JP6501505B2 - ガラス繊維強化樹脂成形品の成形方法 - Google Patents
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Description
射出成形には、成形品の中に長くガラス繊維を残すために、低剪断仕様のスクリューを用いて、スクリュー回転数および背圧などの成形条件に配慮する事が好ましい。
ガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂(GFPP)の第1ペレットは、直径が15μmのガラス繊維が、一方向に並んで束になったガラス繊維束に、溶融させたプラスチックを含浸させる製法で製造される。GFPPとして、ガラス繊維を全重量に対して、40重量%含有するダイセルポリマー(株)製のプラストロンPP−GF40−01(商品名)を用いた。この第1ペレットは、ペレットの長さ(即ち、ガラス繊維の長さ)が長いタイプであり、以下、LFP(Long Fiber Plastic)と称す。LFPの繊維長さが15mm(以下L15と称す)、11mm(以下L11と称す)、7mm(以下L7と称す)のそれぞれを用意する。
上記サンプルや比較例のそれぞれの残存繊維長さを、残存重量平均繊維長さとして求めた。本発明では、残存重量平均繊維長さを、以下のようにして求めた。
短繊維グループの重量:Wa
中繊維グループの重量:Wb
長繊維グループの重量:Wc
W=Wa+Wb+Wc
短繊維グループの重量比率:Wa/W
中繊維グループの重量比率:Wb/W
長繊維グループの重量比率:Wc/W
短繊維グループの繊維長さ:d1,d2,d3,…
中繊維グループの繊維長さ:e1,e2,e3,…
長繊維グループの繊維長さ:f1,f2,f3,…
短繊維グループの平均繊維長さD:d1+d2+d3+…,/本数
中繊維グループの平均繊維長さE:e1+e2+e3+…,/本数
長繊維グループの平均繊維長さF:f1+f2+f3+…,/本数
残存重量平均繊維長さH
=(Wa/WxD)+(Wb/WxE)+(Wc/WxF)
各比較例及びサンプルについて、残存重量平均繊維長さHを順次算出した。残存重量平均繊維長さの比率は、それぞれの比較例に対するサンプルの比率で、下記のようにして求めた。
比較例3(L11:100%)の残存重量平均繊維長さ(H3)に対するサンプル31(L11:95%+D3:5%)の残存重量平均繊維長さ(H31)、即ちH31/H3、サンプル32の残存重量平均繊維長さ(H32)、即ちH32/H3、……、
比較例4(L15:100%)の残存重量平均繊維長さ(H4)に対するサンプル41(L15:95%+D3:5%)の残存重量平均繊維長さ(H41)、即ちH41/H4、サンプル422の残存重量平均繊維長さ(H42)、即ちH42/H42、……
を順次演算して求めた。その結果を、図1及び図2に示す。
機械的特性の試験には、精密万能試験機(オートグラフAG−5kNX、(株)島津製作所製)を用いて三点曲げ試験(JIS K7171準拠)および引張試験(JIS K7162準拠)を行った。三点曲げ試験では、試験速度を2mm/min、スパンを48mmとし、引張試験は、試験速度を20mm/min、チャック間距離を115mmとして、それぞれ常温下で行った。三点曲げ試験の結果から、曲げ弾性率を求めた。また、打抜き面衝撃試験は、パンクチャー衝撃試験機(JIS K7211準拠、ダイキョーニシカワ(株)製)にて最大衝撃力までに費やしたエネルギーを求め、これを衝撃吸収エネルギーとした。
Claims (6)
- ポリプロピレン樹脂にガラス繊維を含むガラス繊維強化樹脂成形品の成形方法であって、
ポリプロピレン樹脂に、直径が10μm〜20μmで長さが5mm〜20mmのガラス長繊維を含有する第1ペレットと、
ポリプロピレン樹脂に、直径が10μm〜20μmで長さが0.5mm〜3mmのガラス短繊維を含有する第2ペレットとを用意し、
上記第1ペレットと上記第2ペレットとを、上記長繊維と上記短繊維との重量比率が、19:1〜7:3の割合で混合して射出成形し、
成形された射出成形品のガラス繊維の残存重量平均繊維長さを、上記第1ペレット単体のみを射出成形して成形品を得た場合のガラス繊維の残存重量平均繊維長さ及び上記第2ペレット単体のみを射出成形して成形品を得た場合のガラス繊維の残存重量平均繊維長さよりも長くすることを特徴とするガラス繊維強化樹脂成形品の成形方法。 - 請求項1において、
上記第1ペレットが含有する上記ガラス長繊維の長さが7mm〜15mmで、
上記第1ペレットと上記第2ペレットとを、上記第1ペレットが含有する上記長繊維と上記第2ペレットが含有する上記短繊維との重量比率が、19:1〜17:3の割合で混合して射出成形することを特徴とするガラス繊維強化樹脂成形品の成形方法。 - 請求項1又は2において、
上記第1ペレット及び上記第2ペレットは、どちらも、ガラス繊維を全重量の30〜70重量%含有することを特徴とするガラス繊維強化樹脂成形品の成形方法。 - 請求項1ないし3のいずれか1つにおいて、
上記第1ペレット単体のみの射出成形品を得た場合の上記長繊維の残存重量平均繊維長さが、上記第1ペレットに含有されるガラス長繊維の繊維長さに比較して、0.4倍以上になる成形条件を求め、この成形条件で上記第1ペレットと上記第2ペレットとを混合して射出成形することを特徴とするガラス繊維強化樹脂成形品の成形方法。 - 請求項1ないし4のいずれか1つにおいて、
上記第2ペレットは、上記第1ペレットを二軸押出機で再混練して得られるペレットからなることを特徴とするガラス繊維強化樹脂成形品の成形方法。 - 請求項1ないし5のいずれか1つにおいて、
上記射出成形では、直径が15μmで長さが11mmのガラス繊維を40重量%で含有するポリプロピレン樹脂のペレットを用いて成形品を成形した場合に該成形品に含まれる上記ガラス繊維の残存重量平均繊維長さが5.1mm超となる成形条件で使用可能なスクリューを有する射出成形機、或いはプリプランジャー式射出成形機を用いて成形することを特徴とするガラス繊維強化樹脂成形品の成形方法。
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