JPH11333878A - Production of fiber-containing lightweight resin molding, and molding - Google Patents
Production of fiber-containing lightweight resin molding, and moldingInfo
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- JPH11333878A JPH11333878A JP14684998A JP14684998A JPH11333878A JP H11333878 A JPH11333878 A JP H11333878A JP 14684998 A JP14684998 A JP 14684998A JP 14684998 A JP14684998 A JP 14684998A JP H11333878 A JPH11333878 A JP H11333878A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維含有軽量樹脂
成形品の製造方法および成形品に関し、詳しくは、軽量
化されていながら、剛性、強度にすぐれ、ヒケ、ソリ、
変形、低光沢、光沢ムラなどの外観不良の発生のない繊
維含有軽量樹脂成形品の効率的な製造方法および成形品
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a fiber-containing lightweight resin molded product and a molded product.
The present invention relates to an efficient method for producing a fiber-containing lightweight resin molded article free from appearance defects such as deformation, low gloss and uneven gloss, and to a molded article.
【0002】[0002]
【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、
曲げ弾性率などの機械的特性や耐熱性にすぐれているの
で、インパネコア、バンパービーム、ドアステップ、ル
ーフ・ラック、リア・クォターパネルおよびエアクリー
ナ・ケース等の自動車部品、ならびに、外壁用パネル、
間仕切壁用パネルおよびケーブル・トラフ等の建築・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。2. Description of the Related Art Fiber-reinforced resin molded articles reinforced by incorporating fibers such as glass fibers have been known. This fiber reinforced resin molded product has tensile strength, bending strength,
Because of its excellent mechanical properties such as flexural modulus and heat resistance, automotive parts such as instrument panel cores, bumper beams, door steps, roof racks, rear quarter panels and air cleaner cases, and exterior wall panels,
Widely used as architectural and civil engineering members such as partition wall panels and cables and troughs. In producing such a fiber-reinforced resin molded product, an injection molding method of 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 repeated continuously, there is an advantage that the same shape can be mass-produced.
【0003】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、ガラス繊維などの
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。このため、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7−247679号公報)。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、十分な発泡倍率を得ることは
容易でない。しかも、発泡倍率が十分得られたとして
も、成形品にシルバーが発生するなど外観が損なわれる
うえ、均一性に劣り、性能が十分確保できない場合があ
る。[0003] In a fiber-reinforced resin molded product formed by injection molding, if the amount of fiber such as glass fiber is increased in order to improve strength and rigidity, the weight of the molded product increases,
Warpage tends to increase. For this reason, in order to reduce the weight, a foam injection molding method has been proposed in which a foaming agent is mixed into a raw material and molding is performed while foaming a resin as a molded product (JP-A-7-247679). In this foam injection molding method, it is not easy to obtain a sufficient expansion ratio even if a considerable amount of a foaming agent is used to achieve weight reduction. Moreover, even if the expansion ratio is sufficiently obtained, the appearance is impaired such as generation of silver in the molded product, and the uniformity is poor, and the performance may not be sufficiently secured.
【0004】これらの問題点を解消するものとして、強
度、剛性および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)長さが比較的長
い繊維を含有した繊維強化樹脂ペレットを用い、含有す
る繊維によりスプリングバック現象を発生させ、このス
プリングバック現象で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
樹脂の膨張を補完させ、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 WO97/2
9896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。[0004] In order to solve these problems, in order to reduce the weight while maintaining mechanical properties such as strength, rigidity and impact resistance and appearance quality, (1) a fiber having a relatively long length is used. (2) The above-mentioned (1), wherein a fiber-reinforced resin pellet containing the resin is used, a springback phenomenon is caused by the contained fiber, and the resin being molded is expanded by the springback phenomenon to obtain a lightweight molded product. An expansion molding method has been proposed in which a foaming agent is mixed into the fiber-reinforced pellets described in the above, and the expansion of the resin is supplemented by the foaming agent, and the weight of the molded article is further reduced (International Publication WO97 / 2).
No. 9896). According to these methods, the molded product can be sufficiently reduced in weight without impairing the mechanical properties.
It can be said that this is effective in reducing the weight of the fiber-reinforced resin molded product.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1)、(2)に示した成形方法では、成形品の形状に
よっては、必ずしも良好な軽量樹脂成形品を得ることが
困難な場合がある。すなわち、軽量成形品として、面積
が比較的大きい成形品にあっては、成形品の軽量化のた
めには、溶融樹脂の金型キャビティへの充填完了時にお
いて、キャビティ厚みを2mm以下、特に1mm以下に
する必要性がある。しかしながら、通常の射出成形のみ
でなく、射出圧縮成形にあっても、このように薄い金型
キャビティ中に樹脂を完全に充填することは困難であ
る。However, in the molding methods shown in the above (1) and (2), it is sometimes difficult to obtain a good lightweight resin molded product depending on the shape of the molded product. That is, in the case of a molded article having a relatively large area as a lightweight molded article, the cavity thickness is set to 2 mm or less, particularly 1 mm, when the filling of the molten resin into the mold cavity is completed in order to reduce the weight of the molded article. There is a need to: However, it is difficult to completely fill such a thin mold cavity with a resin not only in normal injection molding but also in injection compression molding.
【0006】たとえば、ポリプロピレンにあっても、成
形品の強度を考慮した、一般の射出成形用のポリプロピ
レンを原料とした場合に、溶融樹脂の流動長さ(成形品
のサイズ)にもよるが、1mm以下は不可能であった。
特に、ガラス繊維などの繊維類を含む繊維含有樹脂の場
合にはなおさらであった。すなわち、成形品の形状、た
とえば面積が大きい場合にあっても薄い金型キャビティ
に十分溶融樹脂を充填でき、ついで、膨張させて空隙率
が高く軽量化度の高い成形品の製造方法が望まれてい
る。本発明の目的は、成形品の面積が大きい場合であっ
ても、強度、剛性、耐熱性等にすぐれ、しかもヒケ、反
り、変形、低光沢、光沢ムラなど外観不良の改善された
繊維含有軽量樹脂成形品の製造方法および成形品を提供
することを目的とするものである。For example, in the case of using polypropylene as a raw material for general injection molding in consideration of the strength of a molded product, it depends on the flow length of the molten resin (the size of the molded product). 1 mm or less was impossible.
This was especially true for fiber-containing resins containing fibers such as glass fibers. That is, even if the shape of the molded article, for example, the area is large, a thin mold cavity can be sufficiently filled with the molten resin, and then a method for producing a molded article having a high porosity and a high degree of weight reduction by expanding is desired. ing. An object of the present invention is to provide a fiber-containing lightweight material having excellent strength, rigidity, heat resistance, etc., and improved appearance defects such as sink marks, warpage, deformation, low gloss, and uneven gloss even when the area of the molded product is large. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a resin molded product and a molded product.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な状況下において、繊維含有軽量樹脂成形品の製造方法
において、成形条件、成形原料と成形性、成形品物性、
外観の関係について鋭意研究を重ねた。その結果、成形
原料としての熱可塑性樹脂の溶融流動性と膨張性、成形
品の強度の関係において、射出成形や射出圧縮成形に通
常用いることのない、熱可塑性樹脂を採用することによ
り、成形性よく繊維含有軽量樹脂成形品が得られるるこ
とを見出した。また、このような、成形性の優れた原料
が、射出、圧縮充填性のみでなく、後の膨張工程での膨
張性にすぐれ、しかも強度、剛性、良外観をも合わせ達
成できることを見出し、本発明を完成したものである。Under these circumstances, the present inventors have developed a method for producing a fiber-containing lightweight resin molded article, which includes molding conditions, molding raw materials and moldability, molded article physical properties,
We conducted intensive research on the relationship between appearances. As a result, in relation to the melt fluidity and expandability of the thermoplastic resin as a molding raw material, the strength of the molded product, the moldability is improved by adopting a thermoplastic resin that is not usually used for injection molding or injection compression molding. It has been found that a fiber-containing lightweight resin molded product can be obtained well. In addition, they found that such a raw material having excellent moldability was excellent not only in injection and compression filling properties but also in expandability in a subsequent expansion step, and was able to achieve strength, rigidity and good appearance. The invention has been completed.
【0008】すなわち、本発明は、 (1)平均繊維長が2〜100mmの繊維20〜70重
量%と超高流動性の熱可塑性樹脂80〜30重量%とか
らなる溶融樹脂を金型キャビティに射出し、圧縮充填し
た後、可動金型を金型キャビティ容積が拡大する方向に
後退させる繊維含有軽量樹脂成形品の製造方法。 (2)圧縮充填されるときのキャビティ厚みが2mm以
下である上記(1)記載の繊維含有軽量樹脂成形品の製
造方法。 (3)超高流動性の熱可塑性樹脂が、繊維を含有した状
態で、厚みが2mm以下で、ノズル当たりの流動面積が
500cm2 以上であるキャビティに射出し、圧縮され
たときキャビティを充満するに十分な流動性を有するも
のである上記(1)または(2)記載の繊維含有軽量樹
脂成形品の製造方法。 (4)熱可塑性樹脂がポリプロピレン系樹脂であり、メ
ルトインデックスが100g/10分以上である上記
(1)〜(3)のいずれかに記載の繊維含有軽量樹脂成
形品の製造方法。 (5)可動金型が金型キャビティ容積が拡大する方向に
後退を開始した後、キャビティ内の樹脂にガスを注入す
る上記(1)〜(4)のいずれかに記載の繊維含有軽量
樹脂成形品の製造方法。 (6)溶融樹脂が、2〜100mmの範囲の全長を有す
るとともに、この全長と等しい長さの繊維が互いに平行
に配列された状態となって全体の30〜80重量%含有
された繊維含有熱可塑性樹脂ペレット(A)と超高流動
性熱可塑性樹脂ペレット(B)からなる原料樹脂を用い
る上記(1)〜(5)のいずれかに記載の繊維含有軽量
樹脂成形品の製造方法。 (7)溶融樹脂に膨張助剤が配合されている上記(1)
〜(6)のいずれかに記載の繊維含有軽量樹脂成形品の
製造方法。 (8)平均繊維長が1〜10mmの繊維20〜70重量
%と、メルトインデックスが100g/10分以上のポ
リプロピレン系樹脂80〜30重量%からなり、空隙率
が5〜90%である繊維含有軽量樹脂成形品、および (9)板状部を有し、板状部の厚みが1.2〜20m
m、その主要部の面重量が0.4g/cm2 以下である
上記(8)記載の繊維含有軽量樹脂成形品を提供するこ
とを目的とするものである。That is, the present invention provides: (1) a molten resin comprising 20 to 70% by weight of a fiber having an average fiber length of 2 to 100 mm and 80 to 30% by weight of an ultra-high-flowability thermoplastic resin in a mold cavity; A method for producing a fiber-containing lightweight resin molded product, which comprises injecting, compressing and filling, and then retracting a movable mold in a direction in which the mold cavity volume increases. (2) The method for producing a fiber-containing lightweight resin molded product according to the above (1), wherein the cavity thickness at the time of compression filling is 2 mm or less. (3) The ultra-high-flowability thermoplastic resin containing fibers is injected into a cavity having a thickness of 2 mm or less and a flow area per nozzle of 500 cm 2 or more, and fills the cavity when compressed. The method for producing a fiber-containing lightweight resin molded article according to the above (1) or (2), which has sufficient fluidity. (4) The method for producing a fiber-containing lightweight resin molded article according to any one of the above (1) to (3), wherein the thermoplastic resin is a polypropylene resin and the melt index is 100 g / 10 minutes or more. (5) The fiber-containing lightweight resin molding according to any one of the above (1) to (4), wherein after the movable mold starts retreating in the direction in which the mold cavity volume increases, gas is injected into the resin in the cavity. Product manufacturing method. (6) The fiber-containing heat in which the molten resin has a total length in the range of 2 to 100 mm and fibers of the same length as this total length are arranged in parallel with each other and contained 30 to 80% by weight of the whole. The method for producing a fiber-containing lightweight resin molded article according to any one of the above (1) to (5), using a raw resin composed of a plastic resin pellet (A) and an ultra-high fluidity thermoplastic resin pellet (B). (7) The above (1) wherein an expansion aid is mixed with the molten resin.
The method for producing a fiber-containing lightweight resin molded product according to any one of (1) to (6). (8) A fiber containing 20 to 70% by weight of a fiber having an average fiber length of 1 to 10 mm, 80 to 30% by weight of a polypropylene resin having a melt index of 100 g / 10 minutes or more, and having a porosity of 5 to 90%. A lightweight resin molded product; and (9) having a plate-like portion, wherein the thickness of the plate-like portion is 1.2 to 20 m.
It is an object of the present invention to provide a fiber-containing lightweight resin molded product according to the above (8), wherein the surface weight of the main part is 0.4 g / cm 2 or less.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。まず、繊維含有軽量樹脂成形品の製造方法として
は、金型キャビティの容積(厚み)を縮小、拡大できる
成形金型を用い、繊維含有溶融熱可塑性樹脂を金型キャ
ビティに射出、圧縮、充填する。すなわち、射出圧縮成
形により、まず、特定の繊維含有溶融熱可塑性樹脂を初
期の金型キャビティに充填する。次いで、金型キャビテ
ィ容積を最終成形品の容積になるように、可動金型を後
退させて厚みを拡大するものである。すると溶融熱可塑
性樹脂は含有繊維の絡み合いによるスプリングバック現
象により拡大された容積に膨張し、繊維含有軽量樹脂成
形品が得られる。本発明では、この際に、特定の繊維含
有原料樹脂として、平均繊維長が2〜100mmの繊維
20〜70重量%と超高流動性の熱可塑性樹脂80〜3
0重量%とからなる溶融樹脂を用いるものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, as a method for producing a fiber-containing lightweight resin molded product, a molding die capable of reducing and expanding the volume (thickness) of a mold cavity is used, and a fiber-containing molten thermoplastic resin is injected, compressed, and filled into the mold cavity. . That is, a specific fiber-containing molten thermoplastic resin is first filled into an initial mold cavity by injection compression molding. Next, the movable mold is retracted to increase the thickness so that the mold cavity volume becomes the volume of the final molded product. Then, the molten thermoplastic resin expands to an enlarged volume due to a springback phenomenon caused by entanglement of the contained fibers, and a lightweight resin molded article containing fibers is obtained. In the present invention, at this time, as the specific fiber-containing raw material resin, 20 to 70% by weight of the fiber having an average fiber length of 2 to 100 mm and an ultrahigh fluidity thermoplastic resin 80 to 3
A molten resin consisting of 0% by weight is used.
【0010】本発明の製造方法は、特に、板状部を有
し、比較的面積が大きく、板状部の主要部の面重量が低
い成形品を製造することを目的とするものである。繊維
含有軽量樹脂成形品は、繊維含有の溶融樹脂を射出圧縮
して金型キャビティに充填後にキャビティを拡大するこ
とで、溶融樹脂を膨張させて製造することはできる。し
かし、単位面積当たりの重量(面重量)は、膨張による
軽量化とは無関係であり、膨張前の溶融樹脂の面積当た
りの重量により固定するものである。したがって、真の
軽量化のためには、膨張する前の溶融樹脂の厚みを薄く
する必要性がある。[0010] The production method of the present invention is particularly aimed at producing a molded article having a plate-like portion, having a relatively large area, and a low surface weight of the main portion of the plate-like portion. The fiber-containing lightweight resin molded product can be manufactured by expanding the molten resin by injecting and compressing the molten resin containing the fiber, filling the mold cavity, and then expanding the cavity. However, the weight per unit area (surface weight) is irrelevant to the weight reduction due to expansion, and is fixed by the weight per area of the molten resin before expansion. Therefore, it is necessary to reduce the thickness of the molten resin before expansion in order to truly reduce the weight.
【0011】このために、本発明の製造方法は、キャビ
ティへの溶融樹脂の充填完了時である、初期の厚みが通
常2mm以下、好ましくは1.5mm以下、特に好まし
くは1.0mm以下の場合に適用されるものである。し
かしながら、従来の通常の射出成形用の成形樹脂原料を
用いて成形しようとしても、1mm以下のような薄肉の
キャビティの末端まで溶融樹脂を充填することはできな
かった。したがって、2mmを越える厚みをいくら膨張
しても、成形品としての軽量化には自ずと限界があり、
真の軽量化の目的は達成できていない。[0011] For this purpose, the production method of the present invention is applied to the case where the initial thickness is usually 2 mm or less, preferably 1.5 mm or less, particularly preferably 1.0 mm or less when the cavity is completely filled with the molten resin. It is applied to. However, even if an attempt was made to mold using a conventional molding resin material for ordinary injection molding, it was not possible to fill the molten resin up to the end of a thin cavity of 1 mm or less. Therefore, no matter how much the thickness exceeds 2 mm, there is a limit to the weight reduction as a molded product.
The true goal of weight reduction has not been achieved.
【0012】本発明の成形品の製造方法における溶融樹
脂は超高流動性の熱可塑性樹脂が、繊維を含有した状態
で、成形品を成形するためのそれぞれの配合条件、成形
条件において、厚みが2mm以下で、ノズル当たりの流
動面積が500cm2 以上である金型キャビティに射出
し、圧縮されたときキャビティを充満するに十分な流動
性を有するものであることが好ましい。In the method for producing a molded article of the present invention, the thickness of the molten resin under the respective blending conditions and molding conditions for molding the molded article in a state in which the ultra-high-flowability thermoplastic resin contains fibers is described. It is preferable that the material be injected into a mold cavity having a flow area per nozzle of 2 cm or less and having a flow area of 500 cm 2 or more, and have sufficient fluidity to fill the cavity when compressed.
【0013】具体的には、熱可塑性樹脂は、それぞれの
熱可塑性樹脂において、高流動性の射出成形用のメルト
インデックス(MI)の1.3倍以上であり、一般の成
形品の成形には、強度が低く使うことのない低分子量、
超高流動性である樹脂である。MIは、各熱可塑性樹脂
により、測定条件が異なるので、具体的なMIは、熱可
塑性樹脂の種類により異なり、それぞれにより個別に決
まるものである。More specifically, the thermoplastic resin has a melt index (MI) of 1.3 times or more of a high fluidity injection molding for each thermoplastic resin. , Low molecular weight with low strength and no use
It is a resin that has ultra-high fluidity. Since the MI has different measurement conditions depending on the thermoplastic resin, the specific MI differs depending on the type of the thermoplastic resin and is determined individually for each.
【0014】本発明が好ましく適用できるポリプロピレ
ン系樹脂においては、MIは、具体的には100g/1
0分以上、好ましくは、150〜2000g/10分、
より好ましくは200〜1000g/10分である。な
お、MIの上限はその測定方法から高MIは測定が実質
的にできない範囲までを含むものであり、便宜上300
0g/10分である。なお、ポリプロピレン系樹脂のM
Iの測定は、JISK 7210(230℃、2.16
kg荷重に準じて測定された値(以下、同じ)である。In the polypropylene resin to which the present invention can be preferably applied, MI is specifically 100 g / 1.
0 minutes or more, preferably 150 to 2000 g / 10 minutes,
More preferably, it is 200 to 1000 g / 10 minutes. Note that the upper limit of MI includes a range from the measurement method to a range where high MI cannot be substantially measured.
0 g / 10 minutes. In addition, M of the polypropylene resin
I was measured according to JIS K 7210 (230 ° C., 2.16
It is a value measured according to the kg load (hereinafter the same).
【0015】ここにおいて、本発明で用いられる超高流
動性のポリプロピレン系樹脂は、含有する繊維の種類、
長さ、含有量、射出圧縮時のキャビティ厚み、キャビテ
ィ形状、ノズル(ゲート)からの流動長さ(面積)、成
形条件などによりMIを適宜選定することができる。こ
の場合に、MIの異なる樹脂を混合して用いることもで
き、混合するポリプロピレンの一部のMIが、100g
/10分未満であっても、全体のMIが、100g/1
0分以上になるようにすればよい。しかし、MIは、成
形性が満足されるのであれば、極端に大きいものを用い
る必要性はない。Here, the ultra-high-flowability polypropylene resin used in the present invention is based on the type of fiber contained therein,
The MI can be appropriately selected according to the length, content, cavity thickness during injection compression, cavity shape, flow length (area) from the nozzle (gate), molding conditions, and the like. In this case, resins having different MI can be mixed and used, and a part of MI of the mixed polypropylene is 100 g.
Even if the time is less than / 10 minutes, the total MI is 100 g / 1
What is necessary is just to make it 0 minutes or more. However, it is not necessary to use an extremely large MI as long as the formability is satisfied.
【0016】本発明において、上記した熱可塑性樹脂単
独では強度の点で成形品とならない超高流動性の熱可塑
性樹脂であっても、本発明の製造方法に適用することに
より、軽量であっても強度的に十分実用的に利用可能な
成形品となる。この理由は、膨張性を付与するために特
定の長さの繊維が含有されているためと考えられる。ま
た、本発明の繊維含有軽量樹脂成形品は、平均繊維長が
1〜10mmの繊維20〜70重量%、メルトインデッ
クスが100g/10分以上のポリプロピレン系樹脂8
0〜30重量%からなり、空隙率が5〜90%である繊
維含有軽量樹脂成形品であり、特に、板状部を有し、板
状部の厚みが1.3〜20mm、板状部の主要部の面重
量が0.4g/cm2 以下である繊維含有軽量樹脂成形
品である。すなわち、膨張による軽量化の程度に関係な
く、面積当たりの重量が0.4g/cm2 以下である繊
維含有軽量樹脂成形品である。In the present invention, even if the above-mentioned thermoplastic resin alone does not form a molded product in terms of strength, it can be reduced in weight by applying to the production method of the present invention. This also makes the molded product sufficiently practical for practical use. It is considered that the reason for this is that fibers having a specific length are contained in order to impart expandability. Further, the fiber-containing lightweight resin molded article of the present invention is a polypropylene resin 8 having an average fiber length of 1 to 10 mm, 20 to 70% by weight, and a melt index of 100 g / 10 min or more.
A fiber-containing lightweight resin molded product comprising 0 to 30% by weight and having a porosity of 5 to 90%, particularly having a plate-like portion, wherein the plate-like portion has a thickness of 1.3 to 20 mm and a plate-like portion. Is a fiber-containing lightweight resin molded article having a surface weight of the main part of 0.4 g / cm 2 or less. That is, a fiber-containing lightweight resin molded article having a weight per area of 0.4 g / cm 2 or less regardless of the degree of weight reduction due to expansion.
【0017】本発明の繊維含有軽量樹脂成形品は、板状
の薄肉を有し、板状部の厚みが1.3〜20mの範囲、
一般的には、1.5〜10mmの範囲である。繊維含有
軽量樹脂成形品は、厚み方向にスキン層/膨張層/スキ
ン層からなり、膨張層も厳密には、膨張の程度の高い中
間層と膨張の程度が比較的低い両外層部分から構成され
ている。この層構造では、成形品の面積が大きい場合に
は剛性的に不足し、局部的な応力や捩じれに対しても不
十分な場合がある。この場合には、この問題を解消する
ために、両表面のスキン層を非膨張ないし低膨張の樹脂
で部分的に結合、すなわち、リブを設けることができ
る。The fiber-containing lightweight resin molded product of the present invention has a plate-like thin thickness, and the thickness of the plate-like portion is in the range of 1.3 to 20 m.
Generally, it is in the range of 1.5 to 10 mm. The fiber-containing lightweight resin molded product is composed of a skin layer / expansion layer / skin layer in the thickness direction, and the expansion layer is strictly composed of an intermediate layer having a high degree of expansion and outer layers having a relatively low degree of expansion. ing. In this layered structure, when the area of the molded product is large, rigidity is insufficient, and local stress or torsion may be insufficient. In this case, in order to solve this problem, the skin layers on both surfaces can be partially connected with a non-expanded or low-expansion resin, that is, ribs can be provided.
【0018】また、可動金型が金型キャビティ容積が拡
大する方向に後退を開始した後、すなわち、開始時点か
ら終了時、または終了後に窒素などのガスをキャビティ
内の樹脂に注入することもできる。これにより、繊維含
有樹脂の膨張を助けるとともに、溶融熱可塑性樹脂を金
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
生じない。また、このガスを流通させれば成形品の冷却
が促進され成形サイクルが短縮する。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を向上する
こともできる。Further, after the movable mold starts retreating in the direction in which the mold cavity volume increases, that is, a gas such as nitrogen can be injected into the resin in the cavity after the start or end or after the end. . This assists the expansion of the fiber-containing resin, and also presses the molten thermoplastic resin toward the molding surface of the mold. Does not occur. In addition, if this gas is circulated, the cooling of the molded article is promoted, and the molding cycle is shortened. At this time, if a liquid such as volatile water is accompanied, the cooling effect can be further improved.
【0019】さらに、本発明の好適な製造方法として、
溶融樹脂が、2〜100mmの範囲の全長を有するとと
もに、この全長と等しい長さの繊維が互いに平行に配列
された状態となって全体の30〜80重量%含有された
繊維含有熱可塑性樹脂ペレット(A)と超高流動性熱可
塑性樹脂ペレット(B)からなる原料樹脂を用いて製造
することができる。ここで、繊維含有熱可塑性樹脂ペレ
ット(A)の製造方法については、後述するが、ポリプ
ロピレン系樹脂の場合のMIとしては、通常50g/1
0分以上の良流動性の樹脂を用いることが好ましい。Further, as a preferred production method of the present invention,
Fiber-containing thermoplastic resin pellets in which the molten resin has a total length in the range of 2 to 100 mm and fibers having a length equal to the total length are arranged in parallel with each other and contained 30 to 80% by weight of the whole. It can be manufactured using a raw material resin composed of (A) and an ultrahigh-flowability thermoplastic resin pellet (B). Here, the method of producing the fiber-containing thermoplastic resin pellet (A) will be described later, but the MI in the case of a polypropylene resin is usually 50 g / 1.
It is preferable to use a resin having good flowability for 0 minutes or more.
【0020】また、繊維含有熱可塑性樹脂ペレット
(A)と超高流動性熱可塑性樹脂ペレット(B)との混
合割合は、95/5〜30/70(重量比)、好ましく
は90/10〜70/30である。これは、ペレット
(A)中の繊維含有率、成形品における物性、成形性を
考慮して適宜決定することができる。この原料選択によ
って、スプリングバック現象にすぐれた、すなわち、射
出成形時の可塑化溶融熱可塑性樹脂中のガラス繊維など
の繊維長を長く保つとともに、分散性が良好になるため
好ましい。この原料樹脂には必要により、膨張を補完す
るために少量(5重量%以下)の膨張助剤(発泡剤)を
添加することもできる。The mixing ratio between the fiber-containing thermoplastic resin pellet (A) and the ultra-high-flowability thermoplastic resin pellet (B) is 95/5 to 30/70 (weight ratio), preferably 90/10 70/30. This can be appropriately determined in consideration of the fiber content in the pellet (A), the physical properties of the molded article, and the moldability. This selection of the raw material is preferable because it excels in the springback phenomenon, that is, keeps the fiber length of the glass fiber and the like in the plasticized molten thermoplastic resin at the time of injection molding long and improves the dispersibility. If necessary, a small amount (5% by weight or less) of an expansion aid (foaming agent) can be added to this raw material resin to supplement expansion.
【0021】本発明の繊維含有軽量樹脂成形品の軽量化
は、含有する繊維の種類や含有量、目的とする成形品の
要求特性によっても異なるが、空隙率(平均)として、
5〜90%、好ましくは20〜80%の範囲で選択され
る。空隙率が5%未満では軽量化の効果が小さく、90
%を越えると表面の平滑性が低下し、表面の緻密なスキ
ン層が薄くなり、強度的にも弱くなる。また、成形品中
の平均繊維長としては、1〜10mmの範囲、好ましく
は2〜8mmである。ここで1mm未満では、繊維の絡
み合いが不十分となり、膨張性が不足するとともに、強
度、剛性、耐衝撃性の点でも好ましくない。また、10
mmを越えると分散性が十分でなくなるとともに、溶融
時の流動性が不十分となり、成形品の薄肉部や末端部に
樹脂が流れにくくなり、成形不良が発生する場合があ
る。さらに、繊維含有量としては、通常10〜70重量
%、好ましくは15〜60重量%の範囲である。10重
量%未満では、膨張性、強度、剛性、耐熱性が十分でな
く、70重量%を越えると溶融時の流動性が低下し、膨
張性、成形性が低下する場合がある。繊維としては、ガ
ラス繊維が最も好ましい。上記において、空隙率とは、
〔(成形品の容積−空隙を有さない場合の容積)/成形
品の容積〕×100を示す。The weight reduction of the fiber-containing lightweight resin molded article of the present invention varies depending on the type and content of the contained fiber and the required characteristics of the target molded article.
It is selected in the range of 5-90%, preferably 20-80%. If the porosity is less than 5%, the effect of weight reduction is small, and 90%
%, The smoothness of the surface is reduced, the dense skin layer on the surface is thinned, and the strength is weak. The average fiber length in the molded article is in the range of 1 to 10 mm, preferably 2 to 8 mm. Here, if it is less than 1 mm, the entanglement of the fibers becomes insufficient, the expandability becomes insufficient, and the strength, rigidity and impact resistance are not preferred. Also, 10
If it exceeds mm, the dispersibility will be insufficient and the fluidity at the time of melting will be insufficient, making it difficult for the resin to flow to the thin part and the terminal part of the molded product, which may cause molding failure. Further, the fiber content is usually in the range of 10 to 70% by weight, preferably 15 to 60% by weight. If it is less than 10% by weight, the expandability, strength, rigidity and heat resistance are not sufficient, and if it exceeds 70% by weight, the fluidity at the time of melting is reduced, and the expandability and moldability may be reduced. Glass fibers are most preferred as the fibers. In the above, the porosity is
[(Volume of molded article−volume without voids) / volume of molded article] × 100.
【0022】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−エチレンブロック共重合体、プロピレン−エ
チレンランダム共重合体、ポリエチレン等のポレオレフ
ィン系樹脂、ポリスチレン、ゴム変性耐衝撃性ポリスチ
レン、シンジオタクチック構造を含むポリスチレンなど
のポリスチレン系樹脂、ABS樹脂、ポリ塩化ビニル系
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
エーテルまたはチオエーテル系樹脂、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クリレート系樹
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。The thermoplastic resin used in the present invention is not particularly limited. For example, polypropylene, propylene-ethylene block copolymer, propylene-ethylene random copolymer, polyolefin resin such as polyethylene, polystyrene , Rubber-modified impact-resistant polystyrene, polystyrene resin such as polystyrene containing syndiotactic structure, ABS resin, polyvinyl chloride resin, polyamide resin, polyester resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, polyaromatic ether Alternatively, a thioether resin, a polyaromatic ester resin, a polysulfone resin, an acrylate resin, or the like can be used. Here, the thermoplastic resin may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
【0023】このような熱可塑性樹脂のうち、ポリプロ
ピレン、プロピレンと他のオ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が好ましい。なお、ポリプロ
ピレン系樹脂には、無水マレイン酸、フマル酸などの不
飽和カルボン酸、または、その誘導体で変性された酸変
性ポリオレフィ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、ポリプロピレン系樹脂には、高
密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−α
−オレフィン共重合体樹脂、ポリアミド樹脂などの他の
熱可塑性樹脂、エチレン−α−オレフィン共重合体エラ
ストマーなどの衝撃強度改良のためのエラストマー、フ
エノール系、リン系、硫黄系などの酸化防止剤、光安定
剤、紫外線吸収剤、耐候剤、架橋剤、核剤、着色剤、短
繊維、タルク、炭酸カルシウムなどの充填剤を加えるこ
ともできる。Among such thermoplastic resins, polypropylene resins such as polypropylene, block copolymers of propylene and other olefins, random copolymers, and mixtures thereof are preferred. The polypropylene resin is preferably a polypropylene resin containing an acid-modified polyolefin resin modified with an unsaturated carboxylic acid such as maleic anhydride or fumaric acid, or a derivative thereof. In addition, high-density polyethylene, low-density polyethylene, ethylene-α
-Olefin copolymer resin, other thermoplastic resin such as polyamide resin, elastomer for improving impact strength such as ethylene-α-olefin copolymer elastomer, phenolic type, phosphorus type, antioxidant such as sulfur type, Light stabilizers, ultraviolet absorbers, weathering agents, crosslinking agents, nucleating agents, coloring agents, fillers such as short fibers, talc, calcium carbonate and the like can also be added.
【0024】つぎに、繊維としては、セラミック繊維:
ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、チッ化ケ
イ素繊維、ジルコニア繊維、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。これらのなかでもガラ
ス繊維が最も好ましく用いられ、ガラス繊維に他の有機
繊維、無機繊維を併用することもできる。Next, as the fibers, ceramic fibers:
Boron 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 steel fiber, aluminum fiber, aluminum alloy fiber,
Organic fiber: polyester fiber, polyamide fiber, polyarylate fiber and the like can be exemplified. Of these, glass fibers are most preferably used, and other organic fibers and inorganic fibers can be used in combination with the glass fibers.
【0025】さらに、繊維含有熱可塑性樹脂の原料とし
ては、前記したように、2〜100mmの範囲の全長を
有するとともに、この全長と等しい長さの繊維が互いに
平行に配列された状態となって全体の30〜80重量%
含有された前記繊維含有熱可塑性樹脂ペレット(A)ま
たは他のペレットとの混合物で前記繊維が全体の10〜
70重量%とされたものであって、超高流動性を示すも
のであることが好ましい。繊維が互いに平行に配列され
た状態となって全体の30〜80重量%含有されたペレ
ットを用いれば、射出装置のスクリューで可塑化・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。前記ペレット(A)の使用は、キャビティ
中の溶融樹脂のスプリングバック現象が良好となるとと
もに、最終成形品中で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、圧縮比が2.5以下、特に2以
下である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。Further, as described above, the raw material of the fiber-containing thermoplastic resin has a total length in the range of 2 to 100 mm and fibers having a length equal to this total length are arranged in parallel with each other. 30-80% by weight of the whole
In the fiber-containing thermoplastic resin pellets (A) or a mixture with other pellets, the fibers are 10 to 10
It is preferably 70% by weight, and preferably exhibits ultra-high fluidity. The use of pellets in which the fibers are arranged in parallel to each other and contained 30 to 80% by weight of the whole makes it difficult for the fibers to break even when plasticizing and kneading with the screw of the injection device, and to disperse the fibers. The property is also good. The use of the pellet (A) improves the springback phenomenon of the molten resin in the cavity, increases the fiber length remaining in the final molded product, improves the physical properties, and improves the surface appearance. In addition, as a plasticizing screw of an injection molding machine, the use of a relatively low compression type having a compression ratio of 2.5 or less, particularly 2 or less is preferable in terms of suppressing fiber breakage.
【0026】ここで、ガラス繊維としては、E−ガラス
またはS−ガラスのガラス繊維であって、その平均繊維
径が25μm以下のもの、好ましくは3〜20μmの範
囲のものが好ましく採用できる。ガラス繊維の径が3μ
m未満であると、ペレット製造時にガラス繊維が樹脂に
なじまず、樹脂の含浸が困難となる一方、20μmを超
えると、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
き成形法等でペレッ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、
100〜10000本、好ましくは、150〜5000
本の範囲で束ねておくことが望ましい。Here, as the glass fiber, E-glass or S-glass glass fiber having an average fiber diameter of 25 μm or less, preferably in the range of 3 to 20 μm can be preferably employed. Glass fiber diameter is 3μ
If it is less than m, the glass fiber does not adapt to the resin during pellet production, and it becomes difficult to impregnate the resin. If it exceeds 20 μm, cutting and chipping are liable to occur during melt-kneading.
Using these thermoplastic resins and glass fibers, in producing pellets by a pultrusion method or the like, glass fibers are surface-treated with a coupling agent, and then by a sizing agent,
100 to 10000, preferably 150 to 5000
It is desirable to bundle them in the range of the book.
【0027】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、チタン系カッ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、N−β−
(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメ
トキシシラン等のアミノシランやエ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。The coupling agent can be appropriately selected from so-called silane coupling agents and titanium coupling agents which have been conventionally used. For example, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β-
(Aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane,
Aminosilane and epoxysilane such as β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane can be employed. In particular, it is preferable to employ the amino silane compound.
【0028】収束剤としては、例えば、ウレタン系、オ
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、ウレタン系およびオレ
フィン系が採用できる。これらのうち、ウレタン系収束
剤は、通常、ジイソシア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イソシアネート50
重量%以上の割合に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、オ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。As the sizing agent, for example, urethane type, olefin type, acrylic type, butadiene type, epoxy type and the like can be used, and among these, urethane type and olefin type can be used. Among these, urethane-based sizing agents are usually polyisocyanate 50 obtained by polyaddition reaction of a diisocyanate compound and a polyhydric alcohol.
If it is contained in a proportion of at least% by weight, an oil-modified type,
One component type such as moisture curing type and block type, and
Either a two-pack type such as a catalyst-curable type and a polyol-curable type can be employed. On the other hand, a modified polyolefin resin modified with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof can be used as the olefin sizing agent.
【0029】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ットが製造される。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、ダイ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、溶融樹脂を繊維束に含浸させた後、さらに、
この繊維束を加圧ローラでプレスす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、ペレットの製
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
繊維の表面にカップリング剤と反応する官能基をグラフ
トしたり、繊維束を流動パラフィンなどの溶融樹脂の溶
融温度以上の沸点を有する液状物で事前処理する方法が
有効である。By adhering and impregnating a thermoplastic resin to the glass fibers converged by the above-mentioned converging agent, resin pellets containing glass fibers are produced. As a method of attaching and impregnating a thermoplastic resin to glass fibers, for example, a method of passing a fiber bundle through a molten resin and impregnating the resin with the fiber, a method of impregnating the fiber bundle through a coating die, or a method using a die A method in which the molten resin adhering around the fibers is spread and impregnated into the fiber bundle can be adopted. Here, in order to make the fiber bundle and the resin well-fitted, that is, in order to improve the wettability, the molten resin is pulled out through the tensioned fiber bundle into the inside of the die provided with the uneven portion on the inner periphery. After impregnating the fiber bundle,
A pultrusion method incorporating a step of pressing the fiber bundle with a pressure roller can also be employed. In addition, if the glass fiber and the molten resin are compatible with each other, and have good wettability,
Since the glass fiber is easily impregnated with the molten resin and the production of pellets is facilitated, the step of converging the fiber with the above-mentioned sizing agent may be omitted in some cases. Here, as a method of well-matching each other, a method of imparting polarity to the resin, grafting a functional group that reacts with the coupling agent on the surface of the glass fiber, or heating the fiber bundle to the melting temperature of a molten resin such as liquid paraffin or more A method of pre-treating with a liquid having a boiling point is effective.
【0030】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
切断すれば、ペレットの全長と同じ長さの長繊維を含ん
だ樹脂ペレットを得ることができる。この際、樹脂ペレ
ットとしては、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っ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。By cutting the long fiber bundle (strand or the like) impregnated with the resin along the longitudinal direction of the fiber by the above method, the resin containing the long fiber having the same length as the entire length of the pellet can be obtained. Pellets can be obtained. At this time, as the resin pellets, the fiber bundle is formed into a strand, and the cross-sectional shape is not limited to a cut resin-containing long fiber bundle having a substantially circular shape. The resin-containing long fiber bundle in the shape of a band or a band may be cut into a predetermined length.
【0031】また、前記原料には、5重量部以下の膨張
助剤としての発泡剤を添加することができる。発泡剤を
含有させれば、スプリングバック現象における繊維の復
元力(膨張)が不足する場合においても、発泡剤の発泡
力が繊維の復元力を補完するので、可動金型が後退する
のに応じて、成形品に応じた容積にまで繊維含有熱可塑
性溶融樹脂が確実に膨張するようになる。なお、発泡剤
の含有量が5重量部を超えると、シルバーマークが生じ
る場合があり、外観品質上の不具合が生じるおそれがあ
るうえ、成形品の内部に大きな中空部が発生し、強度や
剛性が著しく低下する場合がある。こうした理由で、発
泡剤の含有は、スプリングバック現象の補完のためであ
ることから、その含有量は、必要最低限に留めるのが好
ましい。In addition, a foaming agent as an expansion aid of 5 parts by weight or less can be added to the raw material. If the foaming agent is included, even if the restoring force (expansion) of the fiber due to the springback phenomenon is insufficient, the foaming force of the foaming agent complements the restoring force of the fiber. As a result, the fiber-containing thermoplastic molten resin expands to a volume corresponding to the molded product. If the content of the foaming agent is more than 5 parts by weight, a silver mark may be formed, which may cause a defect in appearance quality, and a large hollow portion may be formed inside the molded product, resulting in strength and rigidity. May be significantly reduced. For these reasons, the content of the foaming agent is intended to complement the springback phenomenon, so that its content is preferably kept to the minimum necessary.
【0032】具体的には、0.01〜2、好ましくは
0.02〜0.5、より好ましくは0.05〜0.3重
量部の発泡剤を含ませることが好ましい。ここで、発泡
剤の種類は、熱により分解してガスを発生するものであ
れば、限定されない。例えば、シュウ酸誘導体、アゾ化
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、トリアゾール、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、アゾジ
カルボンアミド(ADCA)、ベンゼンスルホヒドラジ
ド、N,N−ジニトロペ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。発泡剤としては、これら
の化学分解発泡剤のみでなく、樹脂の溶融加熱時に気体
を発生するものであれば、水、アルコール、プロパン、
ブタン、フッ素化合物、有機溶媒などの物理発泡剤を用
いることもできる。これらの物理発泡剤は、熱可塑性樹
脂、無機粉粒体などに含浸した状態で樹脂原料に加えら
れる。Specifically, it is preferable to contain 0.01 to 2, preferably 0.02 to 0.5, more preferably 0.05 to 0.3 parts by weight of a foaming agent. Here, the type of the foaming agent is not limited as long as it decomposes by heat to generate gas. For example, oxalic acid derivatives, azo compounds, hydrazine derivatives, semicarbazides, azide compounds, nitroso compounds, triazoles, ureas and related compounds, nitrites, hydrides, carbonates, bicarbonates and the like can be employed. More specifically, azodicarbonamide (ADCA), benzenesulfohydrazide, N, N-dinitropentamethylenetetramine, terephthalazide and the like can be used. As the foaming agent, not only these chemically decomposed foaming agents, but also water, alcohol, propane, as long as they generate gas when the resin is melted and heated.
Physical foaming agents such as butane, fluorine compounds and organic solvents can also be used. These physical foaming agents are added to the resin raw material in a state of being impregnated in a thermoplastic resin, an inorganic powder or the like.
【0033】次に、キャビティ内の繊維含有溶融熱可塑
性樹脂に注入する前記ガスとしては窒素、空気などであ
り、冷却を目的としたい場合には温度が15℃以下、好
ましくは、0℃以下の冷却用ガスを採用するのが好まし
い。注入するガスは、窒素ガスなどの不活性ガスが好ま
しい。さらに、前記ガスは、前記繊維含有溶融熱可塑性
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
けられたガス注入ノズル、または、前記金型の内部に設
けられたスプル、ランナーおよびキャビティのいずれか
に開口されるガス注入ピンから、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
たガス注入ピン、特に、キャビティに開口されたガス注
入ピンから注入するのが好ましい。Next, the gas to be injected into the fiber-containing molten thermoplastic resin in the cavity is nitrogen, air or the like. When cooling is desired, the temperature is 15 ° C. or lower, preferably 0 ° C. or lower. It is preferable to use a cooling gas. The gas to be injected is preferably an inert gas such as nitrogen gas. Further, the gas is a gas injection nozzle provided inside a nozzle of an injection device for plasticizing and injecting the fiber-containing molten thermoplastic resin, or a sprue, a runner and a cavity provided inside the mold. The gas can be injected into the interior of the molten resin from a gas injection pin that is opened on either side. Among these, it is preferable to inject from a gas injection pin provided in the mold, particularly from a gas injection pin opened in the cavity.
【0034】また、前記ガスの圧力としては、0.01
〜20MPaの範囲、特に、0.1〜3MPa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、形状および膨張倍率、
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、金型の形状等に応じて設定するものである。
一般的には、ガスの圧力をより低圧にすれば、溶融樹脂
内部に大きな中空部が発生する可能性が小さくなり、強
度確保がより確実となるうえ、溶融樹脂の表面と金型の
成形面との間へガスが漏洩しにくくなり、シルバーマー
ク等の不具合発生の可能性がより小さくなる。The pressure of the gas is 0.01
It is preferably set in the range of 20 MPa, particularly in the range of 0.10.13 MPa. That is, the pressure value of the gas to be injected depends on the size, shape and expansion ratio of the molded product,
And, the fluidity of the molten resin, the viscosity and the content of fiber
Furthermore, it is set according to the shape of the mold and the like.
In general, when the gas pressure is reduced, the possibility of forming a large hollow portion inside the molten resin is reduced, the strength is more reliably secured, and the surface of the molten resin and the molding surface of the mold are reduced. Gas is less likely to leak into the gap between them, and the possibility of occurrence of defects such as silver marks is reduced.
【0035】この比較的低圧でのガス注入が可能な理由
は、繊維のスプリングバック現象を利用するため、相互
に連続する多数の空隙が成形品の内部に確保されるため
である。一方、従来の短繊維での発泡剤による軽量化で
は、独立気泡しか形成することができないため、所定量
のガスを注入するには、独立気泡を膨張させる必要があ
るため、注入ガスにより大きな中空部が形成されてしま
う。すなわち大中空部によるか、連続均一分散によるか
で、軽量化の形態が全く異なる。なお、ガスの圧力が2
0MPaを越えてしまうと、溶融樹脂の表面と金型成形
面との間にガスが漏れたり、大きな中空部が生じたりす
る場合が多く、シルバーマーク等の外観上の不具合や、
大きな中空部による強度低下等の機能上の不具合が発生
する可能性が高くなるが、本発明でのガス注入は、膨張
の補完であり、かかる高い圧力を必要としない。また、
成形品の冷却行程において、ガスを流通排出させて溶融
樹脂を短時間で冷却することが好ましい。The reason why the gas can be injected at a relatively low pressure is that a large number of mutually continuous voids are secured inside the molded product by utilizing the springback phenomenon of the fiber. On the other hand, in the conventional lightweighting of the short fiber with a foaming agent, only closed cells can be formed. Therefore, in order to inject a predetermined amount of gas, it is necessary to expand the closed cells. A part is formed. That is, the form of weight reduction is completely different depending on the large hollow portion or continuous uniform dispersion. When the gas pressure is 2
If it exceeds 0 MPa, gas often leaks between the surface of the molten resin and the mold molding surface, or a large hollow portion often occurs, and appearance defects such as silver marks,
Although there is a high possibility that a functional defect such as a decrease in strength due to a large hollow portion will occur, gas injection in the present invention is complementary to expansion and does not require such high pressure. Also,
In the cooling step of the molded article, it is preferable to cool the molten resin in a short time by flowing and discharging the gas.
【0036】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繊維
強化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、織布や不織布等の布、熱可塑性樹
脂シート、フイルム、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、ならび
に、熱可塑性エラストマー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。Further, a skin material for covering and integrating the surface of the molded article can be attached to the mold before molding. As described above, by using a mold in which a skin material is mounted before molding, a fiber-reinforced lightweight resin laminated molded product whose surface is covered with the skin material can be obtained. Here, examples of the skin material include cloths such as woven fabrics and nonwoven fabrics, thermoplastic resin sheets, films, foamed sheets of thermoplastic resin, and single-layer materials such as films on which patterns are printed, and thermoplastic elastomers. A multilayer material in which a backing material formed of a thermoplastic resin or a foamed sheet of a thermoplastic resin or the like is used as a skin material such as vinyl chloride resin or the like can be used. The skin material can be entirely coated on the molded product or can be partially coated.
【0037】以下に本発明の繊維含有軽量樹脂成形品の
製造方法について、一実施形態を図面に基づいて説明す
るがこれらに何ら制限されるものではない。図1は、本
発明の繊維強化軽量樹脂成形品の製造方法の実施態様例
を概念的に示した金型の断面図であり、成形金型のキャ
ビティの拡大、縮小の状態を示す。図1において、1は
固定金型、2は可動金型、3は金型キャビティ、4はス
プルー、5は溶融樹脂射出時の溶融樹脂、6はガス注入
口、7はガス排出口である。なお、金型キャビティの厚
みは、二点鎖線で、溶融樹脂射出開始時を、三点鎖線で
圧縮、充填完了時を、実線で成形品の容積に拡大し膨張
した時をそれぞれ示している。One embodiment of the method for producing a fiber-containing lightweight resin molded product of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. FIG. 1 is a sectional view of a mold conceptually showing an embodiment of a method for producing a fiber-reinforced lightweight resin molded product of the present invention, and shows a state where a cavity of the molding die is enlarged and reduced. In FIG. 1, 1 is a fixed mold, 2 is a movable mold, 3 is a mold cavity, 4 is a sprue, 5 is a molten resin when molten resin is injected, 6 is a gas inlet, and 7 is a gas outlet. The thickness of the mold cavity is indicated by a two-dot chain line at the start of molten resin injection, by a three-dot chain line at compression and filling completion, and by a solid line at the time of expansion and expansion to the volume of the molded product.
【0038】本発明の繊維含有軽量樹脂成形品の製造に
あっては、特別の機能をもった成形金型と成形装置を用
いる。すなわち、図1に示すように、固定金型1に対し
て、可動金型2を進退させて、金型キャビティの厚み
(容積)を可変とすることができるものである。図1に
示すものは、可動型でキャビィの全面を圧縮、拡張する
ものを示したが、成形品の形状によっては、主要部のみ
を進退させるものであってもよい。可動金型の進退は、
直圧式の金型開閉機構、射出成形機とは独立して可動盤
と可動金型の間、あるいは可動金型の内部に設けられた
摺動金型を進退可能にする金型移動装置を組み込むこと
によって実施可能である。In the production of the fiber-containing lightweight resin molded article of the present invention, a molding die and a molding apparatus having a special function are used. That is, as shown in FIG. 1, the movable mold 2 can be moved forward and backward with respect to the fixed mold 1 to make the thickness (volume) of the mold cavity variable. FIG. 1 shows a movable type that compresses and expands the entire surface of the cab. However, depending on the shape of the molded product, only the main part may be advanced and retracted. Moving the movable mold
A direct pressure type mold opening and closing mechanism, and a mold moving device that allows the sliding mold provided between the movable platen and the movable mold or inside the movable mold independently of the injection molding machine to move back and forth. This can be implemented.
【0039】次に、製造方法について金型の動きをもと
に説明する。まず、固定金型1と可動金型2を金型キャ
ビティ厚みがD1となるように圧縮代Cを残して型締め
して、位置決めすることにより、溶融樹脂の射出時のキ
ャビティ容積を決定する。この初期の状態の金型キャビ
ティに対して、繊維含有溶融熱可塑性樹脂は、図示しな
い可塑化装置のノズルからスプルー4を介して射出され
て溶融樹脂5となる。ついで、射出された溶融樹脂は、
通常、射出の完了前から可動金型2をキャビティ厚みが
D2の位置になるように前進させて溶融樹脂を圧縮し金
型キャビティに充填、充満させる。このためには、キャ
ビティ厚みがD2に相当する容積の溶融樹脂を可塑化溶
融計量したものを射出することになる。この場合の可動
金型の前進は、位置制御で行ってもよく、圧力で制御し
てもよい。圧力制御する場合には、可動金型の前進、樹
脂の圧縮完了時にクリアランスHを残しておくことが好
ましい。これにより、射出樹脂の容積が微妙に変動して
不足した場合でも、可動金型の圧縮力が作用して、キャ
ビティ全体に確実に充満させることができる。Next, the manufacturing method will be described based on the movement of the mold. First, the fixed mold 1 and the movable mold 2 are clamped and positioned so that the compression allowance C is left so that the mold cavity thickness becomes D1, and the cavity volume at the time of injection of the molten resin is determined. The fiber-containing molten thermoplastic resin is injected into the mold cavity in the initial state from a nozzle of a plasticizing device (not shown) via a sprue 4 to become a molten resin 5. Then, the injected molten resin is
Normally, before the injection is completed, the movable mold 2 is advanced so that the cavity thickness is at the position of D2, and the molten resin is compressed to fill and fill the mold cavity. For this purpose, a plasticized melted and weighed molten resin having a cavity thickness corresponding to D2 is injected. The advance of the movable mold in this case may be performed by position control or may be controlled by pressure. When controlling the pressure, it is preferable to leave a clearance H when the movable mold advances and the resin is completely compressed. As a result, even when the volume of the injection resin is delicately changed and becomes insufficient, the compressive force of the movable mold acts and the entire cavity can be reliably filled.
【0040】成形金型には、金型キャビティの金型面の
金型温度を制御する装置(図示せず)が組み込まれる。
本発明の繊維含有軽量樹脂成形品の製造方法にあって
は、金型キャビティの厚みが薄いことから、金型温度は
比較的高く設定することが好ましい。金型温度は、ポリ
プロピレン系樹脂を用いる場合には、60〜120℃、
好ましくは80〜110℃である。金型温度が60℃未
満であると、溶融樹脂が成形途中に冷却が進み過ぎ、成
形可能条件が狭くなる場合がある。An apparatus (not shown) for controlling the mold temperature on the mold surface of the mold cavity is incorporated in the molding mold.
In the method for producing a fiber-containing lightweight resin molded product of the present invention, the mold temperature is preferably set relatively high because the thickness of the mold cavity is small. The mold temperature is 60 to 120 ° C. when a polypropylene resin is used,
Preferably it is 80-110 degreeC. If the mold temperature is lower than 60 ° C., the cooling of the molten resin proceeds too much during the molding, and the moldable conditions may be narrowed.
【0041】金型キャビティに充填、充満した溶融樹脂
は、可動金型による圧縮により、金型形状、金型表面の
シボなどの微細凹凸などを確実に転写する。ついで、金
型との接触部分から冷却が始まり溶融樹脂が完全に冷
却、硬化する前に、図1の実線で示す、金型キャビティ
厚みがD3である最終成形品の厚みとなる位置まで可動
金型2を後退させる。この可動型2の後退によって、溶
融状態の繊維含有熱可塑性樹脂は、含まれる繊維のから
みあいによる、スプリングバック現象により膨張して最
終成形品の形状になり、この膨張力によって金型壁面に
押しつけられ賦形される。ここで、可動金型の後退は、
成形条件、成形原料、金型形状によっても異なるが、溶
融樹脂の圧縮、充填、充満工程が完了し表面層の形成後
に速やかに行うことが好ましい。すなわち、冷却が進行
し、溶融樹脂の粘度が高くなると、可動金型の後退に溶
融樹脂の膨張が追随困難となり、最終成形品の容積まで
確実に賦形することができなく恐れがある。The molten resin filled and filled in the mold cavity reliably transfers the shape of the mold and fine irregularities such as grain on the surface of the mold by compression by the movable mold. Next, before the molten resin starts to cool from the contact portion with the mold and completely cools and hardens, the movable mold reaches a position where the thickness of the final molded product whose mold cavity thickness is D3 is indicated by a solid line in FIG. The mold 2 is retracted. Due to the retreat of the movable mold 2, the fiber-containing thermoplastic resin in a molten state expands due to the springback phenomenon due to the entanglement of the contained fibers and becomes a final molded product, and is pressed against the mold wall surface by the expansion force. Shaped. Here, the retreat of the movable mold
Although it differs depending on the molding conditions, molding raw materials, and the shape of the mold, it is preferable that the compression, filling, and filling steps of the molten resin be completed and the step be performed immediately after the formation of the surface layer. That is, when the cooling proceeds and the viscosity of the molten resin increases, the expansion of the molten resin becomes difficult to follow the retraction of the movable mold, and there is a possibility that the volume of the final molded product cannot be reliably formed.
【0042】本発明では、成形品の軽量化の程度にもよ
るが、その膨張性の高い溶融樹脂のキャビティ内への射
出が必要であり、このためには前記したように、射出樹
脂中の繊維、たとえばガラス繊維の平均繊維長が長いこ
とが望ましい。また、空隙率の高い成形品を得るために
は、その膨張力を補完し、また、金型表面への樹脂の押
しつけ賦形による、ヒケの防止のために、少量の発泡剤
を添加することもできる。また、可動金型の後退開始後
において、ガス排出口8を閉じた状態で、ガス注入口7
から1Mpa以下の比較的低圧のガスを注入することが
できる。さらに、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
促進するとともに、表面のヒケ発生の防止ができる。本
発明の繊維含有軽量樹脂成形品は、一般の発泡剤を用い
た軽量化の場合の独立気泡とは異なり、溶融樹脂は含有
繊維の絡み合いの回復性により、繊維をもとに連続した
空隙が形成され、成形品の膨張部分の均一化を図りなが
ら、ガスが注入できるという大きな特徴があり、ガスの
流通で内部から冷却でき成形サイクルを大幅に短縮でき
るという特徴がある。In the present invention, depending on the degree of weight reduction of the molded product, it is necessary to inject the highly expansive molten resin into the cavity. It is desirable that the fibers, for example, glass fibers, have a long average fiber length. Also, in order to obtain a molded product having a high porosity, a small amount of a foaming agent is added to complement the expansion force and to prevent sink marks due to pressing and shaping of the resin against the mold surface. Can also. Further, after the retreat of the movable mold is started, the gas injection port 7 is closed with the gas exhaust port 8 closed.
And a relatively low-pressure gas of 1 Mpa or less can be injected. Further, by discharging and flowing the gas while maintaining the pressure of the gas discharge port at a certain pressure, the cooling of the molded article is promoted, and the occurrence of sink marks on the surface can be prevented. The fiber-containing lightweight resin molded article of the present invention is different from closed cells in the case of weight reduction using a general foaming agent, and the molten resin has continuous voids based on the fibers due to the recovery of entanglement of the contained fibers. There is a great feature that the gas can be injected while uniformizing the inflated portion of the formed product, and a feature is that the molding cycle can be greatly shortened because the gas can be cooled from the inside by flowing the gas.
【0043】[0043]
【実施例】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(13μm:以下同じ)が平行に配列し、そ
の含有量が75重量%、長さが15mm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%含有ポリプロピレン(MI=6
0g/10分を原料として製造〕50重量%とポリプロ
ピレンペレット(MI=500g/10分)50重量%
をドライブレンドしたものを成形用原料(全体のMI=
300g/10分)とした。なお、ポリプロピレンのメ
ルトイッデックス(MI)は、JIS K 7210
(230℃、2.16kg荷重)に準じて測定した値で
ある。以下同じ。EXAMPLES Next, the effects of the present invention will be described based on specific examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 Glass fiber reinforced polypropylene pellets in which glass fibers (13 μm; the same applies hereinafter) are arranged in parallel and having a content of 75% by weight and a length of 15 mm [polypropylene containing 3% by weight of maleic anhydride-modified polypropylene (MI = 6
0 g / 10 min as raw material] 50 wt% and polypropylene pellets (MI = 500 g / 10 min) 50 wt%
Is dry-blended into raw materials for molding (total MI =
300 g / 10 min). The polypropylene melt index (MI) is JIS K7210.
(230 ° C., 2.16 kg load). same as below.
【0044】射出成形機は、型締力:850t、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。装置は可動金型が、金型移動装置によ
り、金型キャビティに対して進退可能になっている(図
1参照)。成形金型としては、600×300×(製品
厚み可変)mmである平板状であり、センターダイレク
トゲートを用いた。金型温度は、90℃に設定した。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 glass fibers. In the apparatus, a movable mold can be moved back and forth with respect to a mold cavity by a mold moving device (see FIG. 1). The molding die was a flat plate having a size of 600 × 300 × (variable in product thickness) mm and a center direct gate was used. The mold temperature was set at 90 ° C.
【0045】金型キャビティ間隙が3mmになるよう
に、圧縮代を残して型締めし、キャビティ間隙が0.9
mmに相当する可塑化計量された原料の溶融樹脂(樹脂
温度:250℃)を射出した。射出時間は1.9秒であ
った。射出開始1.5秒後に可動金型を前進させて溶融
樹脂を圧縮(2秒)充填した。圧縮完了後直ちに、可動
金型をキャビティ間隙が最終成形品の厚み2.0mmに
なるまで後退させ、その後冷却し、型開きを行い、繊維
含有軽量樹脂成形品を取り出した。得られた成形品の評
価結果を表1に示した。なお、成形品中の平均ガラス繊
維長は、灰化後顕微鏡による拡大写真より求めた。The mold was clamped so that the mold cavity gap was 3 mm, leaving a compression allowance, and the cavity gap was 0.9 mm.
The molten resin (resin temperature: 250 ° C.) of the raw material, which was plasticized and weighed to a value of mm, was injected. The injection time was 1.9 seconds. 1.5 seconds after the start of the injection, the movable mold was advanced, and the molten resin was filled (2 seconds). Immediately after the completion of the compression, the movable mold was retracted until the cavity gap became 2.0 mm in the thickness of the final molded product, and then cooled, the mold was opened, and the fiber-containing lightweight resin molded product was taken out. Table 1 shows the evaluation results of the obtained molded articles. In addition, the average glass fiber length in a molded article was calculated | required from the enlarged photograph by the microscope after incineration.
【0046】実施例2 実施例1において、最終成形品の厚みが、3.0mm、
可動金型の後退開始1秒後に、2MPaの窒素ガスをガ
ス注入ピンより溶融樹脂へ注入した以外は実施例1と同
様にして繊維含有軽量樹脂成形品を得た。得られた成形
品の評価結果を表1に示す。Example 2 In Example 1, the thickness of the final molded product was 3.0 mm.
One second after the start of the retreat of the movable mold, a fiber-containing lightweight resin molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that 2 MPa of nitrogen gas was injected into the molten resin from a gas injection pin. Table 1 shows the evaluation results of the obtained molded articles.
【0047】比較例1 実施例1において、キャビティ間隙を0.9mmに固定
して、溶融樹脂を射出し、冷却後に型開きを行い成形品
を取り出した。すなわち、通常の射出成形方法を採用し
た場合である。なお、金型温度は30℃とした。得られ
た成形品の評価結果を表1に示す。Comparative Example 1 In Example 1, the cavity gap was fixed at 0.9 mm, the molten resin was injected, the mold was opened after cooling, and the molded product was taken out. That is, this is a case where a normal injection molding method is adopted. The mold temperature was 30 ° C. Table 1 shows the evaluation results of the obtained molded articles.
【0048】比較例2 実施例1において、メルトインデックス(MI)が50
0g/10分のポリプロピレンの代わりに、MIが60
g/10分のポリプロピレンを用いた以外は、実施例1
に準じて繊維含有軽量樹脂成形品を得た。得られた成形
品の評価結果を表1に示す。Comparative Example 2 In Example 1, the melt index (MI) was 50
MI instead of 0 g / 10 min polypropylene is 60
Example 1 except that g / 10 minutes of polypropylene was used.
A fiber-containing lightweight resin molded product was obtained in accordance with Table 1 shows the evaluation results of the obtained molded articles.
【0049】参考例1 実施例1において、可動金型を前進させて樹脂を圧縮す
る時間を、2秒間から10秒間に変更した以外は、実施
例1に準じて成形品を得た。得られた成形品の評価結果
を表1に示す。実施例1の成形品、成形条件を採用した
場合には、樹脂の圧縮時間、すなわち、可動金型の後退
迄の時間、すなわち、溶融樹脂の冷却時間が溶融樹脂の
膨張に大きく影響することが分かる。Reference Example 1 A molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the time for moving the movable mold forward and compressing the resin was changed from 2 seconds to 10 seconds. Table 1 shows the evaluation results of the obtained molded articles. When the molded article and molding conditions of Example 1 are employed, the compression time of the resin, that is, the time until the movable mold retreats, that is, the cooling time of the molten resin greatly affects the expansion of the molten resin. I understand.
【0050】実施例3 ガラス繊維が平行に配列し、その含有量が70重量%、
長さが12mm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%
含有ポリプロピレン(MI=60g/10分を原料とし
て製造〕60重量%とポリプロピレンペレット(MI=
300g/10分)40重量%をドライブレンド(全体
のMI=200g/10分)したもの100重量部に対
して、膨張開始剤として、発泡剤(永和化成株式会社、
ポリスレンEE115;発泡剤含有量10重量%)2重
量部を添加したものを成形用原料とした。Example 3 Glass fibers are arranged in parallel and the content is 70% by weight.
Glass fiber reinforced polypropylene pellets having a length of 12 mm [3% by weight of maleic anhydride-modified polypropylene
Containing polypropylene (produced using MI = 60 g / 10 min as raw material) and 60% by weight of polypropylene pellets (MI = 60 g / 10 min).
A foaming agent (Eiwa Chemical Co., Ltd., as an expansion initiator) was used as an expansion initiator for 100 parts by weight of a dry blend of 40% by weight (300 g / 10 minutes) and 40% by weight (total MI = 200 g / 10 minutes).
Polystyrene EE115 (foaming agent content: 10% by weight) to which 2 parts by weight was added was used as a raw material for molding.
【0051】射出成形機は、型締力:850t、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。装置は可動金型が、金型移動装置によ
り、金型キャビティに対して進退可能になっている。成
形金型としては、概略寸法が720×500×(製品厚
み可変)mmであるドアパネル型であり、センターダイ
レクトゲートを用いた。ドアパネルは図2に示す、形状
と寸法〔W1=720mm、W2=40mm、H1=5
00mm、H2=280mm〕である。なお、金型温度
は、100℃に設定した。The injection molding machine used a screw having a mold clamping force of 850 t and a compression ratio of 1.9 to reduce breakage of glass fibers. In the apparatus, a movable mold can be moved in and out of a mold cavity by a mold moving device. As a molding die, a door panel type having an approximate size of 720 × 500 × (variable product thickness) mm was used, and a center direct gate was used. The door panel has the shape and dimensions shown in FIG. 2 [W1 = 720 mm, W2 = 40 mm, H1 = 5.
00 mm, H2 = 280 mm]. The mold temperature was set at 100 ° C.
【0052】金型キャビティ間隙が3mmになるよう
に、圧縮代を残して型締めし、キャビティ間隙が0.8
mmに相当する可塑化計量された原料の溶融樹脂(樹脂
温度:260℃)を射出した。射出時間は2.3秒であ
った。射出開始2.0秒後に可動金型を前進させて溶融
樹脂を圧縮(1秒)充填した。圧縮完了後直ちに、可動
金型をキャビティ間隙が最終成形品の厚み2.0mmに
なるまで後退させた。可動金型の後退開始1秒後に、3
MPaの窒素ガスをガス注入ピンより金型キャビティ内
の樹脂に注入した。その後冷却し、型開きを行い、成形
品(ドアパネル)を取り出した。得られた成形品の評価
結果を表2に示した。The mold is clamped so that the mold cavity gap is 3 mm, leaving a compression allowance, and the cavity gap is 0.8 mm.
The molten plastic (resin temperature: 260 ° C.) of the raw material, which was plasticized and weighed, was injected. The injection time was 2.3 seconds. 2.0 seconds after the start of the injection, the movable mold was advanced to fill (1 second) the molten resin. Immediately after the completion of the compression, the movable mold was retracted until the cavity gap became 2.0 mm in thickness of the final molded product. One second after the movable mold starts to retract, 3
A nitrogen gas of MPa was injected into the resin in the mold cavity from a gas injection pin. Thereafter, the mold was opened, the mold was opened, and the molded product (door panel) was taken out. Table 2 shows the evaluation results of the obtained molded articles.
【0053】参考例2 MIが60g/10分のポリプロピレンを用い、実施例
3の金型を用い、金型温度40℃、キャビティ厚みを
2.5mmに固定して、2.5mmに相当する溶融樹脂
を可塑化、計量して射出成形充填して、外観の良好なポ
リプロピレン製ドアパネルを成形した。このドアパネル
が現時点で一般的なものである。評価結果を表2に示し
た。Reference Example 2 Using polypropylene having an MI of 60 g / 10 min, using the mold of Example 3, the mold temperature was fixed at 40 ° C., and the cavity thickness was fixed at 2.5 mm. The resin was plasticized, weighed, injection-molded and filled to form a polypropylene door panel having a good appearance. This door panel is common at the moment. Table 2 shows the evaluation results.
【0054】比較例3 実施例3において、MIが300g/10分の代わり
に、MIが80g/10分のポリプロピレンを用いた以
外は、実施例3に準じて成形を行い、ドアパネルを得
た。評価結果を表2に示す。 比較例4 押出成形機により、MIが300g/10分のポリプロ
ピレンと3mmのガラス繊維チョップドストランドを溶
融混練し、ガラス繊維含有量42重量%、平均繊維長
0.46のペレットを得た。実施例3の成形原料の代わ
りに、上記短繊維強化ポリプロピレンペレットを用いた
以外は、実施例3に準じてドアパネルを製造した。評価
結果を表2に示す。 比較例5 実施例3において、ガラス繊維強化ポリプロピレンペレ
ットの代わりに、MIが300g/10分のポリプロピ
レンのみを用いた以外は、実施例3に準じてドアパネル
を製造した。評価結果を表2に示した。Comparative Example 3 A door panel was obtained in the same manner as in Example 3 except that polypropylene having an MI of 80 g / 10 min was used instead of 300 g / 10 min of MI. Table 2 shows the evaluation results. Comparative Example 4 Polypropylene having an MI of 300 g / 10 min and chopped strands of 3 mm glass fiber were melt-kneaded by an extruder to obtain pellets having a glass fiber content of 42% by weight and an average fiber length of 0.46. A door panel was manufactured in the same manner as in Example 3, except that the short fiber-reinforced polypropylene pellets were used instead of the forming raw material of Example 3. Table 2 shows the evaluation results. Comparative Example 5 A door panel was manufactured in the same manner as in Example 3, except that instead of the glass fiber-reinforced polypropylene pellets, only polypropylene having an MI of 300 g / 10 minutes was used. Table 2 shows the evaluation results.
【0055】実施例4 ガラス繊維が平行に配列し、その含有量が70重量%、
長さが12mm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%
含有ポリプロピレン(MI=60g/10分を原料とし
て製造〕60重量%とポリプロピレンペレット(MI=
150g/10分)40重量%をドライブレンド(全体
のMI=120g/10分)したもの100重量部に対
して、膨張開始剤として、水分を5重量%吸収した吸水
性樹脂ペレット4重量部を添加したものを成形用原料と
した。Example 4 Glass fibers are arranged in parallel and the content is 70% by weight.
Glass fiber reinforced polypropylene pellets having a length of 12 mm [3% by weight of maleic anhydride-modified polypropylene
Containing polypropylene (produced using MI = 60 g / 10 min as raw material) and 60% by weight of polypropylene pellets (MI = 60 g / 10 min).
As a swelling initiator, 4 parts by weight of a water-absorbent resin pellet having absorbed 5% by weight of water was used as a swelling initiator, based on 100 parts by weight of a dry blend of 40% by weight (150 g / 10 minutes) of 40% by weight (total MI = 120 g / 10 minutes). The added material was used as a raw material for molding.
【0056】射出圧縮成形機、金型は実施例3と同じも
のを用い、金型温度は、100℃に設定した。金型キャ
ビティ間隙が3mmになるように、圧縮代を残して型締
めし、キャビティ間隙が1.3mmに相当する可塑化計
量された原料の溶融樹脂(樹脂温度:260℃)を射出
した。射出時間は2.6秒であった。射出開始2.4秒
後に可動金型を前進させて溶融樹脂を圧縮(3秒)充填
した。圧縮完了後直ちに、可動金型をキャビティ間隙が
最終成形品の厚み3.0mmになるまで後退させた。可
動金型の後退開始2秒後に、1MPaの窒素ガスをガス
注入ピンよりキャビティ内の樹脂に注入した。その後冷
却し、型開きを行い、成形品(ドアパネル)を取り出し
た。得られた成形品の評価結果を表2に示した。The same injection compression molding machine and mold were used as in Example 3, and the mold temperature was set at 100.degree. The mold was clamped so that the mold cavity gap was 3 mm, leaving a compression allowance, and a plasticized and weighed molten resin (resin temperature: 260 ° C.) having a cavity gap of 1.3 mm was injected. The injection time was 2.6 seconds. 2.4 seconds after the start of injection, the movable mold was advanced, and the molten resin was filled (3 seconds). Immediately after the completion of the compression, the movable mold was retracted until the cavity gap became 3.0 mm in the thickness of the final molded product. Two seconds after the start of the retreat of the movable mold, a nitrogen gas of 1 MPa was injected into the resin in the cavity from a gas injection pin. Thereafter, the mold was opened, the mold was opened, and the molded product (door panel) was taken out. Table 2 shows the evaluation results of the obtained molded articles.
【0057】[0057]
【発明の効果】比較的面積の大きい主要部が板状である
軽量の成形品を良好に成形できる。成形性が良好で軽量
でありながら、強度、剛性、外観にすぐれた成形品が得
られる。特に、すぐれた成形性により、射出、圧縮時の
金型キャビティの間隙を2mm以下、さらには1.5m
m以下とすることができ、これを膨張させるため、厚み
は厚くなるが重量変化はなく、板状成形品の面重量を小
さくできる。本発明成形品は、強度、剛性、外観を満足
するとともに、軽量化が十分達成されるため、自動車部
品などに用いられ、省資源に寄与するものである。According to the present invention, it is possible to satisfactorily mold a light-weight molded product having a relatively large main portion in a plate shape. A molded product excellent in strength, rigidity and appearance can be obtained while having good moldability and light weight. In particular, due to excellent moldability, the gap between the mold cavities during injection and compression is 2 mm or less, and even 1.5 m.
m, which is expanded, so that the thickness increases, but there is no change in weight, and the surface weight of the plate-shaped molded product can be reduced. The molded article of the present invention satisfies the strength, rigidity, and appearance, and achieves sufficient weight reduction, so that it is used for automobile parts and the like and contributes to resource saving.
【図1】本発明の繊維強化軽量樹脂成形品の製造方法の
実施態様例を概念的に示した金型の断面図であり、成形
金型のキャビティの拡大、縮小の状態をす。FIG. 1 is a sectional view of a mold conceptually showing an embodiment of a method for producing a fiber-reinforced lightweight resin molded product of the present invention, showing a state where a cavity of the molding die is enlarged and reduced.
【図2】実施例、比較例で成形した自動車用のドアパネ
ルを示す。FIG. 2 shows an automobile door panel formed in Examples and Comparative Examples.
1:固定金型 2:可動金型 3:キャビティ 4:スプルー 5:溶融樹脂 6:ガス注入口 7:ガス排出口 1: fixed mold 2: movable mold 3: cavity 4: sprue 5: molten resin 6: gas inlet 7: gas outlet
Claims (9)
70重量%と超高流動性の熱可塑性樹脂80〜30重量
%とからなる溶融樹脂を金型キャビティに射出し、圧縮
充填した後、可動金型を金型キャビティ容積が拡大する
方向に後退させる繊維含有軽量樹脂成形品の製造方法。A fiber having an average fiber length of 2 to 100 mm.
A molten resin consisting of 70% by weight and an ultra-high-flowability thermoplastic resin of 80 to 30% by weight is injected into a mold cavity, compressed and filled, and then the movable mold is retracted in a direction to increase the mold cavity volume. A method for producing a fiber-containing lightweight resin molded product.
mm以下である請求項1記載の繊維含有軽量樹脂成形品
の製造方法。2. The thickness of a cavity when compressed and filled is 2
The method for producing a fiber-containing lightweight resin molded product according to claim 1, which is not more than mm.
した状態で、厚みが2mm以下で、ノズル当たりの流動
面積が500cm2 以上であるキャビティに射出し、圧
縮されたときキャビティを充満するに十分な流動性を有
するものである請求項1または2記載の繊維含有軽量樹
脂成形品の製造方法。3. An ultra-high-flowability thermoplastic resin containing fibers is injected into a cavity having a thickness of 2 mm or less and a flow area per nozzle of 500 cm 2 or more. The method for producing a fiber-containing lightweight resin molded product according to claim 1 or 2, which has sufficient fluidity to fill.
り、メルトインデックスが100g/10分以上である
請求項1〜3のいずれかに記載の繊維含有軽量樹脂成形
品の製造方法。4. The method for producing a fiber-containing lightweight resin molded article according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is a polypropylene resin and has a melt index of 100 g / 10 minutes or more.
方向に後退を開始した後、キャビティ内の樹脂にガスを
注入する請求項1〜4のいずれかに記載の繊維含有軽量
樹脂成形品の製造方法。5. The fiber-containing lightweight resin molded product according to claim 1, wherein the movable mold starts retreating in the direction in which the mold cavity volume increases, and then gas is injected into the resin in the cavity. Manufacturing method.
を有するとともに、この全長と等しい長さの繊維が互い
に平行に配列された状態となって全体の30〜80重量
%含有された繊維含有熱可塑性樹脂ペレット(A)と超
高流動性熱可塑性樹脂ペレット(B)からなる原料樹脂
を用いる請求項1〜5のいずれかに記載の繊維含有軽量
樹脂成形品の製造方法。6. A fiber in which the molten resin has a total length in the range of 2 to 100 mm and fibers having a length equal to the total length are arranged in parallel with each other and contained 30 to 80% by weight of the whole. The method for producing a fiber-containing lightweight resin molded product according to any one of claims 1 to 5, wherein a raw material resin comprising a thermoplastic resin pellet (A) and an ultra-high fluidity thermoplastic resin pellet (B) is used.
項1〜6のいずれかに記載の繊維含有軽量樹脂成形品の
製造方法。7. The method for producing a fiber-containing lightweight resin molded product according to claim 1, wherein an expansion aid is mixed with the molten resin.
0重量%と、メルトインデックスが100g/10分以
上のポリプロピレン系樹脂80〜30重量%からなり、
空隙率が5〜90%である繊維含有軽量樹脂成形品。8. Fibers 20 to 7 having an average fiber length of 1 to 10 mm.
0% by weight and a melt index of 80 to 30% by weight of a polypropylene resin having a melt index of 100 g / 10 minutes or more,
A fiber-containing lightweight resin molded product having a porosity of 5 to 90%.
0mm、その主要部の面重量が0.4g/cm2 以下で
ある請求項8記載の繊維含有軽量樹脂成形品。9. A plate-like part having a thickness of 1.2 to 2
9. The fiber-containing lightweight resin molded article according to claim 8, wherein the surface weight of the main part is 0 g / cm 2 or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14684998A JPH11333878A (en) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | Production of fiber-containing lightweight resin molding, and molding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14684998A JPH11333878A (en) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | Production of fiber-containing lightweight resin molding, and molding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11333878A true JPH11333878A (en) | 1999-12-07 |
Family
ID=15416941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14684998A Pending JPH11333878A (en) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | Production of fiber-containing lightweight resin molding, and molding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11333878A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001334540A (en) * | 2000-03-21 | 2001-12-04 | Sumitomo Chem Co Ltd | Manufacturing method of skin material laminated foamed resin molded product |
| JP2002067065A (en) * | 2000-08-30 | 2002-03-05 | Takehiro:Kk | Manufacturing method of molded products |
| JP2007245348A (en) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Mazda Motor Corp | Manufacturing method of fiber-reinforced resin-molded product |
| JP2012201184A (en) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Toyota Boshoku Corp | Vehicular interior trim material |
| DE112016005105T5 (en) | 2015-11-06 | 2018-07-19 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | RESIN COMPOSITION AND FORM BODY THEREOF |
-
1998
- 1998-05-28 JP JP14684998A patent/JPH11333878A/en active Pending
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