invention and the method for producing the same will be described based on an example of the production method.
  • a fiber-containing molten thermoplastic resin made of a specific molding resin material is injected and filled into a mold cavity, and then the volume of the mold cavity is increased, and gas is introduced into the molten resin.
  • a mold having a rib-forming ability is used to form a reinforcing rib in a hollow portion. That is, in the first embodiment and the second embodiment of the present invention, a similar effect can be obtained by the expansion due to the springback phenomenon caused by the entanglement of the containing fibers without substantially using the foaming agent.
  • a rib structure is formed in the hollow portion, so that the rigidity and strength can be significantly increased.
  • the method for producing a lightweight resin molded product according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention comprises forming a hollow portion by expanding a molten resin by gas injection in response to expansion of a mold cavity. Therefore, the weight of the molded product is reduced. This weight reduction is based on the fact that the weight of the entire molded product is fixed by the capacity of the cavity when the molten resin is filled in the molding die, but the shape of the hollow molded product with a rib structure is The effect is to have much higher rigidity and strength while maintaining the same weight, which can contribute, for example, to lighter weight and resource saving of automobiles.
  • the present inventors have already proposed a method for producing a lightweight resin molded product utilizing the springback phenomenon of a fiber-containing resin, as described above.
  • the feature of this method is that the whole molded product adopts the expanded structure of the fiber-containing resin.
  • the method for producing a lightweight resin molded article of the present invention solves the above-mentioned problem by utilizing the expansion characteristics of the fiber-containing resin to reduce the weight of the molded article and to form a rib structure inside the molded article. .
  • a hollow structure is formed as a molded article, that is, as a means for selectively forming a hollow structure without expanding the whole.
  • the reason is that the fiber-containing resin starts to expand due to the expansion of the mold cavity, starts gas injection from the initial stage, and further increases the speed of expansion of the mold cavity, increases the gas injection speed, And it is achieved by increasing the gas flow rate. Therefore, the degree of weight reduction can be arbitrarily controlled and the degree of expansion of the fiber-containing resin part can be controlled by selecting molding materials and selecting molding conditions.
  • the above method can reduce the weight, but the hollow part is merely an effect of reducing the weight.
  • a molded product whose expansion is three times or more cannot withstand actual use in terms of rigidity and strength. It will be.
  • the mold structure for forming the rib structure is not particularly limited, and any means can be adopted in consideration of the shape of the molded product.
  • an example of a manufacturing method for forming a rib structure will be described.
  • the present invention expands the mold cavity volume by using a movable mold (core) having a plurality of cavity forming surfaces capable of moving back and forth with respect to the cavity.
  • the moving mold (core) has a simple shape, that is, a cavity, whereas a single flat moving mold is almost uniform.
  • a molded article having a planar structure having a hollow portion of one thickness is obtained.
  • the surface portion of the mold cavity is cooled to form a non-expandable skin layer, and the resin molded product has high strength and rigidity despite its light weight.
  • the rigidity is insufficient when the surface volume is large, and the resistance to local stress and torsion may be insufficient.
  • the skin layers on both surfaces are joined by reinforcing ribs made of fiber-containing resin.
  • a mold provided with a movable mold (having a plurality of moving parts) having a plurality of cavity forming surfaces capable of moving back and forth with respect to the mold cavity. Then, the molten thermoplastic resin containing a specific molding resin material is injected into the mold cavity where the cavity forming surface of the movable mold is at the projecting position where the clearance is left, and then the volume of the mold cavity is reduced. The moving mold is retracted in the direction of enlargement.
  • the shape and number of the moving parts (cores) constituting the cavity forming surface are appropriately determined according to the size of the molded product, required characteristics, and the like.
  • the protruding state of the plurality of moving parts is also appropriately determined in the same manner, but in general, a position having an appropriate clearance between the opposing mold surface in consideration of the expansion ratio of the molded product is set. Is done. After the mold cavity starts to expand, gas such as nitrogen is injected into the fiber-containing molten resin in the cavity. By expanding the mold cavity, the fiber-containing molten resin expands in the initial stage of cavity expansion, and then a good hollow portion is formed by injecting gas.
  • the outer periphery and the center of the molded product have the same mold cavities in advance when the resin is filled, and gas is easily injected into the retracted portion of the movable mold, and the formation of a hollow portion is ensured.
  • the injected gas not only increases the volume of the hollow part but also presses the fiber-containing molten resin toward the mold forming surface, so that the resin is cooled in a state in which the resin is in close contact with the mold surface. No sink marks are formed on the surface of the molded product.
  • this gas is circulated through the mold, cooling of the molded article is promoted and the molding cycle is improved. At this time, if a liquid such as volatile water is entrained, the cooling effect is further improved.
  • a fiber-containing thermoplastic resin having an average fiber length of 2 to 50 mm and a fiber content of 10 to 70% by weight is used as a molding material resin.
  • the fiber-containing thermoplastic resin has a total length of 2 to 5 Omm, a length equal to the total length, and a fiber content containing 20 to 80% by weight of fibers arranged in parallel with each other. It is preferable to use a molding raw material in which the fiber is a mixture of a thermoplastic resin pellet and another pellet and the fiber accounts for 10 to 70% by weight of the whole.
  • the other pellet is usually a thermoplastic resin or a resin containing various additives, but for example, a pellet obtained by melting and kneading glass fiber or the like may be used. By selecting this molding material, the spring back phenomenon is better exhibited.
  • the ribs are formed on the lightweight resin molded product, and the molding die means is not limited to the case where the expansion ratio of the lightweight resin molded product is relatively large. In many cases, the ribs need not have a dense structure. In this case, not only the hollow part but also the rib part has a lightweight structure having voids due to expansion, so that a lighter molded product can be obtained. Therefore, the means for forming the ribs can also be achieved by designing a molding die so that the ribs are formed in the hollows. For example, in a molding process, there is a method of forming a convex portion on at least one of the fixed mold and the movable mold.
  • the convex The part cools faster than the other general parts, increases the melt viscosity, hinders expansion and forms ribs.
  • the concave portion is formed in the fixed mold or the movable mold, the amount of resin in the corresponding portion increases, and a portion corresponding to the rib can be formed.
  • the ribs are formed at any position and shape, such as a linear shape, a lattice shape, and an independent shape, and can be appropriately selected from the product design of the lightweight resin molded product.
  • the formation of the hollow portion can be controlled by selecting the gas injection conditions, it can also be controlled by controlling the expansion speed of the cavity, that is, the retracting speed of the movable mold and the movable mold.
  • the retreat speed is in the range of 1 to 200 mm ns, preferably in the range of 2 to 100 O mm.
  • the lightweight resin molded article of the present invention has a fiber content of 10 to 70% by weight, preferably 15 to 60% by weight. If the content is less than 10% by weight, the expandability, strength, rigidity and heat resistance are not sufficient, and if the content is more than 70% by weight, the fluidity at the time of melting is reduced, resulting in poor appearance, swellability and moldability. There are cases.
  • the fiber glass fiber is preferable, and the average fiber length in the molded article is 0.2 to 20 mm, particularly preferably 2 to 15 mm.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of the method for producing a lightweight resin molded product of the present invention.
  • FIG. 2 conceptually shows a second embodiment of the method for producing a lightweight resin molded product of the present invention.
  • 1 is a fixed mold
  • 2 is a movable mold
  • 3 is a movable mold
  • 4 is a movable mold protrusion
  • 5 is a mold cavity
  • 6 is a sprue
  • 7, 8 is a gas inlet
  • 10a, 10b, and 10c are parts of the lightweight resin molded product.
  • (A) shows the state before the fiber-containing molten resin is injected and the volume of the injection mold is expanded
  • (B) shows the state after the volume of the injection mold is expanded. .
  • the method for manufacturing a lightweight resin molded product of the present invention according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is as follows. First, a fixed mold 1 and a movable mold 2 are clamped, and a moving mold having a plurality of protrusions is further provided. The mold 3 is projected into the cavity 5 to determine the mold cavity volume at the time of injection. In this case, the tip of the protruding portion of the movable mold is set to have a clearance D1 in the thickness direction of the molded product.
  • the shape of the clearance D1 and the movable mold (projection) can be appropriately determined depending on the shape of the final molded product, the degree of weight reduction, and the like.
  • the molten thermoplastic resin containing fibers is injected and filled from the nozzle of the plasticizer (not shown) through the sprue 6 to the cavity 5 in this state, and the mold surface is reliably transferred by the injection resin pressure.
  • the injected molten resin begins to cool from the part where it contacts the mold.
  • the retreating of the movable mold 3 is started, and as shown in Fig. 1 (B), the position is increased to the position of D2, that is, the cavity volume to be the final molded product.
  • Inject gas The gas may be injected together with the start of the retreat of the moving mold 3.
  • the fiber-containing thermoplastic resin in a molten state expands due to the resilience due to the entanglement of the contained fibers.
  • gas is selectively injected into the inflated portion, a hollow portion is formed, and a final molded product having a reinforcing rib in the hollow portion is formed. Is pressed against the mold wall and shaped.
  • the retreat of the movable mold is performed in the range of:! To 200 mm / sec, preferably 2 to 100 mm / sec. After cooling, the gas is released, the mold is opened, and the lightweight resin molded product is removed.
  • a movable mold other than the outer peripheral portion of the mold for example, having a plurality of moving portions in the central portion is projected into the cavity to inject the molten resin, and the molten resin is injected.
  • the resin is also cooled in a part where a flat structure is formed, which is a general part of the method.
  • the movable mold is retracted, the molten resin is expanded, and a gas is injected to form a hollow portion.
  • the lightweight resin molded product not only the hollow portion 10c but also the dense region of the fiber-containing resin, that is, the reinforcing rib 10b, is provided not only in the outer peripheral portion 10a but also in the center portion of the molded product. It is formed.
  • a regulating valve is provided at one of the gas inlets to serve as a gas outlet, and while maintaining the pressure at the gas outlet at a certain pressure, discharge and distribute the gas to promote cooling of the molded product. You can also do it.
  • Another manufacturing method of the lightweight resin molded product according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 is as follows. First, the fixed mold 1 and the movable mold 2 are clamped to reduce the cavity volume at the time of injection. decide. In this case, the position of the movable mold 2 with respect to the main part of the fixed mold 1 is set to be a clearance D 1 in the thickness direction of the molded product.
  • the feature of this embodiment is that a concave portion 11 is formed on the mold surface of the fixed mold 1. Further, the gas injection nozzle is provided so as to avoid this concave portion.
  • the shape of the clearance D1 and the concave portion can be appropriately determined according to the shape of the final molded product, the degree of weight reduction, and the like. Fiber 5 containing molten thermoplastic resin is shown for cavity 5 in this state It is injected and filled from the nozzle of the plasticizing device via sprue 16, and the mold surface is reliably transferred by the injected resin pressure.
  • the injected molten resin begins to cool from the point of contact with the mold. Then, the retreat of the movable mold 3 was started, and as shown in Fig. 2 (B), the cavity volume was expanded to the position of D2, that is, the position to be the final molded product. Inject nitrogen gas more than 8. The gas may be injected together with the start of the retreat of the movable mold 3. Due to the retreat of the movable mold 3, the fiber-containing thermoplastic resin in a molten state expands due to the resilience due to the entanglement of the contained fibers, and the amount of resin in the mold concave portion is large, and compared to other parts As a result, the expansion ratio is reduced, and the rib portion can be formed.
  • the reinforcing rib composed of the low expansion region formed according to the shape of the concave portion on the mold surface is arbitrary, such as an independent linear shape, a continuous linear shape, or a lattice shape, depending on the shape of the molded product.
  • thermoplastic resin used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include, for example, polypropylene, propylene-ethylene block copolymer, propylene-ethylene random copolymer, and polyethylene.
  • Polyolefin resin, polystyrene resin, ABS resin, polychlorinated vinyl resin, polyamide resin, polyester resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, polyaromatic or thioether resin, polyaromatic Aromatic ester resins, polysulfone resins, acrylate resins, and the like can be used.
  • the above thermoplastic resins can be used alone or in combination of two or more.
  • thermoplastic resins polypropylene resins such as polypropylene, block copolymers of propylene and other olefins, random copolymers, or mixtures thereof, Polyamide resins are preferred, especially acids modified with unsaturated carboxylic acids or their derivatives. A polypropylene resin containing a modified polyolefin resin is preferred.
  • fillers such as impact modifiers such as various elastomers, stabilizers, antistatic agents, weathering agents, coloring agents, short fibers, and talc may be added to these thermoplastic resins as necessary. Can also. If the fiber is too short to recover, add a gas generating agent such as a foaming agent.
  • the fibers include ceramic fibers: porone fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, silicon nitride fiber, zirconia fiber, inorganic fiber: glass fiber, carbon fiber, metal fiber: copper fiber, Brass fiber, steel fiber, stainless fiber, aluminum fiber, aluminum alloy fiber, organic fiber: polyester fiber, polyamide fiber, polyarylate fiber and the like can be exemplified.
  • the fiber length in the forming raw material is preferably about 0.2 to 50 mm from the viewpoint of formability.
  • the raw material pellets are those obtained by melting and kneading chopped strands and thermoplastic resin into pellets, and the total length of fiber-containing molded resin raw materials is 2 to 50 mm.
  • a fiber-containing thermoplastic resin pellet having the same length as the entire length and containing 20 to 80% by weight of fibers arranged in parallel with each other, or the pellet and the other pellet.
  • the fiber is a molding resin material in which the fibers are 10 to 70% by weight of the whole, and preferably the whole is 2 to 5 Omm and has a length equal to the total length.
  • Thermoplastic resin pellets containing 20 to 80% by weight of fibers arranged in parallel to each other are preferred. If the pellets are arranged in parallel to each other and contain 20 to 80% by weight of the whole, plasticizing, melting, and kneading with the screw of the injection device can be performed. Breakage is unlikely to occur and dispersibility is also good. As a result, spattering of the fiber-containing molten resin in the cavity The ringback phenomenon becomes better, the fiber length remaining in the final molded product becomes longer, and the physical properties and surface appearance are improved. In addition, as a plasticizing screw of an injection molding machine, use of a type having a relatively low compression ratio is preferable from the viewpoint of suppressing fiber breakage.
  • the glass fiber is a glass fiber such as E-glass or S-glass having an average fiber diameter of 25 / m or less, preferably in the range of 3 to 20 ⁇ . Can be employed favorably. If the diameter of the glass fiber is less than 3 ⁇ m, the glass fiber does not fit into the resin during pellet production, making it difficult to impregnate the resin.If the diameter exceeds 20 / m, the appearance is reduced. In addition to making it difficult for the fibers to flow into details such as ribs and ribs, cutting and chipping are more likely to occur during melt kneading.
  • the glass fibers are surface-treated with a coupling agent, and then subjected to a binding agent by a sizing agent. It is desirable to bundle them in 100,000 lines, preferably in the range of 150 to 500,000 lines.
  • the coupling agent can be appropriately selected from so-called silane coupling agents and titanium-based coupling agents that have been conventionally used.
  • silane coupling agents and titanium-based coupling agents that have been conventionally used.
  • Aminosilanes such as ethyltrimethoxysilane can be used.
  • a urethane type, an olefin type, an acryl type, a butadiene type, an epoxy type and the like can be used, and among these, a urethane type and an olefin type can be preferably used.
  • Ureta The oil-based sizing agent is usually an oil-modified sizing agent as long as it contains 50% by weight or more of polysocyanate obtained by a polyaddition reaction between a diisocyanate compound and a polyhydric alcohol.
  • any of a one-part type such as a moisture-curable type and a block type, and a two-part type such as a catalyst-curable type and a polyol-curable type can be adopted.
  • a modified polyolefin resin modified with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof can be used as the olefin sizing agent.
  • thermoplastic resin By attaching and impregnating a thermoplastic resin to the glass fibers converged by the sizing agent as described above, a resin pellet containing glass fibers is produced.
  • a method of attaching and impregnating a thermoplastic resin to glass fiber for example, a method of passing a fiber bundle through a molten resin and impregnating the fiber with the resin, a method of impregnating the fiber with a fiber bundle through a coating die, or For example, a method in which the molten resin adhered around the fibers by a dicing method is spread and impregnated into the fiber bundle can be adopted.
  • the tension is applied to the fiber bundle by pulling it through the fiber bundle inside the die with the unevenness on the inner periphery.
  • a pultruding method can be adopted in which the molten resin is applied to the textile market, and the process is completed by pressing the textile machine at the IT market. If the glass fiber and the molten resin are compatible with each other and have good wettability, the molten resin can be easily impregnated into the glass fiber and the pellet can be easily produced. The step of converging may be omitted in some cases.
  • a method of allowing the two to be compatible with each other it is effective to impart a polarity to the resin or to graft a functional group that reacts with the force-printing agent on the surface of the glass fiber.
  • a long fiber bundle (strand, etc.) impregnated with resin is cut along the longitudinal direction of the fiber by the above method, it will be the same as the entire length of the pellet.
  • a resin pellet containing long fibers can be obtained.
  • the resin pellets are not limited to cut fiber-contained long fiber bundles whose fiber bundles are made into strands and the cross-sectional shape of which is approximately circular. Accordingly, a resin-containing long fiber bundle in a sheet, tape or band shape may be cut to a predetermined length.
  • the gas to be injected into the fiber-containing molten resin in the cavity is not particularly limited, and usually an inert gas such as nitrogen or argon at room temperature is used.
  • an inert gas such as nitrogen or argon at room temperature
  • a cooling gas having a temperature of 15 ° C. or less, preferably 0 ° C. or less can be used.
  • the gas is opened to any one of a gas nozzle provided inside a nozzle of an injection device for plasticizing and injecting the molten resin, or a sprue, a runner and a cavity provided inside the mold. It can be injected into the fiber-containing molten resin from the gas pin to be opened.
  • the pressure of the gas is preferably set in the range of 0.2 to 30 MPa, particularly preferably in the range of 1 to 2 OMPa.
  • the pressure value of the gas to be injected depends on the size of the molded product, the shape and expansion ratio, and the fluidity, viscosity and fiber content of the molten resin, and the gate shape of the mold. It is set according to.
  • gas injection is possible even at relatively low pressure even at relatively low pressure even at relatively low pressure is that it is performed after the mold cavity has begun to expand, and the resin is injected into the area where the resin has expanded in advance by using the fiber springback phenomenon. That's why. Therefore, the possibility of gas leaking between the surface of the molten resin and the molding surface of the mold and the occurrence of appearance defects such as silver mark streak are reduced. Cooling line for molded products In the PT process, gas can be discharged and cooled to cool the resin after shaping in a short time. Another reason that gas injection at a relatively low pressure is possible is that, due to the inclusion of fibers, when the molten resin foams, the foam cell walls become gas permeable, facilitating gas dispersion throughout the molded article.
  • the injected gas essentially contributes to the formation of voids and the formation of a hollow portion, but it is preferable that the injected gas is flowed and discharged as a secondary factor in the mold transferability in the molding of a molded article and the cooling process.
  • the molded resin can be cooled in a short time. In other words, the cooling of the molded article can be promoted by discharging the gas while keeping the pressure at the gas outlet at a certain pressure.
  • a skin material for covering and integrating the surface of the molded product can be attached to the mold before molding.
  • a mold having a skin material attached before molding a lightweight resin laminate molded product whose surface is covered with the skin material can be obtained.
  • the skin material include cloth such as woven fabric and nonwoven fabric, thermoplastic resin sheet and film, foamed sheet of thermoplastic resin, and single-layer material such as film printed with a pattern or the like.
  • a multilayer material in which a lining material composed of a thermoplastic resin or a foam sheet of a thermoplastic resin is used as a skin material such as a thermoplastic elastomer or a vinyl chloride resin can be used.
  • the skin material can be entirely coated on the molded product or can be partially coated.
  • a general injection molding method is employed for injecting the fiber-containing molten thermoplastic resin into the mold cavity.
  • the melt flow during injection melt fluidity due to fiber content, etc.
  • the size of the molten resin flow length of the molten resin
  • prevention of resin orientation, etc. insufficient resin is injected to satisfy the mold cavity, and then the movable mold, moving mold, etc. are advanced.
  • an injection compression molding method in which the molten resin is compressed and completely filled. In some cases, it is preferable to use the injection compression molding method for the integral molding method of the skin.
  • the composition of the fiber-containing foamable thermoplastic resin used in the present invention includes 90 to 30% by weight of the thermoplastic resin and 10 to 70% by weight of the fiber, and preferably 80 to 40% by weight. Consists of 20% by weight of thermoplastic resin and 20 to 60% by weight of fiber. The selection of these compounding amounts is appropriately determined based on the type of thermoplastic resin, melt viscosity, type of fiber, fiber diameter, fiber length, thickness and shape of the molded product, physical properties required for the molded product, and the like.
  • the foaming agent for converting the fiber-containing thermoplastic resin into a foamable resin is not particularly limited, and a suitable foaming agent may be selected and used depending on the melting temperature of each resin.
  • foaming agents include oxalic acid derivatives, azo compounds, hydrazine derivatives, semicarbazides, azide compounds, nitroso compounds, triazoles, urine and its related compounds, nitrites, hydrides, carbonates and the like.
  • Bicarbonate can be used.
  • azodicarbonamide ADCA
  • benzenesulfohydrazide N, N-dinitropentamethylenetetramine, terephthalazide, and the like
  • physical blowing agents include pentane, butane, fluorine compounds, and water.
  • foaming agents may contain a molding raw material pellet and a predetermined amount of a foaming agent, or may be added in advance as a masterbatch of the foaming agent and a thermoplastic resin.
  • the foaming agent contains 100 parts by weight of the fiber-containing thermoplastic resin. In general, the amount is in the range of 0.5 to 10 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight.
  • the amount of the foaming agent added is to secure the expandability of the mold cavity volume at the time of the initial expansion, and when the expandability is not caused by the contained fibers, a relatively large amount is used. Therefore, it is not always necessary that the fiber length in the molten resin is particularly long, and the range of selection of molding materials is expanded. Further, if necessary, stabilizers, antistatic agents, weathering agents, coloring agents, fillers such as talc, and impact modifiers such as various elastomers can be added.
  • the lightweight resin molded article of the present invention has a hollow portion made of a thermoplastic resin having a fiber content of 10 to 70% by weight, and has a reinforcing rib structure in the hollow portion.
  • the hollow portion may be a plurality of hollow portions separated by a reinforcing rib structure, or a structure in which a plurality of hollow ribs are distributed.
  • the light-weight resin molded product of the present invention has a fiber content of 10 to 70% by weight, a porosity of 25 to 70% by weight, and air-permeable voids dispersed therein.
  • it is a lightweight resin molded article having a fiber content of 10 to 70% by weight, a porosity of 25 to 95%, and a hollow portion.
  • the air-permeable void means a structure through which gas can entirely pass, although a clear void is not clearly formed inside the lightweight resin molded product.
  • the lightweight resin molded article of the present invention has expandability due to the inclusion of fibers even in the main body portion made of a fiber-containing resin other than the hollow part. In some cases, the main body also contains fine voids.
  • the overall porosity including the hollow portion that is, the resin cavity, the mold cavity volume at the time of filling, and the final Approximate by the extent of expansion to the volume of the mold cavity at the completion of expansion to become a molded product
  • the fibers in the molded article glass fibers are preferable, and those having an average fiber length in the range of 1 to 20 mm are preferable.
  • Examples of the lightweight resin molded product of the present invention include an instrument panel core, a bumper beam, a door panel, a door step, a roof 'rack, a rear' quarter panel, an air cleaner.
  • a case various kinds of villas, ceiling materials, an engine cover and the like.
  • Parts, housings and parts for electrical products such as radios, televisions, and video cameras, housings and parts for computers, printers, and copiers.
  • the effects of the present invention will be described based on specific examples, but the present invention is not limited to these examples.
  • Glass fiber (1 3 / m) is arranged in parallel, its content is 7 5 wt%, glass fiber reinforced and a length of 1 2 mm poly pro Pirenpere' preparative (3 wt maleic anhydride-modified polypropylene 0 / 0 containing) 6 0 wt 0/0 and Mel preparative index (M l: 2 3 0.C, 2. 1 6 kg load) force 3 0 8 1 0 minutes polypropylene Perret Tsu DOO 4 0 wt 0/0 drives Len Into a molded resin material.
  • the injection molding machine used a screw with a mold clamping force of 850 t and a compression ratio of 1.9 to reduce breakage of the glass fiber. As shown in Fig.
  • the protrusion 4 of the movable mold 3 protrudes into the cavity 5 (clearance of the fixed mold and the protrusion of the movable mold (D1)).
  • the die was positioned at 3 mm.
  • the molding resin material was melted, plasticized, weighed, injected and filled so as to have a volume equivalent to the mold cavity volume.
  • the moving mold 3 starts to retract at a very high speed of 50 mm, sec.
  • Nitrogen gas of Pa gas flow rate 2 liter-second
  • the retraction is to the final molded product position (D2: 12 mm) as shown in Fig. 1 (B).
  • degassing is performed, and the movable mold 2 is opened to mold the lightweight resin. The shape was removed.
  • the obtained lightweight resin molded product was free of sink marks and had good smoothness.
  • the combined porosity of the hollow space and the fine voids was about 85%.
  • a hollow portion was formed in a region of the molded product where the movable die 3 receded.
  • the center part which is the cavity formed by the protrusion of the movable mold at the time of resin injection, is formed of a rather dense part with a low porosity, and has a function as a reinforcing rib substantially.
  • the product had excellent rigidity. When no gas was injected, the surface smoothness was poor due to sink marks.
  • Glass fiber (13 ⁇ ) is arranged in parallel, its content is 60% by weight, and glass fiber reinforced polyamide resin (6,6 Nippon) with a length of 12 mm is 70% by weight.
  • a 30 wt% polyamide resin (6.6 nylon) was used as a raw material for molding.
  • the injection molding machine used a screw having a mold clamping force of 850 t and a compression ratio of 1.9 in order to reduce breakage of the glass fiber.
  • a molding die as shown in FIG. 2 (A), a die having two linear concave portions 11 on the die surface of the fixed die 1 was used. The movable mold 2 was moved forward, and the mold was positioned so that the clearance (D 1) of the cavity 5 was 4 mm.
  • Injection units (not shown) were used to melt, plasticize, weigh and inject the molding materials into a volume equivalent to the volume of the mold cavity.
  • the movable mold 2 starts retreating at a very fast speed of 30 mm, sec. Nitrogen gas (gas flow rate: 2 liter / sec) was injected into the molten resin at 15 MPa from three gas pins. The retreat is to the final molded product position (D2: 20 mm) as shown in Fig. 2 (B).
  • degassing is performed, and the movable mold 2 is opened to open the lightweight resin.
  • the molded article was taken out.
  • the obtained lightweight resin molded product was free of sink marks and had good smoothness.
  • the porosity of the hollow space and the fine voids was about 79%.
  • a hollow portion was formed in a region of the molded product where the movable die 3 receded.
  • the center part which is the cavity formed by the protrusion of the movable mold at the time of resin injection, is formed of a rather dense part with a low porosity, and has a function as a reinforcing rib substantially.
  • the product had excellent rigidity.
  • a foaming agent Polyslen E115 (manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd. (master batch with a foaming agent content of 11% by weight)) was added and blended. This was used as raw material for molding.
  • the injection molding machine used was a screw with a mold clamping force of 850 t and a compression ratio of 2.8. went.
  • the molding die consists of a fixed die 1, a movable die 2, and a movable die 3 that slides through the movable die 2.
  • a tee 4 was used.
  • the movable mold 2 is clamped and the movable mold 3 is moved forward, so that the cavity clearance (D1) between the protrusion 4 of the movable mold 3 and the fixed mold 1 is increased.
  • the mold was positioned to 3 mm.
  • the molding material was then melted, plasticized, weighed, injected, and filled so that the mold cavity had a thickness of 3 mm.
  • Fig. 1 (B) Three seconds after the end of filling, as shown in Fig. 1 (B), the movable mold 3 was retracted and the cavity was extended to a position where the final molded product thickness became 15 mm. At this time, after the retreat of the movable mold 3 was started, nitrogen gas was injected at 15 MPa from two gas injection pins provided in the fixed mold. After waiting for cooling, the mold was opened and the lightweight resin molded product was removed.
  • the obtained lightweight resin molded product had no surface sink and had high smoothness. Near the gate, silver streaks were slightly observed.
  • the lightweight resin molded product is composed of a substantially dense mold surface, a slightly low density part inside and around the center and two hollow parts, and the overall porosity (including the space part) was about 80%.
  • the cooling time during which no sink marks were formed in the molded product was about 120 seconds. Even when the molded product was placed on a jig with a span of 500 mm and a load of 50 Kg was applied to the center, no substantial deformation was observed.
  • the degree of weight reduction In addition to being able to control, it can maintain excellent strength characteristics and surface properties even for molded products with a high weight reduction rate, and can improve productivity by shortening the cooling time and shortening the molding cycle.

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Description

明 細 書
軽量樹脂成形品及びその製造方法
技術分野
本発明は、 軽量樹脂成形品およびその製造方法に関し、 詳しくは、 軽 量化されていながら、 特に剛性、 曲げ強度、 衝撃強度、 強度の均一性 および局部的な応力や捩じれに対する抵抗性にすぐれた特性を有し、 外観の優れた、 繊維を含有する軽量樹脂成形品およびその効率的な製 造方法に関する。
背景技術
従来より、 ガラス繊維等の繊維を含有させることで強化された繊維強 化樹脂成形品が知られている。 この繊維強化樹脂成形品は、 引張強度、 曲げ強度などの機械的特性や耐熱性にすぐれているので、 ィンパネコ ァ、 バンパービーム、 ドアステップ、 ノレーフ ' ラ ック、 リ ア · クオタ 一パネル、 エアク リーナ . ケース等の自動車部品、 ラジオ、 テレビ、 ビデオなどの電気製品のシャーシー、 コンピューター、 プリ ンター、 複写機などのハゥジングゃ部品および外壁用パネル、 間仕切壁用パネ ル、 棚板、 ケーブル ' トラフなどの家具 ' 建築 ' 土木用部材等と して 広く利用されている。 このよ うな繊維強化樹脂成形品を製造するにあ たり、 金型の内部に繊維を含んだ溶融樹脂を射出する射出成形方法を 利用することができる。 この射出成形方法によれば、 複雑な形状のも のでも成形できる うえ、 所定の成形サイクルを連続して繰り返すこと が可能なため、 同一形状のものを大量生産することができるというメ リ ッ トがある。
射出成形で成形された繊維強化樹脂成形品は、 強度や剛性を向上させ るために、 繊維量を増やすと、 成形品の重量が増大するとともに、 反 り変形が大きく なる傾向にあるので、 重量軽減のために、 原材料に発 泡剤を混入させ、 成形品となる樹脂を発泡させながら成形を行う発泡 射出成形方法が提案されている (特開平 7 - 2 4 7 6 7 9号公報等) 。 この発泡射出成形方法では、 軽量化を達成するために、 かなりの量の 発泡剤を用いても、 充分な発泡倍率を得ることは容易でない。 しかも、 充分な発泡倍率が得られたと しても、 金型転写性は甘く、 かつシルバ ース ト リーク等が発生し、 成形品の外観が損なわれるばかり力 、 強度、 剛性などを充分確保できない場合がある。
これらの問題点を解消するものと して、 強度、 剛性、 耐衝撃性等の機 械的特性や外観品質を維持しつつ、 軽量化を図るために、 ( 1 ) 比較 的長い繊維を含有した繊維強化樹脂ペレツ トを用い、 繊維によるスプ リ ングバック現象を発生させて成形中の樹脂を膨張させ、 軽量成形品 を得る膨張成形方法。 ( 2 ) 前記 ( 1 ) における繊維強化ペレッ トに 発泡剤を混入させ、 この発泡剤によ り樹脂の膨張を促進させ、 さらに 成形品の軽量化を図る膨張成形方法が提案されている (国際公開 9 7 Z 2 9 8 9 6号公報) 。 これらの方法によれば、 機械的特性を損なわ ずに、 成形品の軽量化を充分達成できるので、 繊維強化樹脂成形品の 軽量化を図るのに有効であるといえる。
一方、 樹脂成形品の軽量化成形方法として、 金型キヤビティ内の溶融 樹脂中への加圧流体の注入と、 移動金型を金型開放方向へ移動して、 金型キヤビティ容積を拡大して中空部を成形する方法がよく知られて いる。 しかし、 この方法では、 移動金型の後退時に、 対応する金型面 の溶融樹脂同志が引っ張られて引き延ばされ、 更には、 注入するガス の影響で両面から多数の不規則な突起状物が形成される。 この突起状 物は、 形状、 位置、 サイズを制御することができず、 リブと しての製 品設計に生かすことができないばかり力 、 成形品表面のヒケゃ光沢ム ラなど外観上からも問題となっている。 ( 3 ) この突起状物の形成を防止するために、 溶融樹脂として、 低発 泡性熱可塑性樹脂を金型キヤビティに射出したあと、 第一次のキヤ ビ ティ容積の拡大をしたあと、 不活性加圧流体を圧入しながら金型キヤ ビティ容積の第二次拡大を行い中空部を形成する製造方法が提案され ている (特開平 8— 1 1 1 5 1 号公報) 。
しかしながら、 上記 ( 1 ) 、 ( 2 ) に示した成形方法で得られた成形 品も軽量化 (膨張) の程度、 成形品の形状によっては、 たとえば面容 積 (成形品の面積) が大きい場合、 曲げ強度、 剛性が不十分であった り、 用いる成形原料が特定のものに限られるなどの問題点を有してい る。 あるいは軽量化の程度が高く、 たとえば、 膨張率が 2倍を越える よ うな場合には、 内部構造として、 均一な空隙を持つ構造では、 成形 品の厚み方向の中央部では、 密度が極端に低く なり、 曲げ変形、 曲げ 剛性に対して必ずしも十分寄与しない場合がある。 また、 ( 3 ) の製 造方法では、 突起状物がなく、 表面特性にすぐれた軽量成形品が得ら れるが、 成形品の面積が比較的大きい場合には、 両表面部間の中空部 分は、 物性的にマイナスに作用し、 剛性、 強度が確保できない場合が 多く なる。 さ らに、 発泡性樹脂と しては、 かなりの量の発泡剤の添加 が必要であり、 成形品表面にシルバース ト リークが発生する。 また、 発泡を抑制するためには、 溶融樹脂の射出時に力ゥンタープレツシャ 一法で加圧する必要がある。 したがって、 その使用分野は大きく制限 されるものと考えられる。 本発明の目的は、 成形原料の選択範囲が広 く 、 しかも中空部を有する大面積の成形品であっても剛性、 強度の低 下がなく、 外観良好で軽量化の制御範囲が広く幅広い分野の成形品へ の適用ができる軽量樹脂成形品およびその効率的な製造方法を提供す ることにある。
発明の開示 本発明者らは、 このよ う な状況下において、 ガス注入射出成形方法に おける原料樹脂と成形品、 成形品の軽量化と成形品の内部構造と物性 について鋭意研究を重ねた。 その結果、 繊維を含有する成形品の好ま しい内部構造は、 空隙が中空部を形成せず、 実質的に均一に形成され た場合である。 しかしながら、 軽量化度の高い場合には、 上記の構造 を形成させるための成形条件などが非常に狭く、 安定して上記構造を 得ることは難しい場合がある。 したがって、 成形状件などによっては、 成形品内部、 特に厚み方向中心部の密度が著しく低く なり、 十分な強 度、 剛性が得られなく なる。 このよ う な軽量化度の高い成形品の場合 には、 成形品の両表面部間に中空部を形成し、 更に、 両表面部間に補 強リブが形成させた構造の方が、 工業的に安定して成形できると とも に、 剛性、 強度的にもすぐれていることを見出した。
また、 リブ形成手段を有する成形金型を用い、 金型キヤビティに、 特 定の繊維含有樹脂成形材料からなる繊維含有溶融熱可塑性樹脂を射出 または射出圧縮し、 次いで金型キヤビティ の容積を拡大し、 拡大開始 後に溶融樹脂にガスを注入するすることによ り、 剛性、 強度、 外観に すぐれた軽量樹脂成形品が効率よく製造できることを見出した。
さらに、 繊維含有の発泡性成形原料を採用し、 金型キヤビティの拡大 に際して、 ガスを注入する組み合わせ成形方法の採用によ り、 剛性、 強度、 外観にすぐれた軽量樹脂成形品が製造できることを見出し、 本 発明を完成したものである。
すなわち、 本発明は、
1 . 繊維含有率が 1 0〜 7 0重量%の熱可塑性樹脂から形成される中 空成形品であって、 中空部に補強リブ構造を有する軽量樹脂成形品。
2 . 中空成形品が空隙を有し、 中空部を含めた空隙率が、 2 5〜 9 5 % である上記 1記載の軽量樹脂成形品。 3 . 空隙が通気性の空隙である上記 2記載の軽量樹脂成形品。
4 . 空隙が分散した通気性の空隙である上記 3記載の軽量樹脂成形品。 5 . 繊維がガラス繊維であり、 平均繊維長が 0 . 2〜 2 0 m mである 上記 1記載の軽量樹脂成形品。
6 . 繊維がガラス繊維であり、 平均繊維長が 2〜 1 5 m mである上記 1記載の軽量樹脂成形品。
7 . 補強リブが軽量樹脂成形品の中空部の対向する両表面部間に存在 する上記 1記載の軽量樹脂成形品。
8 . リブ形成手段を有する成形金型を用い、 金型キヤビティに平均繊 維長が 2〜 5 0 m mの繊維含有成形樹脂原料からなる繊維含有溶融熱 可塑性樹脂を射出または射出圧縮し、 次いで金型キヤビティの容積を 拡大し、 拡大開始後に溶融樹脂にガスを注入する 1 0〜 7 0重量%の 繊維含有熱可塑性樹脂から形成される中空成形品であって、 中空部に 補強リブ構造を有する軽量樹脂成形品の製造方法。
9 . リブ形成手段を有する成形金型が、 リブ形成部分を除いてキヤビ ティを拡張可能な成形金型である上記 8記載の軽量樹脂成形品の製造 方法。
1 0 . リブ形成手段を有する成形金型が、 成形金型の対向面の少なく とも一方に凹凸を有する成形金型である上記 8記載の軽量樹脂成形品 の製造方法。
1 1 . 繊維含有溶融熱可塑性樹脂が、 全長が 2〜 5 O mmであり、 この 全長と等しい長さを有し、 互いに平行に配列された状態にある繊維を
2 0〜 8 0重量%含有する繊維含有熱可塑性樹脂ペレツ トまたは前記 ペレツ トと他のペレツ トとの混合物で前記繊維が全体の 1 0〜 7 0重 量%とされたものを可塑化、 溶融したものである上記 8に記載の軽量 樹脂成形品の製造方法。 1 2. 金型キヤビティの容積を拡大するための金型後退速度が 1〜 2 0 0 mmZ秒である上記 8記載の繊維強化軽量樹脂成形品の製造方法。
1 3. 繊維含有発泡性熱可塑性樹脂を金型キヤビティ内に射出または 射出圧縮して充填後、 金型キヤビティ容積を拡大し、 容積の拡大開始 後溶融樹脂にガスを注入する上記 8記載の軽量樹脂成形品の製造方法。
1 4. 平均繊維長が 2〜 5 0 mmの繊維含有成形樹脂原料からなる繊 維含有溶融熱可塑性樹脂が該繊維含有樹脂 1 0 0重量部に発泡剤を 0.
5〜 1 0重量部含有するものである上記 8記載の軽量樹脂成形品の製 造方法。
1 5. 金型キヤビティの容積の拡大倍率が、 1 . 3〜 2 0倍である上 記 8記載の軽量樹脂成形品の製造方法。
1 6. 容積拡大方向で対向する両面部分間に相対的に密度の高いリブ 相当部分を形成する上記 1 0記載の軽量樹脂成形品の製造方法。
1 7. キヤビティ容積の拡大をキヤビティを構成する一方の金型の一 部で行う上記 8記載の軽量樹脂成形品の製造方法。
図面の簡単な説明
図 1 は本発明の第 1実施態様の概念図であり、 (A) は射出成形金型 の容積を拡大する前の状態であり、 (B) は拡大後の状態である。 図 2は本発明の第 2実施態様である表皮一体成形の概念図であり、 ( A) は射出成形金型の容積を拡大する前の状態であり、 (B) は拡 大後の状態である。
符号の説明
1 : 固定金型 ; 2 : 可動金型 ; 3 : 移動金型 ; 4 : 移動金型突出 部 ; 5 : 金型キヤ ビティ ; 6 : スプルー ; 7 : ガス注入口 ; 8 : ガス注入口 ; 9 : 軽量樹脂成形品 ; 1 0 a, 1 0 b, 1 0 c : 成形品 各部 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明について詳細に説明する。
本発明の軽量樹脂成形品およびその製造方法について、 製造方法の一 例をもとに説明する。 本発明の軽量樹脂成形品の製造方法は、 特定の 成形樹脂原料からなる繊維含有溶融熱可塑性樹脂を金型キヤビティに 射出充填し、 次いで金型キヤビティ容積を拡大すると ともに、 溶融榭 脂中にガスを注入するに際し、 リブ形成能を有する構造の金型を用い、 中空部に補強用のリ ブを形成するものである。 すなわち本発明の第 1 実施態及ぴ第 2実施態様では、 発泡剤を実質的に用いることなく、 含 有繊維の絡み合いによるスプリ ングバック現象による膨張により同様 な効果を得るものである。 したがって、 射出時の発泡剤の発泡による 不良現象や、 力 ゥンタープレッシャー法などの特別の設備を必要と し ない。 しかも、 含有繊維による補強効果に加えて、 中空部にリブ構造 を形成するので、 剛性、 強度を格段に高めることができる。
本発明の第 1 実施態及び第 2実施態様の軽量樹脂成形品の製造方法は、 金型キヤビティの拡大に対応して、 ガス注入により溶融樹脂を膨張さ せて、 中空部を形成することによ り、 成形品を軽量化するものである。 この軽量化は、 成形品全体としての重量は、 成形金型の溶融樹脂充填 時のキヤビティ容積によ り、 固定されるものであるが、 リブ構造を持 つ中空成形品と して、 その形状効果により、 同一重量であり ながら、 はるかに高い、 剛性、 強度をもつこと となり、 たとえば、 自動車の軽 量化、 省資源化に寄与できるものである。
本発明者らは、 繊維含有樹脂のスプリ ングバック現象を利用した軽量 樹脂成形品の製造方法については、 前記したよ うに、 すでに提案して いる。 この方法の特長は、 成形品の全体が、 繊維含有樹脂の膨張構造 をとるところにある。 しかし、 膨張倍率が高く なると、 成形品の内部、 特に厚み方向中心部の密度が非常に低く なり、 場合によっては、 発明 の特長が十分に生かされない場合が考えられる。 本発明の軽量樹脂成 形品の製造方法は、 繊維含有樹脂の膨張特性を、 活用し成形品の軽量 化を図り、 成形品の内部にリブ構造を形成させ、 上記問題を解決する ものである。
本発明の第 1実施態及び第 2実施態様で、 成形品と して、 中空構造を 形成するため、 すなわち、 全体的に膨張させることなく、 選択的に中 空構造を形成させる手段と しては、 繊維含有樹脂が金型キヤビティの 拡大により膨張を開始する、初期段階からガスの注入を開始すること、 さらには、 金型キヤビティの拡大の速度を早めること、 ガスの注入速 度を早め、 且つガス流量を増大させることなどより達成される。 した がって、 成形原料の選択、 成形条件の選定によ り、 軽量化の程度を任 意に制御できると ともに、 繊維含有樹脂部の膨張の程度についても、 制御できる。
上記方法により、 軽量化は可能であるが、 中空部は単に軽量化の効果 のみであり、 特に、 膨張の程度が 3倍以上の成形品では、 剛性、 強度 の点で、 実使用に耐えないものとなる。 むしろ、 3倍以下では、 中空 部の形成よ り も、 全体的に中実の膨張構造 (空隙分散) をとることが 好ましい。 したがって、 本発明では、 中空部にリブ構造を形成する必 要がある。 リ ブ構造を形成するための、 金型構造と しては特に制限は なく 、 成形品の形状などを考慮して、 任意の手段を採用できる。 以下 リブ構造を形成する製造方法の一例について説明する。
本発明は、 金型キヤビティ容積の拡大をキヤビティに対して進退可能 なキヤビティ形成面を複数有する移動金型 (中子) を用いて行う もの である。 従来、 移動金型 (中子) の形状と して、 単純形状、 すなわち キヤビティに対し、 平面状の単一移動金型を用いた場合では、 ほぼ均 一厚みの中空部を有する平面構造の成形品となる。 この場合、 金型キ ャ ビティの表面部分は冷却され非膨張のスキン層が形成され、 軽量化 にも関わらず、 高い強度と剛性をもつ樹脂成形品となる。 しかし、 こ の厚み方向のスキン層 /中空層 スキン層からなる三層構造では、 面 容積が大きい場合には剛性が不足し、 局部的な応力や捩じれに対する 抵抗力も不十分な場合がある。
本発明の第 1実施態及ぴ第 2実施態様ではこれらの問題点を解消す るために、 両表面のスキン層を繊維含有樹脂からなる補強リブで結合 するものである。 これを達成するために、 本発明の上記の製造方法で は、 金型キヤビティに対して進退可能なキヤビティ形成面を複数有す る (複数の移動部をもつ) 移動金型を設けた金型で、 移動金型のキヤ ビティ形成面がク リ アランスを残した突出位置にある金型キヤビティ に特定の成形樹脂原料からなる繊維含有溶融熱可塑性樹脂を射出し、 次いで金型のキヤビティの容積が拡大する方向に移動金型を後退させ るものである。
キヤビティ形成面を構成する複数の移動部 (中子) の形状や個数は、 成形品の大きさ、 要求特性などにより適宜決定される。 また、 複数の 移動部の突出状態も同様に適宜決定されるが、 一般的には、 対向する 金型面との間に、 成形品の膨張倍率を考慮した適度のク リアランスを 持った位置と される。 また、 金型キヤ ビティ の拡大開始後、 窒素など のガスをキヤビティ内の繊維含有溶融樹脂に注入する。 金型キヤビテ ィを拡大することによ りキヤビティ拡大初期段階で、 繊維含有溶融樹 脂の膨張が起こ り、 次いで、 ガスを注入することによ り、 良好な中空 部が形成される。 特に、 予め、 成形品の外周部と中央部は、 樹脂の充 填時と成形品のキヤビティが同じであり、 移動型の後退部分に容易に ガスが注入され、 中空部の形成が確実となる と ともに、 明確なリブが 5 確実に形成される。 注入されたガスは、 中空部の容積の拡大を図ると ともに、 繊維含有溶融樹脂を金型成形面に向かって押圧することにな り、 樹脂が金型面に密着した状態で冷却されるので成形品の表面にヒ ケが生じなく なる。 また、 このガスを金型内に流通させれば成形品の 冷却が促進され成形サイクルが向上する、 この際に、 揮発性の水など の液体を同伴させると、 よ り冷却効果がよくなる。
つぎに、 本発明の好適な製造方法は、 成形原料樹脂と して、 平均繊維 長が 2〜 5 0 m m、 繊維含有率が 1 0〜 7 0重量%である繊維含有熱 可塑性樹脂を用いる。 特に、 繊維含有熱可塑性樹脂が全長が 2〜 5 O m mであり、 この全長と等しい長さを有し、 互いに平行に配列された状態 にある繊維を 2 0〜 8 0重量%含有する繊維含有熱可塑性樹脂ペレツ トと他のペレッ トとの混合物で前記繊維が全体の 1 0〜 7 0重量%と されたものである成形原料を用いることが好ましい。 ここで、 他のぺ レッ トと しては、 通常は熱可塑性樹脂、 またはこれに各種添加剤を含 むものであるが、 たとえばガラス繊維などを溶融混練して得られるぺ レッ トであってもよい。 この成形原料の選択によって、 スプリ ングバ ック現象がより良く発現する。
本発明の第 1実施態及び第 2実施態様において、 軽量樹脂成形品にリ ブを形成する、 成形金型手段と しては、 軽量樹脂成形品の膨張倍率が 比較的大きい場合など、 必ずしも、 緻密な構造のリブである必要が無 い場合も多い。 この場合は、 中空部のみならず、 リブ部も膨張による 空隙を有する軽量構造となるため、 よ り軽量な成形品が得られること になる。 したがって、 リブ部を形成するための手段と しては、 中空部 にリブが形成されるよ うに成形金型を設計することによつても達成さ れる。 たとえば、 成形品成形過程において、 固定金型又は可動金型側 の少なく とも一方に、 凸部を形成する方法がある。 この方法では、 凸 部の冷却が他の一般部よ り早く、 溶融粘度が上昇し、 膨張が妨げられ ることになり、 リブ部を形成する。 他方、 固定金型又は可動金型に凹 部を形成する場合は、 該当部分の樹脂量が多く なり、 リブ相当部分を 形成することができる。 また、 リブの形成位置、 形状と しては、 直線 状、 格子状、 独立状のものなど任意であり、 軽量樹脂成形品の製品設 計より適宜選定することができる。
また、 中空部の形成は、 ガス注入の条件の選定によっても制御可能で あるが、 キヤビティの拡大速度、 すなわち、 可動金型、 移動金型の後 退速度の制御によっても可能である。 後退速度と しては、 1 〜 2 0 0 m mノ秒の範囲であり、 好ましく は 2〜 1 0 O m mの範囲であり、 他 の条件にもよるが、 比較的早くすることが中空部の選択的な形成に寄 与する。
本発明の軽量樹脂成形品は、 繊維含有率が 1 0〜 7 0重量%、 好まし く は 1 5〜 6 0重量%である。 1 0重量%未満では、 膨張性、 強度、 剛性、 耐熱性が十分でなく、 7 0重量%越えると溶融時の流動性が低 下し、 外観不良の発生、 膨張性、 成形性が低下する場合がある。 この 繊維含有熱可塑性樹脂から形成される連続空隙を有する中空成形品で あって、 中空部に補強リブ構造を有するものである。 また、 その軽量 化は、 含有する繊維の種類や含有量、 目的とする製品の要求特性によ つても異なるが、 中空部を含めた空隙率が、 3 0〜 9 5 %の範囲、 好 ましく は 4 0〜 9 0 %の範囲ものである。 繊維と しては、 ガラス繊維 が好ましく 、 成形品中の平均繊維長は 0 . 2 〜 2 0 m m、 特に、 2〜 1 5 m mが好ましレ、。
以下に本発明の第 1実施態及び第 2実施態様を図面に基づいて説明す る。
図 1 は、 本発明の軽量樹脂成形品の製造方法の第 1 実施態様を概念的 に示す。 図 2は、 本発明の軽量樹脂成形品の製造方法の第 2実施態様 を概念的に示す。 各図において、 1 は固定金型、 2は可動金型、 3は 移動金型、 4は移動金型突出部、 5は金型キヤビティ、 6はスプル一、 7、 8はガス注入口、 9は軽量樹脂成形品、 1 0 a, 1 0 b , 1 0 c は 軽量樹脂成形品各部である。 各図において、 (A ) は、 繊維含有溶融 樹脂を射出し、 射出成形金型の容積を拡大する前の状態を示し、 (B ) は射出成形金型の容積を拡大した後の状態を示す。
図 1 に示す本発明の第 1実施態様での本発明の軽量樹脂成形品の製造 方法は、 まず、 固定金型 1 と可動金型 2を型締めし、 さらに複数の突 出部を有する移動金型 3をキヤビティ 5の中に突出させて、 射出時の 金型キヤビティ容積を決定する。 この場合に移動金型の突出部の先端 突出位置は成形品の厚み方向に対して、 ク リ アランス D 1 になるよ う にする。 このク リ アランス D 1や移動金型 (突出部) の形状は、 最終 成形品の形状や軽量化の程度などによ り適宜決定することができる。 この状態のキヤビティ 5に対して、 繊維含有溶融熱可塑性樹脂が図示 しない可塑化装置のノズルからスプルー 6を介して射出、 充填され、 射出樹脂圧によって金型面が確実に転写される。 射出された溶融樹脂 は、 金型との接触部分から冷却が始まる。 ついで、 移動金型 3の後退 を開始し、 図 1 ( B ) に示すよ うに、 D 2の位置、 すなわち、 最終成形 品となるキヤビティ容積になるよ うに拡大した後、 ガス注入口より窒 素ガスを注入する。 なお、 ガスは移動金型 3 の後退開始と ともに注入 してもよい。
この移動金型 3の後退によって、溶融状態の繊維含有熱可塑性樹脂は、 含まれる繊維の絡み合いによる、 復元性によって、 膨張を生じる。 つ いで、 この膨張した部分に選択的にガスが注入され、 中空部が形成さ れ、 中空部に補強リブを有する最終成形品の形状になり、 ガス圧によ つて金型壁面に押しつけられ賦形される。 ここで、 移動金型の後退は、 ;! 〜 2 0 0 m m /秒、 好ましく は 2〜 1 0 0 m mノ秒の範囲で後退す る。 冷却後に、 ガスが抜かれ、 金型が開放されて、 軽量樹脂成形品が 取り出される。 本発明では、 金型の厚み方向に於いて、 金型外周部以 外の、 例えば中央部分に複数の移動部を有する移動金型をキヤビティ 内に突出して溶融樹脂の射出を行い、 外周部以外の一般部分である平 面構造を成形する部分においても、 樹脂の冷却を行う ものである。 つ いで、 移動金型を後退させ、 溶融樹脂を膨張させ、 ガスを注入するこ とによ り 中空部を形成する。 この金型での冷却による溶融樹脂の温度 低下によ り溶融粘度が上昇し、 この領域を実質的に膨張できないよ う にしたり、 あるいは、 膨張してもその程度を低くするものである。 これにより、 軽量樹脂成形品は中空部 1 0 c とともに、 成形品の外周 部 1 0 a のみでなく 、 中央部分にも繊維含有樹脂の緻密な領域、 すな わち、 補強リブ 1 0 bが形成される。 また、 、 ガス注入口の一方に調 整弁を設けて、 ガス出口と し、 ガス排出口の圧力をある圧力に保ちな がら、 排出してガスを流通することで、 成形品の冷却を促進すること もできる。
図 2に示す、 本発明の第 2実施態様での軽量樹脂成形品の他の製造方 法は、 まず、 固定金型 1 と可動金型 2 を型締めして、 射出時のキヤビ ティ容積を決定する。 この場合に可動金型 2の固定金型 1の主要部に 対する位置は成形品の厚み方向に対して、 ク リアランス D 1 になるよ うにする。 本実施態様の特長は、 固定金型 1 の金型面に凹状部 1 1 が 形成されている点にある。 また、 ガス注入ノズルは、 この凹状部を避 けて設けられている。 このク リ アランス D 1や凹状部の形状は、 最終 成形品の形状や軽量化の程度などによ り適宜決定することができる。 この状態のキヤビティ 5に対して、 繊維含有溶融熱可塑性樹脂が図示 しない可塑化装置のノ ズルからスプル一 6を介して射出、 充填され、 射出樹脂圧によって金型面が確実に転写される。
射出された溶融樹脂は、 金型との接触部分から冷却が始まる。 ついで、 移動金型 3の後退を開始し、 図 2 (B) に示すよ うに、 D 2の位置、 す なわち、 最終成形品となる位置までキヤビティ容積を拡大した後、 ガ ス注入口 7、 8よ り窒素ガスを注入する。 なお、 ガスは移動金型 3の後 退開始と ともに注入してもよい。 この可動金型 3の後退によって、 溶 融状態の繊維含有熱可塑性樹脂は、 含まれる繊維の絡み合いによる、 復元性によって、 膨張を生じ、 金型凹部の樹脂量が多く 、 他の部分に 比較して、 膨張倍率が低く なり、 リブ担当部分を形成することができ る。 金型表面の凹状部の形状に応じて形成される低膨張領域からなる 補強リブは、 成形品の形状にもよるが、 独立した線状、 連続した線状、 格子状など任意である。
本発明に用いられる熱可塑性樹脂と しては、 特に、 制限はないが、 例 えば、 ポリ プロ ピレン、 プロ ピレン一エチレンブロック共重合体、 プ ロ ピレン一エチレンラ ンダム共重合体、 ポリ エチレン等のポリ オレフ イン系樹脂、 ポリスチレン系樹脂、 A B S樹脂、 ポリ塩化ビュル系樹 脂、 ポリアミ ド系樹脂、 ポリエステル系樹脂、 ポリアセタール系樹脂、 ポリカーボネー ト系樹脂、 ポリ芳香族エーテルまたはチォエーテル系 樹脂、 ポリ芳香族エステル系樹脂、 ポリ スルホン系樹脂およびアタ リ ' レー ト系樹脂等が採用できる。 ここで、 上記熱可塑性樹脂は、 単独で 用いることがもできるが、 二種類以上を組み合わせて用いてもよい。 このよ う な熱可塑性樹脂のう ち、 ポリ プロ ピレン、 プロ ピレン と他の ォレフィンとのブロ ック共重合体、 ランダム共重合体、 あるいは、 こ れらの混合物などのポリ プロ ピレン系樹脂、 ポリアミ ド系樹脂が好ま しく、 特に、 不飽和カルボン酸、 または、 その誘導体で変性された酸 変性ポリオレフイ ン系樹脂を含有するポリ プロ ピレン系樹脂が好適で ある。 また、 これら熱可塑性樹脂には、 各種エラス トマ一などの耐衝 撃性改良剤、 安定剤、 帯電防止剤、 耐候剤、 着色剤、 短繊維、 タルク 等の充填剤を必要に応じて加えることもできる。 なお、 繊維が短く復 元性の認められないものについては、 発泡剤などのガス発生剤を添加 する。
また、 繊維と しては、 セラミ ック繊維: ポロン繊維、 炭化ケィ素繊維、 アルミ ナ繊維、 チッ化ケィ素繊維、 ジルコユア繊維、 無機繊維 : ガラ ス繊維、 炭素繊維、 金属繊維 : 銅繊維、 黄銅繊維、 鋼繊維、 ステンレ ス繊維、 アルミ ニウム繊維、 アルミ ニウム合金繊維、 有機繊維 : ポリ エステル繊維、 ポリアミ ド繊維、 ポリアリ レー ト繊維などを例示でき る。
さらに、 成形原料中の繊維長と して 0 . 2〜 5 0 m m程度のものが成 形性の点で好ましい。 また、 原料ぺレッ トと してはチョ ップドス トラ ン ドと熱可塑性樹脂を溶融混練してペレツ ト化したもの、 繊維含有成 形樹脂原料と しては、 全長が 2〜 5 0 mmであり、 この全長と等しい長 さを有し、互いに平行に配列された状態にある繊維を 2 0〜 8 0重量% 含有する繊維含有熱可塑性樹脂ペレッ トまたは前記べレッ ト と他のぺ レッ ト との混合物で前記繊維が全体の 1 0〜 7 0重量%とされた成形 樹脂材料であるものが用いられるが、 好ましく は全体が 2〜 5 O m m であり、 この全長と等しい長さを有し、 互いに平行に配列された状態 にある繊維を 2 0〜 8 0重量%含有する熱可塑性樹脂ペレツ トが好ま しい。 繊維が互いに平行に配列された状態となって全体の 2 0〜 8 0 重量%含有されたペレツ トを用いれば、 射出装置のスク リ ューで可塑 化、 溶融、 混練を行っても、 繊維の破断が起こりにく く、 また分散性 も良好となる。 これによ り、 キヤビティ中の繊維含有溶融樹脂のスプ リ ングバック現象が良好になると ともに、 最終成形品中に残存する繊 維長が長く なり、 物性の向上、 表面外観が向上する。 なお、 射出成形 機の可塑化スク リューと しては、圧縮比の比較的低いタイプの使用が、 繊維の破断を抑制する点で好ましい。
ここで、 ガラス繊維と しては、 E—ガラス、 S—ガラスなどのガラス 繊維であって、 その平均繊維径が 2 5 / m以下のもの、 好ましく は 3 〜 2 0 μ πιの範囲のものが好ま しく採用できる。 ガラス繊維の径が 3 μ m未満であると、 ペレツ ト製造時にガラス繊維が樹脂になじまず、 樹脂に含浸するのが困難となる一方、 2 0 / mを超えると、 外観が低 下すると ともに、 リブなどの細部に繊維が流れ難くなると ともに、 溶 融混練時に切断、 欠損が起こりやすく なる。 これらの熱可塑性樹脂お よびガラス繊維を用い、 引き抜き成形法等でペレツ トを製造するにあ たり、 ガラス繊維は、 カップリ ング剤で表面処理した後、 収束剤によ り、 1 0 0〜 : 1 0 0 0 0本、 好ましく は、 1 5 0〜 5 0 0 0本の範囲 で束ねておく ことが望ましい。
カップリ ング剤と しては、 いわゆるシラン系カップリ ング剤、 チタン 系カツプリ ング剤と して従来からあるものの中から適宜選択すること ができる。 例えば、 γ—アミ ノプロピルトリエ トキシシラン、 Ν — /3 - (ァミ ノェチル) 一 γ —ァミ ノプロピルト リ メ トキシシラン、 γ — グリ シドキシプロビルト リ メ トキシシラン、 β — ( 3, 4 一エポキシ シクロへキシル) ェチルト リメ トキシシラン等のアミ ノシランゃェポ キシシランが採用できる。 特に、 前記アミ ノ系シラン化合物を採用す るのが好ましい。
収束剤と しては、 例えば、 ウレタン系、 ォレフィ ン系、 アク リル系、 ブタジエン系およびエポキシ系等が採用でき、 これらのうち、 ウレタ ン系およびォレフィ系が好ましく採用できる。 これらのうち、 ウレタ ン系収束剤は、 通常、 ジイ ソシァネー ト化合物と多価アルコールとの 重付加反応によ り得られるポリィ ソシァネー トを 5 0重量%以上の割 合で含有するものであれば、 油変性型、 湿気硬化型およびブロック型 等の一液タイプ、 および、 触媒硬化型およびポリオール硬化型等の二 液タイプのいずれもが採用できる。 一方、 ォレフィ ン系収束剤と して は、 不飽和カルボン酸、 または、 その誘導体で変性された変性ポリオ レフィン系樹脂が採用できる。
上述のよ うな収束剤で収束したガラス繊維に熱可塑性樹脂を付着 ·含 浸させることにより、 ガラス繊維を含有する樹脂ペレツ トが製造され る。 ガラス繊維に熱可塑性樹脂を付着 '含浸させる方法と しては、 例 えば、 溶融樹脂の中に繊維束を通し、 繊維に樹脂を含浸させる方法、 コーティング用ダイに繊維束を通して含浸させる方法、 あるいは、 ダ ィで繊維の周りに付着した溶融樹脂を押し広げて繊維束に含浸させる 方法等が採用できる。 ここで、 繊維束と樹脂とをよく なじませる、 す なわち濡れ性を向上するために、 内周に凹凸部が設けられたダイの内 部に、 張力が加えられた繊維束を通して引き抜く ことで、 溶融樹脂を 繊維市 合 i募 ^ 廿 . ¾ ^ . の繊維市 力 n IT ロ ー でプ レ ス 十 る工程が組み込まれた引抜成形法も採用できる。 なお、 ガラス繊維と 溶融樹脂とが互いによく なじむ、 濡れ性のよいものであれば、 溶融樹 脂がガラス繊維に容易に含浸され、ペレツ トの製造が容易となるので、 前述の収束剤で繊維を収束する工程は、 省略できる場合がある。 ここ で、 互いによく なじませる方法と しては、 樹脂に極性を付与したり、 ガラス繊維の表面に力ップリ ング剤と反応する官能基をグラフ ト した りする方法が有効である。
以上のよ うな方法で、 樹脂が含浸された長尺繊維束 (ス トラン ド等) を、 繊維の長手方向に沿って切断していけば、 ペレツ トの全長と同じ 長さの長繊維を含んだ樹脂ペレツ トを得ることができる。 この際、 樹 脂ペレツ ト と しては、 繊維束がス トランドにされ、 その断面形状が略 円形となった樹脂含有長尺繊維束を切断したものに限らず、 繊維を平 たく配列することによ り、 シー ト状、 テープ状またはバン ド状になつ た樹脂含有長尺繊維束を所定の長さに切断したものでもよい。
次に、キヤビティ内の繊維含有溶融樹脂に注入する前記ガスとしては、 特に制限はなく、 通常は室温の窒素、 アルゴンなどの不活性ガスが用 いられる。 なお、 冷却を早め、 成形サイクルを向上するためには、 温 度が 1 5 °C以下、 好ましく は、 0 °C以下の冷却用ガスを採用すること もできる。 さらに、 前記ガスは、 前記溶融樹脂を可塑化して射出する 射出装置のノ ズルの内部に設けられたガスノ ズル、 または、 前記金型 の内部に設けられたスプル、 ランナおよびキヤビティのいずれかに開 口されるガスピンから、 繊維含有溶融樹脂の内部へ注入することがで きる。 これらのなかでも、 金型に設けられたガスピン、 特に、 キヤビ ティに開口されたガスピンから、 リブ形成部を避けて注入するのが好 ましい。 なお、 ガスピンはキヤビティ内に進退に設けることも出来る。 また、 前記ガスの圧力と しては、 0 . ] 〜 3 0 M P aの範囲、 特に、 1 〜 2 O M P a の範囲に設定されていることが好ましい。 すなわち、 注入するガスの圧力値は、 成形品の大きさ、 形状おょぴ膨張倍率、 な らびに、 溶融樹脂の流動性、 粘度および含有繊維量、 さらには、 金型 のゲー ト形状等に応じて設定するものである。 ここで比較的低圧でも ガス注入が可能な理由のひとつは、 金型キヤビティの拡大開始後にな されること、 繊維のスプリ ングバック現象を利用して、 予め樹脂が膨 張したところに注入されるためである。 したがって、 溶融樹脂の表面 と金型成形面との間にガスが漏れたり、 シルバーマークス ト リーク等 の外観上の不具合が発生する可能性が低く なる。 また成形品の冷却行 P T 程において、 ガスを流通排出させて賦形後の樹脂を短時間で冷却する こともできる。 この比較的低圧でのガス注入が可能なも うひとつの理 由は、 繊維の含有によって、 溶融樹脂が発泡した際に、 発泡セル壁が ガス透過性となり、 成形品全体へのガス分散が容易になるためと考え られる。 これによ り、 多数の空隙が成形品の内部に確保されること と なる。 このためにも、 本発明においては、 成形品の全体の膨張とは関 係なく、 比較的発泡剤の量を多くすることによ り、 よ り安定した成形 を行う ことができる。 注入ガスは、 空隙の形成、 中空部の形成に本質 的に寄与するが、 副次的に成形品の賦形における金型転写性、 冷却行 程において、 好ましく は、 ガスを流通排出させて賦形後の樹脂を短時 間で冷却することができる。 すなわち、 ガス排出口の圧力をある圧力 に保ちながら、 排出してガスを流通することで、 成形品の冷却を促進 することもできる。
さらに、 前記金型には、 成形品の表面を被覆一体化するための表皮材 を、 成形前に予め装着させることができる。 このよ う に、 予め成形前 に表皮材が装着された金型を用いれば、 表面が表皮材で被覆された軽 量樹脂積層成形品が得られるよ うになる。 こ こで、 表皮材と しては、 織布ゃ不織布等の布、 熱可塑性樹脂シー ト、 フィルム、 熱可塑性樹脂 の発泡シー ト、 および、 模様等が印刷されたフィルム等の単層材、 な らぴに、 熱可塑性エラス トマ一や塩化ビニル樹脂等の表皮材に、 熱可 塑性樹脂や熱可塑性樹脂の発泡体シー ト等からまる裏地材を裏打ちし た多層材が採用できる。 なお、 表皮材は成形品に全面被覆することも できるし、 部分被覆することもできる。
本発明製造方法にあっては、 金型キヤビティへの繊維含有溶融熱可塑 性樹脂の射出は一般の射出成形の方法が採用される。 また、 射出時の キヤビテイ ク リ アラ ンス、 繊維含有量などによる溶融流動性、 成形品 のサイズ (溶融樹脂の流動長さ) 、 樹脂配向の防止などの場合には、 金型キヤビティを満たすには不十分な樹脂を射出し、 次いで、 可動金 型、 移動金型などを前進して溶融樹脂を圧縮し、 完全充填する射出圧 縮成形方法を採用することもできる。 なあ、 表皮一体の成形方法にあ つては射出圧縮成形方法の採用が好ましい場合がある。
本発明で用いる繊維含有発泡性熱可塑性樹脂の組成と しては、 9 0〜 3 0重量%の熱可塑性樹脂と 1 0〜 7 0重量%の繊維からなり、 好ま しく は 8 0〜 4 0重量%の熱可塑性榭脂と 2 0〜 6 0重量%の繊維か らなる。 これらの配合量の選定は、 熱可塑性樹脂の種類、 溶融粘度、 繊維の種類、 繊維径、 繊維長、 成形品の厚み、 形状、 成形品に要求さ れる物性などから適宜なされる。
また、 前記繊維含有熱可塑性樹脂を発泡性樹脂とするための発泡剤と しては、 特に限定されるものではなく 、 それぞれの樹脂の溶融温度な どにより、 適する発泡剤を選択して用いるこ とができる。 たとえば、 熱により分解してガスを発生する化学発泡剤や物理発泡剤がある。 ィ匕 学発泡剤と しては、 シユウ酸誘導体、 ァゾ化合物、 ヒ ドラジン誘導体、 セミカルバジド、 アジド化合物、 ニ トロソ化合物、 ト リァゾール、 尿 素およびその関連化合物、 亜硝酸塩、 水素化物、 炭酸塩ならびに重炭 酸塩等が採用できる。 さらに具体的に例示すれば、 ァゾジカルボンァ ミ ド (A D C A ) 、 ベンゼンスルホヒ ドラジ ド、 N, N —ジ- ト ロぺ ンタメチレンテ トラミ ン、 テレフタルアジド等が採用できる。 また、 物理発泡剤と しては、 ペンタン、 ブタン、 フッ素化合物、 水などがあ る。
これらの発泡剤は、 成形原料ペレツ トと所定量の発泡剤を加えていて もよく、 予め、 発泡剤と熱可塑性樹脂とのマスターバッチと して加え ることもできる。 発泡剤は、 前記繊維含有熱可塑性樹脂 1 0 0重量部 に対して、 通常 0 . 5〜 1 0重量部、 好ましくは、 1 〜 1 0重量部の 範囲である。 この発泡剤の添加量は、 金型キヤビティ容積の初期の拡 大時における膨張性を確保するためであり、 含有繊維による膨張性が ない場合には、 比較的多く用いることになる。 したがって、 溶融樹脂 中の繊維長が特に長いことを必ずしも必要とせず、 成形原料の選択の 範囲が拡大するものである。 さ らに、 必要によ り、 安定剤、 帯電防止 剤、 耐候剤、 着色剤、 タルク等の充填剤、 各種エラス トマ一などの衝 撃改良剤を加えることもできる。
次に、 本発明の軽量樹脂成形品は、 繊維含有量が 1 0〜 7 0重量%の 熱可塑性樹脂で中空部を有し、 中空部に補強リブ構造を有するもので ある。 但し、 中空部と しては、 補強リブ構造により隔離された複数の 中空部であってもよいし、 中空部の複数のリブが分布している構造で もよい。
本発明の軽量樹脂成形品は、 繊維含有量が 1 0〜 7 0重量%であり、 空隙率が 2 5〜 7 0重量%でぁり、 通気性の空隙が分散している軽量 樹脂成形品、 あるいは、 繊維含有量が 1 0〜 7 0重量%であり、 空隙 率が 2 5〜 9 5 %であり、 中空部を有する軽量樹脂成形品である。 こ こで、 通気性の空隙とは、 軽量樹脂成形品の内部に、 目視で明確な中 空部が明確に形成されていないが、 全体的にガスが通過できる構造を 意味する。 本発明の軽量樹脂成形品は、 中空部以外の繊維含有樹脂で 構成される本体部分にあっても、 繊維含有による膨張性をそれ自体で 有するものであり、 成形品によっては、 中空部を除いた本体部分にも 微細な空隙部分を含む場合がある。 したがって、 本発明の軽量樹脂成 形品の軽量化の程度の指標と しては、 中空部を含めた全体の空隙率、 すなすわち、 樹脂充填、 充満時の金型キヤビティ容積と、 最終成形品 となる拡大完了時の金型キヤビティの容積への拡大膨張の程度で近似 的に表すことができる。 成形品中の繊維と しては、 ガラス繊維が好ま しく、 その平均繊維長が 1 〜 2 0 mmの範囲のものが好ましい。
本発明の軽量樹脂成形品と しては、 インパネコア、 バンパービーム、 ドアパネル、 ドアステップ、 ルーフ ' ラック、 リ ア ' クオターパネル、 エアク リーナ . ケース、 各種ビラ一類、 天井材、 エンジンカバ一等の 自動車部品、 ラジオ、 テレビ、 ビデオなどの電気製品のシャーシー、 コンピューター、 プリ ンター、 複写機などのハウジングや部品おょぴ 外壁用パネル、 間仕切壁用パネル、 棚板、 ケーブル . トラフなどの家 具 ·建築 ' 土木用部材等と してその巾広い応用展開が期待される。 次に、 本発明の効果を具体的な実施例に基づいて説明するが、 本発明 はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例 1
ガラス繊維 ( 1 3 / m) が平行に配列し、 その含有量が 7 5重量%、 長さが 1 2 mmであるガラス繊維強化ポリ プロ ピレンペレッ ト (無水 マレイン酸変性ポリプロ ピレンを 3重量0 /0含有) 6 0重量0 /0とメル ト インデックス (M l : 2 3 0。C、 2. 1 6 k g荷重) 力 3 0 8 1 0 分のポリプロピレンペレツ ト 4 0重量0 /0を ドライブレン ドして成形樹 脂原料と した。 射出成形機は、 型締カ : 8 5 0 t 、 ガラス繊維の破断 を少なくするために圧縮比 : 1 . 9のスク リ ューを用いた。 成形金型 として図 1 (A) に示すよ うに、 移動金型 3の突出部 4がキヤビティ 5の内部に突出した状態 (固定金型と移動金型の突出部のク リアラン ス (D 1 ) は 3 mmと した。 ) で、 金型の位置決めを行った。 図示し ない射出ユニッ トで、 成形樹脂原料を、 金型キヤビティ容積に相当す る容積となるよ うに、 溶融、 可塑化、 計量して射出、 充填した。 充填 完了の 2秒後に移動金型 3を、 5 0 mm,秒とかなり早い速度で後退 を開始し、 後退開始後、 溶融樹脂内部に二箇所のガス ピンよ り 1 5 M P a の窒素ガス (ガス流量 2 リ ッ トルノ秒) を注入した。 後退は、 図 1 ( B ) に示すよ うな最終成形品となる位置 (D 2 : 1 2 m m) まで と し、 冷却後、 ガス抜きを行い、 可動金型 2を型開き して軽量樹脂成 形品を取り出した。
得られた軽量樹脂成形品は、 ヒケがなく、 平滑性も良好であった。 中 空部と微細な空隙を合わせた空隙率はおよそ 8 5 %であった。 また、 軽量樹脂成形品を切り出して成形品の内部構造を調べたところ、 成形 品のうち移動型 3が後退した領域には中空部が形成されていた。また、 外周部の内側および樹脂射出時に移動金型の突出部で形成されていた キヤビティである中央部分は空隙率の低いかなり緻密な部分からなり、 実質的に補強リブと しての機能を有しており、 製品剛性にすぐれてい た。 なお、 ガスの注入を行わない場合は、 ヒケにより平面平滑性の劣 るものであった。
実施例 2
ガラス繊維 ( 1 3 μ πι) が平行に配列し、 その含有量が 6 0重量%、 長さが 1 2 m mであるガラス繊維強化ポリアミ ド樹脂 ( 6, 6ナイ口 ン) 7 0重量%とポリ アミ ド樹脂 ( 6, 6ナイ ロン) 3 0重量%を ド ライブレン ドしたものを成形用原料と した。 射出成形機は、 型締力 : 8 5 0 t、 ガラス繊維の破断を少なくするために圧縮比 : 1 . 9のス ク リ ューを用いた。 成形金型と して図 2 ( A) に示すよ うに、 固定金 型 1 の金型面に線状の凹状部 1 1 を 2本有する金型を用いた。 可動金 型 2 を前進させて、 キヤ ビティ 5のク リ アランス (D 1 ) が 4 mm と なるよ うに、 金型の位置決めを行った。 図示しない射出ユニッ トで、 成形用原料を、 金型キヤ ビティ容積に相当する容積となるよ うに、 溶 融、 可塑化、 計量して射出、 充填した。 充填完了の 1秒後に可動金型 2を、 3 0 mm,秒とかなり早い速度で後退を開始し、 後退開始後、 溶融樹脂内部に 3箇所のガスピンよ り 1 5 M P aの窒素ガス (ガス流 量 : 2 リ ッ トル/秒) を注入した。 後退は、 図 2 ( B ) に示すよ うな 最終成形品となる位置 (D 2 : 2 0 mm) までと し、 冷却後、 ガス抜 きを行い、 可動金型 2を型開きして軽量樹脂成形品を取り出した。 得られた軽量樹脂成形品は、 ヒケがなく、 平滑性も良好であった。 中 空部と微細な空隙を合わせた空隙率はおよそ 7 9 %であった。 また、 軽量樹脂成形品を切り出して成形品の内部構造を調べたところ、 成形 品のうち移動型 3が後退した領域には中空部が形成されていた。 また、 外周部の内側および樹脂射出時に移動金型の突出部で形成されていた キヤビティである中央部分は空隙率の低いかなり緻密な部分からなり、 実質的に補強リブと しての機能を有しており、 製品剛性にすぐれてい た。
実施例 3
二軸混練押し出し成形機のホッパーロに、 無水マレイン酸変性ポリプ ロ ピレンを 3重量0 /0含有するポリ プロ ピレンペレツ ト 〔メル トイ ンデ ックス (M I : 2 3 0 °C、 2. 1 6 k g荷重) S O g Z l O分〕 を 供給し、 樹脂が溶融した後、 サイ ドフィー ド口よ り、 径 : 1 3 μ ιη、 長さ : 3 mmのガラス繊維チョ ップドス トランドを供給し、 溶融混練 してガラス繊維が 4 0重量0 /0であるペレツ トを得た。 このペレツ ト中 の平均ガラス繊維長は、 0. 4 4 mmであった。 このガラス繊維含有 ペレッ ト 1 0 0重量部に、 発泡剤 〔永和化成株式会社製、 ポリ ス レン E 1 1 5 (発泡剤含有量 1 1 重量%のマスターバッチ) 〕 7重量部 を加え、 ブレンドして成形原料と した。
射出成形機は、 型締力 : 8 5 0 t、 圧縮比 : 2. 8のスク リ ューを用 いた。 行った。 成形金型は、 図 1の概念図に示すよ うに、 固定金型 1、 可動金型 2および可動金型 2を貫通摺動する移動金型 3で金型キヤビ ティ 4が構成されたものを用いた。 図 1 ( A ) のよ うに、 可動金型 2 を型締めすると ともに、 移動金型 3を前進させて、 移動金型 3の突出 部 4 と固定金型 1 とのキヤビテイク リアランス (D 1 ) が 3 m mとなる よ うに、 金型の位置決めを行った。 ついで、 金型キヤビティ厚みが 3 m mとなる容積に相当する容積となるよ うに、 成形原料を溶融、 可塑 化、 計量して射出、 充填した。 充填終了の 3秒後に、 図 1 ( B ) に示 すよ うに、 最終成形品厚みが 1 5 m mとなるよ うな位置まで、 移動金 型 3を後退、 キヤビティを拡張した。 この際、 移動金型 3の後退開始 後に、 固定金型に設けた 2本のガス注入ピンよ り、 窒素ガスを 1 5 M P aで注入した。 冷却を待ってから、 金型を開放して、 軽量樹脂成形 品を取り出した。
得られた軽量樹脂成形品は、 表面にヒケの発生もなく、 平滑性の高い ものであった。 なお、 ゲー ト近辺には、 シルバース ト リークがわずか に認められた。 軽量樹脂成形品は、 実質的に緻密な金型面と、 周辺部 内側と中央部のやや密度の低い部分と二つの中空部で構成されており、 全体的な空隙率 (空間部を含む) はおよそ 8 0 %であった。 成形品に 後ヒケが生じない冷却時間は、 およそ 1 2 0秒であった。 また、 成形 品をスパンが 5 0 0 m mの治具に載置し、 中央部に 5 0 K g の荷重を かけても、 大きな変形は実質見られなかった。
産業上の利用可能性
本発明によれば、 平面構造の成形品で、 面容積が大きく 、 膨張倍率が 高い場合であっても、 中空部と比較的密度の高い、 繊維含有樹脂から なる補強リブ構造の効果により曲げ強度、 剛性、 耐熱性にすぐれ、 し かも局部的な応力や捩じれに対しても十分耐え、 均質性にすぐれると ともに、 ヒケゃ波打ちなどがなく表面平滑性にすぐれる軽量樹脂成形 品が得られる。 またその製造方法にあっては、 軽量化の程度を任意に 制御できると ともに、 軽量化率の高い成形品にあってもすぐれた強度 特性と表面性を維持できるとともに、 冷却時間の短縮、 成形サイクル の短縮によ り生産性を向上できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 繊維含有率が 1 0〜 7 0重量%の熱可塑性樹脂から形成される中 空成形品であって、 中空部に補強リブ構造を有する軽量樹脂成形品。
2 . 中空成形品が空隙を有し、 中空部を含めた空隙率が、 2 5〜 9 5 % である請求項 1記載の軽量樹脂成形品。
3 . 空隙が通気性の空隙である請求項 2記載の軽量樹脂成形品。
4 . 空隙が分散した通気性の空隙である請求項 3記載の軽量樹脂成形
P
PP o
5 . 繊維がガラス繊維であり、 平均繊維長が 0 . 2〜 2 0 m mである 請求項 1記載の軽量樹脂成形品。
6 . 繊維がガラス繊維であり、 平均繊維長が 2〜 1 5 m mである請求 項 1記載の軽量樹脂成形品。
7 . 補強リブが軽量樹脂成形品の中空部の対向する両表面部間に存在 する請求項 1記載の軽量樹脂成形品。
8 . リブ形成手段を有する成形金型を用い、 金型キヤビティに平均繊 維長が 2〜 5 0 m mの繊維含有成形樹脂原料からなる繊維含有溶融熱 可塑性樹脂を射出または射出圧縮し、 次いで金型キヤビティ の容積を 拡大し、 拡大開始後に溶融樹脂にガスを注入する 1 0〜 7 0重量%の 繊維含有熱可塑性樹脂から形成される中空成形品であって、 中空部に 補強リブ構造を有する軽量樹脂成形品の製造方法。
9 . リブ形成手段を有する成形金型が、 リブ形成部分を除いてキヤビ ティを拡張可能な成形金型である請求項 8記載の軽量樹脂成形品の製 造方法。
1 0 . リブ形成手段を有する成形金型が、 成形金型の対向面の少なく とも一方に凹凸を有する成形金型である請求項 8記載の軽量樹脂成形 品の製造方法。
1 1 . 繊維含有溶融熱可塑性樹脂が、 全長が 2〜 5 O mmであり、 この 全長と等しい長さを有し、 互いに平行に配列された状態にある繊維を
2 0〜 8 0重量%含有する繊維含有熱可塑性樹脂ペレッ トまたは前記 ペレツ トと他のぺレッ トとの混合物で前記繊維が全体の 1 0〜 7 0重 量%とされたものを可塑化、 溶融したものである請求項 8に記載の軽 量樹脂成形品の製造方法。
1 2 . 金型キヤビティの容積を拡大するための金型後退速度が 1 〜 2 0 0 m m Z秒である請求項 8記載の繊維強化軽量樹脂成形品の製造方 法。
1 3 . 繊維含有発泡性熱可塑性樹脂を金型キヤビティ内に射出または 射出圧縮して充填後、 金型キヤビティ容積を拡大し、 容積の拡大開始 後溶融樹脂にガスを注入する請求項 8記載の軽量樹脂成形品の製造方 法。
1 4 . 平均繊維長が 2〜 5 0 m mの繊維含有成形樹脂原料からなる繊 維含有溶融熱可塑性樹脂が該繊維含有樹脂 1 0 0重量部に発泡剤を 0 .
5〜 1 0重量部含有するものである請求項 8記載の軽量樹脂成形品の 製造方法。
1 5 . 金型キヤビティの容積の拡大倍率が、 1 . 3〜 2 0倍である請 求項 8記載の軽量樹脂成形品の製造方法。
1 6 . 容積拡大方向で対向する両面部分間に相対的に密度の高いリブ 相当部分を形成する請求項 1 0記載の軽量樹脂成形品の製造方法。
1 . キヤビティ容積の拡大をキヤビティを構成する一方の金型の一 部で行う請求項 8記載の軽量樹脂成形品の製造方法。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6724118B2 (en) * 2001-06-13 2004-04-20 Siemens Westinghouse Power Corporation Electrical isolation layer system strand assembly and method of forming for electrical generator
US20030087081A1 (en) * 2001-11-02 2003-05-08 Seiling Kevin A. Composition for making extruded shapes and a method for making such composition
AUPR982502A0 (en) * 2002-01-03 2002-01-31 Pax Fluid Systems Inc. A heat exchanger
CN1612979B (zh) * 2002-01-03 2011-11-23 百思科技公司 涡环发生器
AUPR982302A0 (en) 2002-01-03 2002-01-31 Pax Fluid Systems Inc. A fluid flow controller
JP3687964B2 (ja) * 2002-09-24 2005-08-24 アイ・アンド・ピー株式会社 伝動装置用サンドイッチ成形可動ガイド
AU2003903386A0 (en) * 2003-07-02 2003-07-17 Pax Scientific, Inc Fluid flow control device
WO2005045258A1 (en) * 2003-11-04 2005-05-19 Pax Scientific, Inc Fluid circulation system
CN1985093A (zh) * 2004-01-30 2007-06-20 百思科技公司 用于离心通风机、泵或涡轮机的机罩
JP4695097B2 (ja) * 2004-01-30 2011-06-08 パックス サイエンティフィック インコーポレイテッド 遠心ファン、ポンプまたはタービンのハウジング
US7838095B2 (en) * 2005-06-17 2010-11-23 Illinois Tool Works, Inc. Corrugated polymeric void board
JP4569417B2 (ja) * 2005-08-23 2010-10-27 宇部興産機械株式会社 熱可塑性樹脂の射出発泡成形方法
WO2008042251A2 (en) 2006-09-29 2008-04-10 Pax Streamline, Inc. Axial flow fan
US20080083800A1 (en) * 2006-10-10 2008-04-10 Mathson Industries Roof railing assembly
DE102006049415B8 (de) * 2006-10-16 2023-12-28 Pme Fluidtec Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines einen Hohlraum mit mindestens zwei Abschnitten oder mehrere Hohlräume aufweisenden Bauteils aus Kunststoff
DE102011105775B4 (de) * 2011-06-24 2016-01-14 Wittmann Battenfeld Gmbh Verfahren zum Spritzgießen von Kunststoff-Formteilen aus thermoplastischem Kunststoff
WO2015003238A1 (en) 2013-07-09 2015-01-15 Fly Technologies Inc. Controlled formation of cellular material and apparatus
US11273585B2 (en) 2015-09-04 2022-03-15 Sabic Global Technologies B.V. Process for producing longer fibers in injection molded solid parts by dissolving of gas during plasticizing
US11639030B2 (en) * 2017-02-03 2023-05-02 Mimaki Engineering Co., Ltd. Manufacturing method and shaping device for shaped object
DE102017222539A1 (de) * 2017-12-12 2019-06-13 Elringklinger Ag Formgebungswerkzeug und Verfahren zur Herstellung von Werkstücken
CN111331775A (zh) * 2020-04-07 2020-06-26 海信视像科技股份有限公司 电视底座及其制造方法、电视机
CN113085146A (zh) * 2021-03-19 2021-07-09 石志强 一种塑料工件侧边型吹塑成型快速顶出装置
CN114851460B (zh) * 2022-04-25 2023-06-20 蜂巢能源科技股份有限公司 渐变弹性材料及其生产模具和生产方法以及方型电池

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01117949A (ja) * 1987-12-24 1989-05-10 Isuzu Motors Ltd ターボコンパウンドエンジン
JPH07276479A (ja) * 1994-04-11 1995-10-24 Showa Denko Kk 合成樹脂中空成形品及びその製造法
JPH08325385A (ja) * 1995-06-01 1996-12-10 Toray Ind Inc 炭素繊維強化熱可塑性樹脂成形品およびその製造方法
JPH10305467A (ja) * 1997-05-09 1998-11-17 Idemitsu Petrochem Co Ltd ガラス繊維強化熱可塑性樹脂の成形方法および成形品
JPH1142665A (ja) * 1997-07-25 1999-02-16 Idemitsu Petrochem Co Ltd 繊維含有樹脂の軽量化成形方法およびその装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3941157A (en) * 1974-07-24 1976-03-02 Barnett Louis H High strength multiple passageway plastic conduit
US4788777A (en) * 1987-12-11 1988-12-06 Davis Jeffrey E Dry kiln wood spacing sticker
DE4002503C1 (en) * 1990-01-29 1991-05-29 Schade Kg, 5970 Plettenberg, De Hollow injection moulded plastic mouldings prodn. - comprising injecting plastic melt into mould and applying pressurised gas to melt, using variable cross=sectioned mould
JPH0477335A (ja) * 1990-07-19 1992-03-11 Nkk Corp 高炉水砕スラグの表面改質方法
JPH07164486A (ja) * 1993-12-16 1995-06-27 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 成形用金型
JPH07247679A (ja) 1994-03-14 1995-09-26 Idemitsu Petrochem Co Ltd コンクリート用型枠およびコンクリート用型枠の製造方法
JPH08111151A (ja) 1994-10-12 1996-04-30 Hitachi Ltd パッファ式ガス遮断器
JPH09277335A (ja) * 1996-02-16 1997-10-28 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法及び軽量成形品
CA2235881A1 (en) 1996-02-16 1997-08-21 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. A method of forming a light-weight, fiber-reinforced thermoplastic resin product and a light-weight molded product
TW476697B (en) * 1997-11-26 2002-02-21 Idemitsu Petrochemical Co Fiber-reinforced resin molded article and method of manufacturing the same
JPH11179749A (ja) 1997-12-18 1999-07-06 Idemitsu Petrochem Co Ltd 繊維強化樹脂成形品およびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01117949A (ja) * 1987-12-24 1989-05-10 Isuzu Motors Ltd ターボコンパウンドエンジン
JPH07276479A (ja) * 1994-04-11 1995-10-24 Showa Denko Kk 合成樹脂中空成形品及びその製造法
JPH08325385A (ja) * 1995-06-01 1996-12-10 Toray Ind Inc 炭素繊維強化熱可塑性樹脂成形品およびその製造方法
JPH10305467A (ja) * 1997-05-09 1998-11-17 Idemitsu Petrochem Co Ltd ガラス繊維強化熱可塑性樹脂の成形方法および成形品
JPH1142665A (ja) * 1997-07-25 1999-02-16 Idemitsu Petrochem Co Ltd 繊維含有樹脂の軽量化成形方法およびその装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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