JP4332020B2 - DIE FOR PRODUCING LONG FIBER REINFORCED THERMOPLASTIC RESIN STRUCTURE AND METHOD FOR PRODUCING THE STRUCTURE - Google Patents

DIE FOR PRODUCING LONG FIBER REINFORCED THERMOPLASTIC RESIN STRUCTURE AND METHOD FOR PRODUCING THE STRUCTURE Download PDF

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本発明は、長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造用ダイ及び該構造体の製造方法に関し、本発明によれば毛羽立ちが少ない長繊維強化熱可塑性樹脂構造体が得られる。   The present invention relates to a long fiber reinforced thermoplastic resin structure manufacturing die and a method for manufacturing the structure, and according to the present invention, a long fiber reinforced thermoplastic resin structure with less fuzz is obtained.

長繊維で強化された熱可塑性樹脂組成物を製造する方法として、近年、引き抜き成形が注目されている。中でも、連続した強化用繊維束を引きながら、クロスヘッドダイにおいて熱可塑性樹脂の溶融物を含浸させたのち賦形ダイを通して所望の形状に賦形する方法は、操作が容易で、しかも繊維含有量の制御も容易である。
しかし、この方法には、得られる成形品の表面に毛羽立ちが生ずるという問題がある。これは、樹脂の含浸に先立って行われるテンションロール等による繊維の開繊、溶融樹脂の含浸をよくするためクロスヘッド内に設けられた凸状障壁等による繊維のしごき、溶融樹脂の粘性抵抗等により、連続繊維束の中の一部の繊維に破断が生じ、樹脂の含浸された連続繊維束を賦形ダイを通し過剰の樹脂を絞り除きながら賦形する時、絞り除かれた樹脂が相対的に逆方向へ流動することにともなって繊維が破断点から剥離し、これが毛羽立ちとなって現れるものと考えられる。
毛羽立ちは、繊維強化樹脂の外観を損なうのみならず、これを用いて射出成形等の2次加工に供する場合、成形加工性の劣るものとなる。例えば、毛羽立ったペレットを用いて射出成形する場合、ペレットの流動性が悪いためホッパーでブリッジングを起こし、成形不能に陥ったり、必要量の樹脂がスクリューに食い込まず、所望の形状あるいは特性を有する成形品が得られないという問題が生じる。また、毛羽立った部分の繊維が折れ、飛散することにより、作業環境を損ねるという問題もある。
In recent years, pultrusion molding has attracted attention as a method for producing a thermoplastic resin composition reinforced with long fibers. Among them, the method of forming a desired shape through a shaping die after impregnating a thermoplastic resin melt in a crosshead die while drawing a continuous reinforcing fiber bundle is easy to operate and has a fiber content. It is easy to control.
However, this method has a problem that fuzz occurs on the surface of the obtained molded product. This includes fiber opening with a tension roll, etc., prior to resin impregnation, fiber squeezing by a convex barrier provided in the crosshead to improve the impregnation of the molten resin, viscosity resistance of the molten resin, etc. Due to this, when some of the fibers in the continuous fiber bundle break, and the continuous fiber bundle impregnated with resin is shaped while passing through the shaping die while removing excess resin, It is considered that the fiber peels off from the breaking point as it flows in the opposite direction and appears as fuzz.
Fluffing not only impairs the appearance of the fiber reinforced resin, but also when used for secondary processing such as injection molding, the molding processability is inferior. For example, when injection molding is performed using fluffy pellets, the pellets have poor flowability, causing bridging with a hopper, resulting in inability to mold, and the required amount of resin does not bite into the screw and has the desired shape or characteristics There arises a problem that a molded product cannot be obtained. Moreover, there is also a problem that the working environment is impaired by the fibers in the fuzzy portion being broken and scattered.

このため、特開平3−272830号公報には、第1の熱可塑性樹脂と第2の熱可塑性樹脂を99〜50:1〜50(重量比)の割合で使用し、クロスヘッドで強化用繊維束に第1の熱可塑性樹脂の溶融物を含浸させたのち、さらにその表面に、第1の熱可塑性樹脂と同一か異なる第2の熱可塑性樹脂の溶融物を被覆し、賦形ダイを通して賦形する方法が開示されている(特許文献1参照)。
しかし、この方法では、第2の熱可塑性樹脂の溶融物を被覆するために、含浸工程とは別個に設けた装置で行うか、好ましくは押出機あるいはギヤポンプ等で第2の熱可塑性樹脂の溶融物を圧入して被覆する方法が用いられている。このため、設備や操作が複雑になり、また経済的でない。
For this reason, JP-A-3-272830 uses a first thermoplastic resin and a second thermoplastic resin in a ratio of 99 to 50: 1 to 50 (weight ratio), and a reinforcing fiber with a crosshead. After the bundle is impregnated with the melt of the first thermoplastic resin, the surface is further coated with a melt of the second thermoplastic resin that is the same as or different from the first thermoplastic resin, and is applied through the shaping die. A method of forming is disclosed (see Patent Document 1).
However, in this method, in order to coat the melt of the second thermoplastic resin, the second thermoplastic resin is melted by an apparatus provided separately from the impregnation step, or preferably by an extruder or a gear pump. A method of press-fitting an object to coat is used. This complicates equipment and operation and is not economical.

また、特開2003−49002号公報には、連続した長繊維束を浸漬して該繊維束内に熱可塑性溶融樹脂を含浸するための溶融樹脂槽内に、成形ノズルの上流側10mm以内に、ペレットの長繊維含有率より5〜15wt%高い長繊維含有率となるように、樹脂含浸長繊維束を予備的に絞る絞りノズルを設け、ガラス繊維がペレット側面で飛び出した長さの総長をeとし、ペレットの全周をLとしたとき、E=(e/L)×100(%)式であらわされる飛び出し率Eが1〜20%である長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製造が記載されている。
しかし、該方法は、二段式絞りを用いる方法であり、飛び出し率を0にするとガラス繊維の分散が悪くなるという問題がある。
JP 2003-49002 A discloses a molten resin tank for immersing a continuous long fiber bundle and impregnating the fiber bundle with a thermoplastic molten resin, within 10 mm upstream of the molding nozzle. A squeezing nozzle is provided to pre-squeeze the resin-impregnated long fiber bundle so that the long fiber content is 5 to 15 wt% higher than the long fiber content of the pellet. And the production of long fiber reinforced thermoplastic resin pellets with a pop-out rate E expressed by the equation E = (e / L) × 100 (%) is 1 to 20%, where L is the entire circumference of the pellet. ing.
However, this method is a method using a two-stage diaphragm, and there is a problem that dispersion of glass fibers becomes worse when the pop-out rate is set to zero.

特開平3−272830号公報(請求項1〜3、第4頁右上欄7〜18行)JP-A-3-272830 (Claims 1-3, upper right column on pages 4, lines 7-18) 特開2003−49002号公報(請求項2および3、段落番号0021、図2、実施例1)JP 2003-49002 A (Claims 2 and 3, paragraph number 0021, FIG. 2, Example 1)

強化用繊維による毛羽立ちの抑えられた長繊維強化熱可塑性樹脂構造体を容易に且つ経済的に製造する。   A long fiber reinforced thermoplastic resin structure in which fuzz caused by reinforcing fibers is suppressed is easily and economically produced.

本発明者は、鋭意検討した結果、後記二重ノズル構造を有するダイ7を使用して、樹脂含浸繊維ロービング3から一部の熱可塑性樹脂5を絞り取って、内側ノズル孔6'に含浸繊維ロービング4を通過させ、絞り取られた一部の熱可塑性樹脂5を外側ノズル孔6”に通過させ、内側ノズル6を出た含浸繊維ロービング4の表面に、絞り取られた熱可塑性樹脂5を被覆させることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventor squeezed a part of the thermoplastic resin 5 from the resin-impregnated fiber roving 3 using a die 7 having a double nozzle structure, which will be described later, and impregnated fibers into the inner nozzle hole 6 ′. Passing through the roving 4, a part of the squeezed thermoplastic resin 5 is passed through the outer nozzle hole 6 ″, and the squeezed thermoplastic resin 5 is put on the surface of the impregnated fiber roving 4 exiting the inner nozzle 6. The inventors have found that the above-described problems can be solved by coating, and have completed the present invention.

即ち、本発明の第1は、長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造装置の樹脂含浸部(10)の抜出口(8)に設けられる長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造用のダイ(7)であって、
繊維ロービング(1)に熱可塑性樹脂(2)を溶融状態で含浸させて得られた樹脂含浸繊維ロービング(3)をダイ(7)を通過させることにより、
(i)樹脂含浸繊維ロービング(3)から、含浸された熱可塑性樹脂(2)中の一部の熱可塑性樹脂(5)を絞り取って含浸繊維ロービング(4)を形成させ、(ii)形成された含浸繊維ロービング(4)の表面に、絞り取られた熱可塑性樹脂(5)の一部又は全部を被覆させ、及び
(iii)被覆されたものを所望の断面形状を有する樹脂含浸繊維ロービング(3')に賦形させる機能を有するダイを提供する。
本発明の第2は、ダイ(7)の外筒壁(7')、ダイ(7)の出口側に設けられて賦形ノズル孔(9)を有する先端壁(7")、及び、外筒壁(7')の内側に、抜出口(8)と先端壁(7")とから離れて外筒壁(7')に沿って設けられた内側ノズル(6)からなり、
内側ノズル(6)は、内側ノズル孔(6')を有すると共に、外筒壁(7')との間に外側ノズル孔(6")を形成する二重ノズル構造であって、
内側ノズル(6)により、樹脂含浸繊維ロービング(3)から一部の熱可塑性樹脂(5)を絞り取って、内側ノズル孔(6')に含浸繊維ロービング(4)を通過させ、絞り取られた一部の熱可塑性樹脂(5)を外側ノズル孔(6”)に通過させ、内側ノズル(6)を出た含浸繊維ロービング(4)の表面に、絞り取られた熱可塑性樹脂(5)を被覆させた後、賦形ノズル孔(9)により所望の断面形状を有する樹脂含浸繊維ロービング(3')に賦形させる本発明の第1記載のダイを提供する。
本発明の第3は、樹脂含浸繊維ロービング(3)中の繊維/樹脂の重量比が80%/20%〜20%/80%(ここで、繊維と樹脂の合計は100%である)である本発明の第1又は2に記載のダイを提供する。
本発明の第4は、内側ノズル孔(6')の内径が1〜10mmであり、外側ノズル孔(6")の内外径差(d)が、0.1〜5mmである本発明の第1〜3のいずれか1項に記載のダイを提供する。
本発明の第5は、含浸繊維ロービング(4)の表面に、熱可塑性樹脂(5)を被覆してなる樹脂層(5')の厚み(t)が0.05〜2.5mmである本発明の第1〜4のいずれか1項に記載のダイを提供する。
本発明の第6は、長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造装置の樹脂含浸部(10)が、繊維ロービング(1)を連続的に引きながら、繊維を開繊し、溶融された熱可塑性樹脂(2)を含浸する装置である本発明の第1〜5のいずれか1項に記載のダイを提供する。
本発明の第7は、長繊維強化熱可塑性樹脂構造体が、ダイ(7)から抜出された樹脂含浸繊維ロービング(3')を冷却して得られたストランド又は該ストランドをカットして得られたペレットである本発明の第1〜6のいずれか1項に記載のダイを提供する。
本発明の第8は、本発明の第1〜7のいずれか1項に記載のダイを用いた長繊維強化熱可塑性樹脂構造体の製造方法を提供する。
That is, the first of the present invention is a die (7) for producing a long fiber reinforced thermoplastic resin structure provided at the outlet (8) of the resin impregnated part (10) of the long fiber reinforced thermoplastic resin structure producing apparatus. Because
By passing the resin-impregnated fiber roving (3) obtained by impregnating the fiber roving (1) with the thermoplastic resin (2) in a molten state through the die (7),
(I) A part of the thermoplastic resin (5) in the impregnated thermoplastic resin (2) is squeezed out from the resin-impregnated fiber roving (3) to form an impregnated fiber roving (4), and (ii) formation The surface of the impregnated fiber roving (4) is coated with a part or all of the squeezed thermoplastic resin (5), and (iii) the resin-impregnated fiber roving having the desired cross-sectional shape. Provide a die having the function of forming (3 ').
The second aspect of the present invention includes an outer cylinder wall (7 ') of the die (7), a tip wall (7 ") provided on the outlet side of the die (7) and having a shaping nozzle hole (9), and an outer wall An inner nozzle (6) provided along the outer cylinder wall (7 '), away from the outlet (8) and the tip wall (7 "), on the inner side of the cylinder wall (7'),
The inner nozzle (6) has an inner nozzle hole (6 ′) and a double nozzle structure that forms an outer nozzle hole (6 ″) with the outer cylinder wall (7 ′),
A part of the thermoplastic resin (5) is squeezed out from the resin-impregnated fiber roving (3) by the inner nozzle (6), and the impregnated fiber roving (4) is passed through the inner nozzle hole (6 ′) to be squeezed out. A part of the thermoplastic resin (5) is passed through the outer nozzle hole (6 "), and the thermoplastic resin (5) drawn on the surface of the impregnated fiber roving (4) exiting the inner nozzle (6). Then, the resin impregnated fiber roving (3 ′) having a desired cross-sectional shape is shaped by the shaping nozzle hole (9).
A third aspect of the present invention is a fiber / resin weight ratio in the resin-impregnated fiber roving (3) of 80% / 20% to 20% / 80% (where the total of the fiber and the resin is 100%). A die according to the first or second aspect of the present invention is provided.
According to a fourth aspect of the present invention, the inner diameter of the inner nozzle hole (6 ′) is 1 to 10 mm, and the inner and outer diameter difference (d) of the outer nozzle hole (6 ″) is 0.1 to 5 mm. A die according to any one of 1 to 3 is provided.
In the fifth aspect of the present invention, the thickness (t) of the resin layer (5 ′) obtained by coating the surface of the impregnated fiber roving (4) with the thermoplastic resin (5) is 0.05 to 2.5 mm. The die according to any one of the first to fourth aspects of the invention is provided.
According to a sixth aspect of the present invention, the resin impregnated portion (10) of the long fiber reinforced thermoplastic resin structure manufacturing apparatus opens the fiber while continuously drawing the fiber roving (1), and melts the thermoplastic resin. The die according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, which is an apparatus for impregnating (2).
According to a seventh aspect of the present invention, the long fiber reinforced thermoplastic resin structure is obtained by cooling the resin-impregnated fiber roving (3 ′) extracted from the die (7) or by cutting the strand. The die according to any one of the first to sixth aspects of the present invention, which is a pellet obtained.
The eighth aspect of the present invention provides a method for producing a long fiber reinforced thermoplastic resin structure using the die according to any one of the first to seventh aspects of the present invention.

強化用繊維による毛羽立ちの抑えられた長繊維強化熱可塑性樹脂構造体を容易に且つ経済的に製造することができる。   It is possible to easily and economically produce a long fiber reinforced thermoplastic resin structure in which fuzz caused by reinforcing fibers is suppressed.

本発明により、長繊維強化熱可塑性樹脂構造体を製造するには、例えば図1に示した装置を用いるのが好ましく、以下、図1を参照して説明する。長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造装置の樹脂含浸部10に、連続した繊維ロービング1が供給される。繊維ロービング1は例えばクロスヘッド14に導かれ、押出機12から供給された溶融状態の熱可塑性樹脂2が含浸され、樹脂含浸繊維ロービング3が得られる。   In order to produce a long fiber reinforced thermoplastic resin structure according to the present invention, for example, the apparatus shown in FIG. 1 is preferably used, which will be described below with reference to FIG. The continuous fiber roving 1 is supplied to the resin impregnation part 10 of the long fiber reinforced thermoplastic resin structure manufacturing apparatus. The fiber roving 1 is guided to, for example, a cross head 14 and impregnated with a molten thermoplastic resin 2 supplied from an extruder 12 to obtain a resin-impregnated fiber roving 3.

樹脂の含浸に用いるクロスヘッドの形状、クロスヘッドへの繊維ロービング1及び熱可塑性樹脂2の導入方法については特に制約はなく、最適な方法が用いられる。
特に好ましいクロスヘッドは、例えば、熱可塑性樹脂2による含浸時に、繊維ロービング1の引取り方向とほぼ直角な1以上の凸状障壁を設けたものであり、このクロスヘッド14を通過させて、抜出し装置15により繊維ロービング1を引きながら熱可塑性樹脂2を含浸させることにより、樹脂含浸繊維ロービングがクロスヘッド14によってしごかれ、樹脂の含浸が促進され、好ましい樹脂含浸繊維ロービング3が得られる。
得られた樹脂含浸繊維ロービング3は、長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造装置の樹脂含浸部10の抜出口8に設けられたダイ7に送られる。
There are no particular restrictions on the shape of the crosshead used for impregnation of the resin, the method of introducing the fiber roving 1 and the thermoplastic resin 2 into the crosshead, and an optimum method is used.
A particularly preferred crosshead is provided with one or more convex barriers substantially perpendicular to the take-up direction of the fiber roving 1 when impregnated with the thermoplastic resin 2, for example. By impregnating the thermoplastic resin 2 while pulling the fiber roving 1 with the apparatus 15, the resin-impregnated fiber roving is rubbed by the cross head 14, the resin impregnation is promoted, and a preferable resin-impregnated fiber roving 3 is obtained.
The obtained resin-impregnated fiber roving 3 is sent to the die 7 provided at the outlet 8 of the resin-impregnated portion 10 of the long-fiber reinforced thermoplastic resin structure manufacturing apparatus.

本発明の長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造用のダイ7は、下記(i)〜(iii)の機能を有するダイである。
(i)樹脂含浸繊維ロービング3から、含浸された熱可塑性樹脂2中の一部の熱可塑性樹脂5を絞り取って含浸繊維ロービング4を形成させ、
(ii)形成された含浸繊維ロービング4の表面に、熱可塑性樹脂5を被覆させ、及び
(iii)被覆されたものを所望の断面形状を有する樹脂含浸繊維ロービング3'に賦形させる。
The die 7 for producing the long fiber reinforced thermoplastic resin structure of the present invention is a die having the following functions (i) to (iii).
(I) A part of the thermoplastic resin 5 in the impregnated thermoplastic resin 2 is squeezed out from the resin-impregnated fiber roving 3 to form an impregnated fiber roving 4.
(Ii) The surface of the formed impregnated fiber roving 4 is coated with a thermoplastic resin 5, and (iii) the coated material is shaped into a resin-impregnated fiber roving 3 ′ having a desired cross-sectional shape.

ダイ7は、具体的には、例えば図1(a)に示す二重ノズル構造を持つものである。図1(b)は、図1(a)におけるダイ7のA-A断面、B-B断面及びC-C断面を示す図である。
長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造装置の樹脂含浸部10の抜出口8に設けられるダイ7は、外筒壁7'、外筒壁7'の出口側に設けられる先端壁7"、及び、外筒壁7'の内側に、抜出口8と先端壁7"とからそれぞれ所定距離離れて、外筒壁7'に沿って所定距離離れて設けられた内側ノズル6からなる。
先端壁7"には、樹脂含浸繊維ロービングの出口として賦形ノズル孔9が設けられている。
内側ノズル6は、内側ノズル孔6'を有すると共に、外筒壁7'との間に外側ノズル孔6”を形成する二重ノズル構造である。内側ノズル6は、例えば支柱67などによって外筒壁7'に沿って所定距離離れて設けられる。
内側ノズル6により、樹脂含浸繊維ロービング3から一部の熱可塑性樹脂5が絞り取られ、内側ノズル孔6'を含浸繊維ロービング4が通過し、絞り取られた一部の熱可塑性樹脂5は外側ノズル孔6”を通過する。
内側ノズル6を出た含浸繊維ロービング4と熱可塑性樹脂5は、内側ノズル6の後方において、含浸繊維ロービング4の表面に、熱可塑性樹脂5が被覆され、賦形ノズル孔9により所望の断面形状を有する樹脂含浸繊維ロービング3'に賦形される。
賦形ノズル孔9の形状により、ストランド状、テープ状、シート状等所望の形状に賦形される。
ダイ7は、通常多数の繊維ロービングを処理するために、上記ノズル孔が複数設けられ、1又は複数の繊維ロービングを1つのノズル孔に通す。
Specifically, the die 7 has, for example, a double nozzle structure shown in FIG. FIG.1 (b) is a figure which shows the AA cross section of the die | dye 7 in Fig.1 (a), BB cross section, and CC cross section.
The die 7 provided at the outlet 8 of the resin impregnated portion 10 of the long fiber reinforced thermoplastic resin structure manufacturing apparatus includes an outer cylinder wall 7 ′, a tip wall 7 ″ provided on the outlet side of the outer cylinder wall 7 ′, and The inner nozzle 6 is provided inside the outer cylinder wall 7 ′ at a predetermined distance from the outlet 8 and the tip wall 7 ″ and at a predetermined distance along the outer cylinder wall 7 ′.
The tip wall 7 "is provided with a shaping nozzle hole 9 as an outlet of the resin-impregnated fiber roving.
The inner nozzle 6 has an inner nozzle hole 6 ′ and a double nozzle structure in which an outer nozzle hole 6 ″ is formed between the inner nozzle hole 6 ′ and the outer cylinder wall 7 ′. A predetermined distance is provided along the wall 7 '.
The inner nozzle 6 squeezes a part of the thermoplastic resin 5 from the resin-impregnated fiber roving 3, passes the impregnated fiber roving 4 through the inner nozzle hole 6 ', and the part of the squeezed thermoplastic resin 5 is the outer side. Passes through nozzle hole 6 ".
The impregnated fiber roving 4 and the thermoplastic resin 5 exiting the inner nozzle 6 are coated with the thermoplastic resin 5 on the surface of the impregnated fiber roving 4 at the rear of the inner nozzle 6, and a desired cross-sectional shape is formed by the shaping nozzle hole 9. It is shaped into a resin-impregnated fiber roving 3 ′ having
Depending on the shape of the shaping nozzle hole 9, it is shaped into a desired shape such as a strand, a tape, or a sheet.
The die 7 is usually provided with a plurality of nozzle holes in order to process a large number of fiber rovings, and passes one or a plurality of fiber rovings through one nozzle hole.

ダイ7の外筒壁7'は断面が方形、円などでもよい。
なお、長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造装置の樹脂含浸部10の抜出口8の孔の形状は、下記内側ノズル6の外形断面と同じであることが好ましい。
The outer cylinder wall 7 'of the die 7 may have a square cross section or a circle.
In addition, it is preferable that the shape of the hole of the outlet 8 of the resin impregnation part 10 of the long fiber reinforced thermoplastic resin structure manufacturing apparatus is the same as the outer cross section of the inner nozzle 6 described below.

内側ノズル6の外形断面は、円、楕円、長方形、正方形、三角形、多角形、及びこれらの複合形状でもよく、外筒壁7'の断面と同じ形状であっても異なっていてもよく、好ましくは円である。以下、説明を簡略化するために円の場合について説明する。
内側ノズル6は入り口側から出口側まで均一な形状であっても、入り口側及び/又は出口側が広口で、中間部が絞られても、入り口側及び/又は出口側が狭められた口で、中間部が拡げられてもよい。
内側ノズル6は入り口側から出口側まで均一な厚みであっても、入り口側及び/又は出口側が薄く、中間部が肉厚であってもよい。
内側ノズル6は、入り口において、樹脂含浸繊維ロービング3中の繊維が毛羽立たないで樹脂のみが絞り取られる構造のものがよい。
内側ノズル孔6'は、内側ノズル6の断面と同じ形状であっても異なっていてもよいが、好ましくは同じ形状である。内側ノズル孔6'の入り口側は、樹脂含浸繊維ロービング3が繊維を突掛けて折損しないように、滑らかに導入されやすいように、入り口側に開いたテーパー部を持つようにしてもよい。
内側ノズル孔6'の内径は1〜10mmである。
The outer cross section of the inner nozzle 6 may be a circle, an ellipse, a rectangle, a square, a triangle, a polygon, and a composite shape thereof, and may be the same as or different from the cross section of the outer cylinder wall 7 ′. Is a circle. Hereinafter, in order to simplify the description, a case of a circle will be described.
Even if the inner nozzle 6 has a uniform shape from the inlet side to the outlet side, the inlet side and / or outlet side has a wide mouth, and the middle part is narrowed, but the inlet side and / or outlet side is narrowed, The part may be expanded.
The inner nozzle 6 may have a uniform thickness from the entrance side to the exit side, or the entrance side and / or the exit side may be thin and the middle portion may be thick.
The inner nozzle 6 preferably has a structure in which only the resin is squeezed out at the entrance without the fibers in the resin-impregnated fiber roving 3 fuzzing.
The inner nozzle hole 6 ′ may have the same shape as or different from the cross section of the inner nozzle 6, but preferably has the same shape. The inlet side of the inner nozzle hole 6 ′ may have a tapered portion opened on the inlet side so that the resin-impregnated fiber roving 3 is easily introduced smoothly so that the fiber impregnated fiber roving 3 does not break due to protruding fibers.
The inner diameter of the inner nozzle hole 6 ′ is 1 to 10 mm.

内側ノズル6の、上記いろいろな形状において、外側ノズル孔6"の内外径差(d)は、0.1〜5mm、好ましくは0.15〜4mm、さらに好ましくは0.2〜3mm程度である。内外径差(d)が上記範囲より小さすぎると樹脂による被覆効果が小さくなって強化用繊維による毛羽立ちが多くなり、大きすぎると繊維含量が低下して経済的でなくなる。
内側ノズル6の出口側の肉厚は薄くなるようにテーパー状にして、含浸繊維ロービング4の表面に熱可塑性樹脂5が滑らかに被覆されるようにしてもよい。
In the above-mentioned various shapes of the inner nozzle 6, the inner and outer diameter difference (d) of the outer nozzle hole 6 ″ is about 0.1 to 5 mm, preferably about 0.15 to 4 mm, more preferably about 0.2 to 3 mm. If the inner / outer diameter difference (d) is too smaller than the above range, the coating effect by the resin is reduced and the fluffing by the reinforcing fibers is increased, and if it is too large, the fiber content is lowered and not economical.
The thickness of the inner nozzle 6 on the outlet side may be tapered so that the surface of the impregnated fiber roving 4 is smoothly coated with the thermoplastic resin 5.

賦形ノズル孔9は、内側ノズル孔6'の断面と同じ形状であっても異なっていてもよいが、好ましくは同じ形状であり、さらに好ましくは円である。
賦形ノズル孔9の内径は、1〜20mm、好ましくは1.5〜15mm、さらに好ましくは2〜10mmである。内側ノズル孔6'の内径が上記範囲より小さすぎると製造時にロービングの強度が低下して張力がかけられず、ペレットも折れやすくなり、大きすぎると製造時にロービングの開繊が不十分で樹脂含浸が不十分になり、ペレットも取り扱い難くなる。
図2(b)において、含浸繊維ロービング4の径は内側ノズル孔6'の径で決まり、樹脂含浸繊維ロービング3の径は賦形ノズル孔9の径で決まる。
被覆された樹脂層5'を形成するためには、賦形ノズル孔9の径が内側ノズル孔6'の径以上である。製造上、好ましくは内側ノズル孔6'の孔面積と外側ノズル孔6"の孔面積の合計が、賦形ノズル孔9の孔面積以上である。
本発明では、繊維濃度により賦形ノズル孔9の孔径の異なるものを用い、賦形ノズル孔9の径が内側ノズル孔6'以上であれば内側ノズルは変えずにペレットの製造が可能であり、そうでなければ内側ノズルを変えるようにする。
The shaping nozzle hole 9 may be the same shape as or different from the cross section of the inner nozzle hole 6 ′, but preferably has the same shape, more preferably a circle.
The internal diameter of the shaping nozzle hole 9 is 1 to 20 mm, preferably 1.5 to 15 mm, and more preferably 2 to 10 mm. If the inner diameter of the inner nozzle hole 6 'is too smaller than the above range, the strength of the roving will be reduced during production and tension will not be applied, and the pellet will be easily broken, and if it is too large, the opening of the roving will be insufficient during production and resin impregnation will occur. Insufficient and difficult to handle pellets.
In FIG. 2 (b), the diameter of the impregnated fiber roving 4 is determined by the diameter of the inner nozzle hole 6 ′, and the diameter of the resin-impregnated fiber roving 3 is determined by the diameter of the shaping nozzle hole 9.
In order to form the coated resin layer 5 ′, the diameter of the shaping nozzle hole 9 is greater than or equal to the diameter of the inner nozzle hole 6 ′. In manufacturing, the total area of the inner nozzle hole 6 ′ and the outer nozzle hole 6 ″ is preferably equal to or larger than the hole area of the shaped nozzle hole 9.
In the present invention, pellets can be produced without changing the inner nozzle if the diameter of the shaping nozzle hole 9 is different from the fiber concentration and the diameter of the shaping nozzle hole 9 is equal to or larger than the inner nozzle hole 6 ′. Otherwise, try changing the inner nozzle.

樹脂含浸繊維ロービング3中の、繊維/樹脂の重量比は80%/20%〜20%/80%、好ましくは70%/30%〜20%/80%、さらに好ましくは65%/35%〜25%/75%、特に好ましくは63%/37%〜30%/70%(ここで、繊維と樹脂の合計は100%である)である。
繊維1に対する樹脂2の含浸比率が、上記範囲より過少になると樹脂の含浸が十分に行えず、上記範囲より過大になると経済的でなくなる。
The fiber / resin weight ratio in the resin-impregnated fiber roving 3 is 80% / 20% to 20% / 80%, preferably 70% / 30% to 20% / 80%, more preferably 65% / 35% to 25% / 75%, particularly preferably 63% / 37% to 30% / 70% (where the sum of fibers and resin is 100%).
If the impregnation ratio of the resin 2 to the fiber 1 is less than the above range, the resin cannot be sufficiently impregnated, and if it exceeds the above range, it is not economical.

含浸繊維ロービング4の表面に、熱可塑性樹脂5を被覆してなる樹脂層5'の厚み(t)は、0.05〜2.5mm、好ましくは0.07〜2mm、さらに好ましくは0.1〜1.5mm程度である。   The thickness (t) of the resin layer 5 ′ obtained by coating the surface of the impregnated fiber roving 4 with the thermoplastic resin 5 is 0.05 to 2.5 mm, preferably 0.07 to 2 mm, more preferably 0.1. About 1.5 mm.

ダイ7から抜出された樹脂含浸繊維ロービング3'中の繊維/樹脂の重量比は、樹脂含浸繊維ロービング3中の繊維/樹脂の重量比と同じであっても少なくてもよく、80%/20%〜20%/80%、好ましくは70%/30%〜20%/80%、さらに好ましくは65%/35%〜25%/75%、特に好ましくは63%/37%〜30%/70%(ここで、繊維と樹脂の合計は100%である)である。
繊維1に対する樹脂2の含浸比率が、上記範囲より過少の場合は樹脂含浸が不十分となり、毛羽立ちが増大するのみならず、これを更に2次加工(例えば射出成形)した時の成形品の物性も劣り、上記範囲より過大の場合は所望の強化が得られない。
The fiber / resin weight ratio in the resin-impregnated fiber roving 3 ′ extracted from the die 7 may be the same as or less than the fiber / resin weight ratio in the resin-impregnated fiber roving 3; 20% -20% / 80%, preferably 70% / 30% -20% / 80%, more preferably 65% / 35% -25% / 75%, particularly preferably 63% / 37% -30% / 70% (where the total of fiber and resin is 100%).
When the impregnation ratio of the resin 2 to the fiber 1 is less than the above range, the resin impregnation is insufficient and not only fuzzing increases but also physical properties of the molded product when this is further processed (for example, injection molding). However, if it is larger than the above range, the desired reinforcement cannot be obtained.

外筒壁7'又は先端壁7"に、絞り取られた熱可塑性樹脂5の余剰部5"を排出する調整孔20(図示せず)を設けてもよい。   An adjustment hole 20 (not shown) for discharging the excess portion 5 ″ of the squeezed thermoplastic resin 5 may be provided in the outer cylinder wall 7 ′ or the tip wall 7 ″.

このようにして得られた樹脂含浸繊維ロービング3'は、冷却槽17(図示せず)を経てロールのような抜出し装置15を用いて抜出す。抜出された樹脂含浸繊維ロービング3”は、そのままストランドとして成形工程等に移送することもできるが、一般的には、射出成形等に供するため、ペレタイザー16により適当な長さに切断したペレット状とするのが好ましい。ペレットの長さは3〜50mm、好ましくは5〜40mm、さらに好ましくは5〜30mmである。
ペレットの長さが、上記範囲より短すぎると長繊維強化の特徴が損なわれ、長すぎると成形に使用する際に、押出機のホッパーなどでブリッジを起こし、供給に不具合を生じやすい。
The resin-impregnated fiber roving 3 ′ thus obtained is pulled out by using a drawing device 15 such as a roll through a cooling tank 17 (not shown). The extracted resin-impregnated fiber roving 3 ″ can be transferred as it is as a strand to a molding process or the like, but in general, in order to be used for injection molding or the like, a pellet shape cut into an appropriate length by a pelletizer 16 The length of the pellet is 3 to 50 mm, preferably 5 to 40 mm, more preferably 5 to 30 mm.
If the length of the pellet is too shorter than the above range, the characteristic of long fiber reinforcement is impaired. If the pellet length is too long, a bridge is caused by a hopper of an extruder or the like when used for molding, and the supply tends to be troubled.

本発明で用いられる繊維ロービング1の材質としては特に制約はなく、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、芳香族ポリアミド繊維等の高融点もしくは高軟化点の繊維、又はそれらの混合物が使用できる。繊維ロービング1の形態は、ロービング、ヤーン等の連続した繊維であればいずれも使用でき、本発明ではこれらをロービングと総称する。
また、これらの繊維は、樹脂との接着性をよくするため、表面処理剤で処理したものであってもよい。かかる強化用繊維束は、次にクロスヘッドにおいて熱可塑性樹脂の溶融物を含浸させるに先立ち、予め加熱し高温の強化用繊維束を樹脂の溶融物と接触させるのが好ましく、またテンションロール等により開繊しておくのも好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a material of the fiber roving 1 used by this invention, For example, high melting point or high softening point fibers, such as glass fiber, carbon fiber, a metal fiber, an aromatic polyamide fiber, or mixtures thereof can be used. . As the form of the fiber roving 1, any continuous fiber such as roving or yarn can be used. In the present invention, these are collectively called roving.
Further, these fibers may be treated with a surface treatment agent in order to improve the adhesion to the resin. Such a reinforcing fiber bundle is preferably heated in advance before the crosshead is impregnated with the thermoplastic resin melt, and the high-temperature reinforcing fiber bundle is preferably brought into contact with the resin melt. It is also preferable to open the fiber.

熱可塑性樹脂2の材質としては、結晶性樹脂、非結晶性樹脂、生分解性樹脂、非生分解性樹脂、合成樹脂、天然産製樹脂、汎用樹脂、エンジニアリング樹脂、ポリマーアロイ等、いずれの種類の樹脂でもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリ塩化ビニル;ポリスチレン;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル;ポリエチレンスクシネート、ポリブチレンアジペート、これらのカプロラクトン3元共重合体等の脂肪族ポリエステル;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン46等のポリアミド;ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルフォン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルアミド、ポリエーテルイミド等のエンジニアリング樹脂が挙げられる。これらの樹脂は2種以上を混合して使用してもよい。本発明のかかる第1の熱可塑性樹脂としては、通常、射出成形、押出成形等の各種成形加工に用いられるような高分子量で、これを繊維に含浸した場合、それだけで十分な補強効果を発揮するものが好ましい。   As the material of the thermoplastic resin 2, any kind such as crystalline resin, non-crystalline resin, biodegradable resin, non-biodegradable resin, synthetic resin, natural resin, general-purpose resin, engineering resin, polymer alloy, etc. The resin may be used. For example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene; polyvinyl chloride; polystyrene; aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; aliphatic polyesters such as polyethylene succinate, polybutylene adipate and their caprolactone terpolymers; Polyamides such as nylon 6, nylon 66, nylon 11, nylon 12, nylon 610, nylon 612, nylon 46; polyacetal, polycarbonate, polyurethane, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polysulfone, polyether ketone, polyether amide, polyether imide Engineering resins such as These resins may be used in combination of two or more. The first thermoplastic resin according to the present invention usually has a high molecular weight that is used in various molding processes such as injection molding and extrusion molding, and when this is impregnated into a fiber, it alone exhibits a sufficient reinforcing effect. Those that do are preferred.

また、本発明に係る長繊維強化熱可塑性樹脂構造体には、必要に応じて、樹脂添加剤や充填剤、例えば酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤等の安定剤、帯電防止剤、潤滑剤、可塑剤、離型剤、難燃剤、難燃助剤、結晶化促進剤、染料や顔料等の着色剤、タルク等の充填剤を配合することも可能である。これらは、熱可塑性樹脂2に予め配合された形で用いることができる。   In addition, the long fiber reinforced thermoplastic resin structure according to the present invention includes, as necessary, resin additives and fillers, for example, antioxidants, heat stabilizers, stabilizers such as ultraviolet absorbers, antistatic agents, Lubricants, plasticizers, mold release agents, flame retardants, flame retardant aids, crystallization accelerators, colorants such as dyes and pigments, and fillers such as talc can also be blended. These can be used in a form pre-blended with the thermoplastic resin 2.

[実施例]
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to this.

(実施例1)
本発明の二重ノズル構造を複数設けたダイ7を長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造装置の樹脂含浸部10の抜出口8に取り付けた装置(図1参照)を用いた。
(装置の仕様)
抜出口8:隙間4mmのスリット
外筒壁7'の形状:長さ20mm(断面が四角で内側長さ20mmのホルダーに図1(b)に示す円筒上リングを密に嵌め込んだもの)
内外径差(d):3mm
内側ノズル6の内孔径:実施例毎に示す。
賦形ノズル孔9の孔径:実施例毎に示す。
(原料)
ガラス繊維ロービング:径17μmのガラス単繊維4000本の束。
ステンレス繊維ロービング:径11μmのステンレス単繊維7000本の束。
アラミド繊維ロービング:径12μmのアラミド単繊維1000本の束。
樹脂:ポリプロピレン(メルトインデックス60g/10分のホモポリプロピレン)98重量%とマレイン酸2重量%変性ポリプロピレン2重量%との混合物。
Example 1
The apparatus (refer FIG. 1) which attached die 7 provided with two or more double nozzle structure of this invention to the outlet 8 of the resin impregnation part 10 of the long fiber reinforced thermoplastic resin structure manufacturing apparatus was used.
(Device specifications)
Outlet 8: Slit with a gap of 4 mm Shape of the outer cylinder wall 7 ': length 20 mm (cylindrical upper ring shown in FIG. 1B is tightly fitted into a holder with a square cross section and an inner length of 20 mm)
Inner and outer diameter difference (d): 3mm
Inner hole diameter of the inner nozzle 6: shown for each example.
Hole diameter of the shaping nozzle hole 9: shown for each example.
(material)
Glass fiber roving: A bundle of 4000 single glass fibers having a diameter of 17 μm.
Stainless fiber roving: A bundle of 7000 stainless steel single fibers having a diameter of 11 μm.
Aramid fiber roving: A bundle of 1000 aramid single fibers having a diameter of 12 μm.
Resin: Mixture of 98% by weight of polypropylene (homopolypropylene having a melt index of 60 g / 10 min) and 2% by weight of maleic acid 2% by weight of modified polypropylene.

上記装置及び原料を使用して、溶融したポリプロピレンを押出機より供給し、ガラス繊維ロービング10本を供給して開繊した後、クロスヘッドダイを通して繊維ロービングに樹脂を含浸させ、含浸ロービング10本を得た。
樹脂含浸繊維ロービング3をダイ7を通過させ、内側ノズル孔6’(径1.6mm)、賦形ノズル孔9(径2.2mm)からストランドを引抜き、冷却し、ペレタイザーにより切断し、繊維濃度約50重量%で、長さ11mmのペレットを得た。
ペレットの断面を顕微鏡で観察すると、樹脂を含浸した繊維部分は直径約1.6mmの円形で、その周囲を繊維のない樹脂が厚み(t)約0.3mmで被覆していた。
Using the above equipment and raw materials, melted polypropylene is supplied from an extruder, 10 glass fiber rovings are supplied and opened, and then the fiber roving is impregnated with resin through a crosshead die, and 10 impregnation rovings are supplied. Obtained.
The resin-impregnated fiber roving 3 is passed through the die 7, the strand is drawn out from the inner nozzle hole 6 '(diameter 1.6mm) and the shaping nozzle hole 9 (diameter 2.2mm), cooled, cut by a pelletizer, and the fiber concentration About 50% by weight, 11 mm long pellets were obtained.
When the cross section of the pellet was observed with a microscope, the fiber part impregnated with the resin was circular with a diameter of about 1.6 mm, and the resin without fiber covered the periphery with a thickness (t) of about 0.3 mm.

(実施例2)
上記装置及び原料を使用して、溶融したポリプロピレンを押出機より供給し、ガラス繊維ロービング20本を供給して、2本を1本の繊維ロービングにまとめ、開繊した後、クロスヘッドダイを通して繊維ロービングに樹脂を含浸させ、含浸ロービング10本を得た。
ノズル孔は、賦形ノズル孔9(径2.3mm)、内側ノズル孔6’(径1.6mm)からストランドを引抜き、冷却し、ペレタイザーにより切断し、繊維濃度約70重量%で、長さ11mmのペレットを得た。
ペレットの断面を顕微鏡で観察すると、樹脂を含浸した繊維部分は直径約1.6mmの円形で、その周囲を繊維のない樹脂が厚み(t)約0.4mmで被覆していた。
(Example 2)
Using the above equipment and raw materials, melted polypropylene is supplied from an extruder, 20 glass fiber rovings are supplied, two are combined into one fiber roving, opened, and then fiber is passed through a crosshead die. The roving was impregnated with resin to obtain 10 impregnated rovings.
The nozzle hole is drawn from the shaped nozzle hole 9 (diameter 2.3 mm) and the inner nozzle hole 6 ′ (diameter 1.6 mm), cooled, cut by a pelletizer, and a fiber concentration of about 70% by weight. An 11 mm pellet was obtained.
When the cross section of the pellet was observed with a microscope, the fiber part impregnated with the resin was circular with a diameter of about 1.6 mm, and the resin without fiber covered the periphery with a thickness (t) of about 0.4 mm.

(実施例3)
ステンレス繊維のロービングを使用し、ノズル孔として賦形ノズル孔9(径3.7mm)、内側ノズル孔6’(径3.1mm)を用いた他は、実施例1と同様に行い、繊維濃度約40重量%で、長さ11mmのペレットを得た。
ペレットの断面は、樹脂を含浸した繊維部分は直径約3.1mmの円形で、その周囲を繊維のない樹脂が厚み(t)約0.3mmで被覆していた。
(Example 3)
The fiber concentration is the same as in Example 1 except that stainless steel roving is used and the shaped nozzle hole 9 (diameter 3.7 mm) and the inner nozzle hole 6 '(diameter 3.1 mm) are used as the nozzle holes. About 40% by weight, 11 mm long pellets were obtained.
In the cross section of the pellet, the fiber part impregnated with the resin was a circle having a diameter of about 3.1 mm, and the resin without the fiber was coated with a thickness (t) of about 0.3 mm around the periphery.

(実施例4)
上記装置及び原料を使用して、溶融したポリプロピレンを押出機より供給し、アラミド繊維ロービング50本を供給して、繊維ロービング5本を1本の繊維ロービングにまとめ、開繊した後、クロスヘッドダイを通して繊維ロービングに樹脂を含浸させ、含浸ロービング10本を得た。
ノズル孔は、賦形ノズル孔9(径2.0mm)、内側ノズル孔6’(径1.6mm)からストランドを引抜き、冷却し、ペレタイザーにより切断し、繊維濃度約30重量%で、長さ11mmのペレットを得た。
ペレットの断面を顕微鏡で観察すると、樹脂を含浸した繊維部分は直径約1.6mmの円形で、その周囲を繊維のない樹脂が厚み(t)約0.2mmで被覆していた。
(Example 4)
Using the above equipment and raw materials, melted polypropylene is supplied from an extruder, 50 aramid fiber rovings are supplied, 5 fiber rovings are combined into one fiber roving, opened, and then a crosshead die The fiber roving was impregnated with resin through 10 to obtain 10 impregnation rovings.
The nozzle hole was drawn from the shaped nozzle hole 9 (diameter 2.0 mm) and the inner nozzle hole 6 ′ (diameter 1.6 mm), cooled, cut by a pelletizer, and a fiber concentration of about 30% by weight. An 11 mm pellet was obtained.
When the cross section of the pellet was observed with a microscope, the fiber portion impregnated with the resin was a circle having a diameter of about 1.6 mm, and the resin without the fiber was covered with a thickness (t) of about 0.2 mm.

(比較例1)
内側ノズル6を設けず、賦形ノズル孔9の孔径2.2mmのもののみを使用した以外は実施例1と同様に行い、繊維濃度約50重量%で、長さ11mm、直径約2.2mmのペレットを得た。
ペレットの断面には、樹脂のみの被覆層5'は見られなかった。
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the inner nozzle 6 was not provided and only the shaping nozzle hole 9 having a hole diameter of 2.2 mm was used. The fiber concentration was about 50% by weight, the length was 11 mm, and the diameter was about 2.2 mm. Pellets were obtained.
In the cross section of the pellet, the resin-only coating layer 5 ′ was not seen.

(比較例2)
内側ノズル6を設けず、賦形ノズル孔9の孔径2.3mmのもののみを使用した以外は実施例2と同様に行い、繊維濃度約70重量%で、長さ11mm、直径約2.3mmのペレットを得た。
ペレットの断面には、樹脂のみの被覆層5'は見られなかった。
(Comparative Example 2)
The same procedure as in Example 2 was performed except that the inner nozzle 6 was not provided and only the shaped nozzle hole 9 having a hole diameter of 2.3 mm was used. The fiber concentration was about 70% by weight, the length was 11 mm, and the diameter was about 2.3 mm. Pellets were obtained.
In the cross section of the pellet, the resin-only coating layer 5 ′ was not seen.

(比較例3)
内側ノズル6を設けず、賦形ノズル孔9の孔径3.7mmのもののみを使用した以外は実施例3と同様に行い、繊維濃度約40重量%で、長さ11mm、直径約3.7mmのペレットを得た。
ペレットの断面には、樹脂のみの被覆層5'は見られなかった。
(Comparative Example 3)
The same procedure as in Example 3 was performed except that the inner nozzle 6 was not provided and only the shaping nozzle hole 9 having a hole diameter of 3.7 mm was used. The fiber concentration was about 40% by weight, the length was 11 mm, and the diameter was about 3.7 mm. Pellets were obtained.
In the cross section of the pellet, the resin-only coating layer 5 ′ was not seen.

(比較例4)
内側ノズル6を設けず、賦形ノズル孔9の孔径2.0mmのもののみを使用した以外は実施例4と同様に行い、繊維濃度約30重量%で、長さ11mm、直径約2.0mmのペレットを得た。
ペレットの断面には、樹脂のみの被覆層5'は見られなかった。
(Comparative Example 4)
The same procedure as in Example 4 was conducted except that the inner nozzle 6 was not provided and only the shaped nozzle hole 9 having a hole diameter of 2.0 mm was used. The fiber concentration was about 30% by weight, the length was 11 mm, and the diameter was about 2.0 mm. Pellets were obtained.
In the cross section of the pellet, the resin-only coating layer 5 ′ was not seen.

実施例1〜4で得られたペレットを任意に100個取って観察したところ、ペレットの側面での繊維の毛羽立ち、繊維の脱落、ペレットの割れが、全く見られなかった。
比較例1〜4で得られたペレットでは、ペレットの側面での繊維の毛羽立ち、脱落又は割れが見られた。また、この操作を10時間実施したところペレタイザーの駆動軸に繊維が堆積して、清掃を必要とした。
When 100 pieces of the pellets obtained in Examples 1 to 4 were arbitrarily taken and observed, fiber fluffing on the side surfaces of the pellets, fiber dropping, and cracking of the pellets were not observed at all.
In the pellets obtained in Comparative Examples 1 to 4, fiber fluffing, dropping or cracking was observed on the side surface of the pellet. Further, when this operation was carried out for 10 hours, fibers were deposited on the drive shaft of the pelletizer, which required cleaning.

図1(a)は、本発明に係るダイが設けられた長繊維強化熱可塑性樹脂構造体の製造装置の概念図である。 図1(b)は、図1(a)におけるA−A断面、B−B断面、C−C断面を示す図である。Fig.1 (a) is a conceptual diagram of the manufacturing apparatus of the long fiber reinforced thermoplastic resin structure provided with the die | dye which concerns on this invention. FIG.1 (b) is a figure which shows the AA cross section in FIG.1 (a), a BB cross section, and CC cross section. 図2(a)は、本発明に係る含浸繊維ロービング4の断面図である。 図2(b)は、本発明に係るペレットの断面図である。FIG. 2A is a cross-sectional view of the impregnated fiber roving 4 according to the present invention. FIG. 2B is a cross-sectional view of the pellet according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 繊維ロービング
2 熱可塑性樹脂
3 樹脂含浸繊維ロービング
3' 樹脂含浸繊維ロービング
4 含浸繊維ロービング
5 一部の熱可塑性樹脂
5' (被覆された)樹脂層
5" 余剰部(図示せず)
6 内側ノズル
6' 内側ノズル孔
6" 外側ノズル孔
7 ダイ
7' 外筒壁
7" 先端壁
8 抜出口
9 賦形ノズル孔
10 長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造装置
11 繊維ロービング供給装置
12 (樹脂供給用)押出機
13 クロスヘッドダイ
14 クロスヘッド
15 抜出し装置
16 ペレタイザー
17 冷却槽(図示せず)
20 調整孔(図示せず)
67 支柱
d (外側ノズル孔6"の)内外径差
t (樹脂層5'の)厚み
1 Fiber roving 2 Thermoplastic resin 3 Resin impregnated fiber roving
3 'Resin impregnated fiber roving 4 Impregnated fiber roving 5 Some thermoplastic resins
5 '(coated) resin layer
5 "surplus part (not shown)
6 Inner nozzle
6 'inner nozzle hole
6 "outer nozzle hole 7 die
7 'outer wall
7 "tip wall 8 outlet 9 shaped nozzle hole
10 Long fiber reinforced thermoplastic structure manufacturing equipment
11 Fiber roving feeder
12 (For resin supply) Extruder
13 Crosshead die
14 Crosshead
15 Extraction device
16 Pelletizer
17 Cooling tank (not shown)
20 Adjustment hole (not shown)
67 Strut d (outside nozzle hole 6 ") inner / outer diameter difference t (resin layer 5 ') thickness

Claims (4)

長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造装置の樹脂含浸部(10)の抜出口(8)に設けられる長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造用のダイ(7)であって、
繊維ロービング(1)に熱可塑性樹脂(2)を溶融状態で含浸させて得られた樹脂含浸繊維ロービング(3)をダイ(7)を通過させることにより、
(i)樹脂含浸繊維ロービング(3)から、含浸された熱可塑性樹脂(2)中の一部の熱可塑性樹脂(5)を絞り取って含浸繊維ロービング(4)を形成させ、(ii)形成された含浸繊維ロービング(4)の表面に、絞り取られた熱可塑性樹脂(5)の一部又は全部を被覆させ、及び
(iii)被覆されたものを所望の断面形状を有する樹脂含浸繊維ロービング(3')に賦形させる
機能を有するダイであって、
ダイ(7)の外筒壁(7')、ダイ(7)の出口側に設けられて賦形ノズル孔(9)を有する先端壁(7")、及び、外筒壁(7')の内側に、抜出口(8)と先端壁(7")とから離れて外筒壁(7')に沿って設けられた内側ノズル(6)からなり、
内側ノズル(6)は、内側ノズル孔(6')を有すると共に、外筒壁(7')との間に外側ノズル孔(6")を形成する二重ノズル構造であって、
内側ノズル(6)により、樹脂含浸繊維ロービング(3)から一部の熱可塑性樹脂(5)を絞り取って、内側ノズル孔(6')に含浸繊維ロービング(4)を通過させ、絞り取られた一部の熱可塑性樹脂(5)を外側ノズル孔(6”)に通過させ、内側ノズル(6)を出た含浸繊維ロービング(4)の表面に、絞り取られた熱可塑性樹脂(5)を被覆させた後、賦形ノズル孔(9)により所望の断面形状を有する樹脂含浸繊維ロービング(3')に賦形させるダイ。
A die (7) for producing a long fiber reinforced thermoplastic resin structure provided at an outlet (8) of a resin impregnated portion (10) of a long fiber reinforced thermoplastic resin structure production apparatus,
By passing the resin-impregnated fiber roving (3) obtained by impregnating the fiber roving (1) with the thermoplastic resin (2) in a molten state through the die (7),
(I) A part of the thermoplastic resin (5) in the impregnated thermoplastic resin (2) is squeezed out from the resin-impregnated fiber roving (3) to form an impregnated fiber roving (4), and (ii) formation The surface of the impregnated fiber roving (4) is coated with a part or all of the squeezed thermoplastic resin (5), and (iii) the resin-impregnated fiber roving having the desired cross-sectional shape. (3 ') a die having a function of shaping ,
The outer cylinder wall (7 ') of the die (7), the tip wall (7 ") having the shaping nozzle hole (9) provided on the outlet side of the die (7), and the outer cylinder wall (7') On the inside, it consists of an inner nozzle (6) provided along the outer cylinder wall (7 ') away from the outlet (8) and the tip wall (7 "),
The inner nozzle (6) has an inner nozzle hole (6 ′) and a double nozzle structure that forms an outer nozzle hole (6 ″) with the outer cylinder wall (7 ′),
A part of the thermoplastic resin (5) is squeezed out from the resin-impregnated fiber roving (3) by the inner nozzle (6), and the impregnated fiber roving (4) is passed through the inner nozzle hole (6 ′) to be squeezed out. A part of the thermoplastic resin (5) is passed through the outer nozzle hole (6 "), and the thermoplastic resin (5) drawn on the surface of the impregnated fiber roving (4) exiting the inner nozzle (6). After the coating, a die that is shaped into a resin-impregnated fiber roving (3 ′) having a desired cross-sectional shape through a shaping nozzle hole (9).
内側ノズル孔(6')の内径が1〜10mmであり、外側ノズル孔(6")の内外径差(d)が、0.1〜5mmである請求項1に記載のダイ。The die according to claim 1, wherein the inner diameter of the inner nozzle hole (6 ') is 1 to 10 mm, and the inner and outer diameter difference (d) of the outer nozzle hole (6 ") is 0.1 to 5 mm. 長繊維強化熱可塑性樹脂構造体製造装置の樹脂含浸部(10)が、繊維ロービング(1)を連続的に引きながら、繊維を開繊し、溶融された熱可塑性樹脂(2)を含浸する装置である請求項1又は2に記載のダイ。The apparatus in which the resin impregnation portion (10) of the long fiber reinforced thermoplastic resin structure manufacturing apparatus opens the fiber while continuously drawing the fiber roving (1) and impregnates the molten thermoplastic resin (2). The die according to claim 1 or 2. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のダイを用いた長繊維強化熱可塑性樹脂構造体の製造方法。The manufacturing method of the long fiber reinforced thermoplastic resin structure using the die | dye of any one of Claims 1-3.
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