JPH06106640A - 液晶樹脂複合体の成形方法 - Google Patents

液晶樹脂複合体の成形方法

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JPH06106640A
JPH06106640A JP4257744A JP25774492A JPH06106640A JP H06106640 A JPH06106640 A JP H06106640A JP 4257744 A JP4257744 A JP 4257744A JP 25774492 A JP25774492 A JP 25774492A JP H06106640 A JPH06106640 A JP H06106640A
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JP
Japan
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liquid crystal
sheet
crystal resin
resin
mandrel
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Pending
Application number
JP4257744A
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English (en)
Inventor
Masayasu Nishihara
雅泰 西原
Kazuhisa Fuji
和久 藤
Kenji Moriwaki
健二 森脇
Masatoshi Shinomori
正利 篠森
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】良好な品質の比較的厚肉の液晶樹脂複合体の成
形方法を提供する。 【構成】加熱装置8は赤外線加熱装置と高周波加熱装置
の両方を備えており、加熱段階では、その両方が起動さ
れる。これによって、アルミニウムシートを組み込んだ
マンドレル7上に巻回された積層シート状素材2は表面
から赤外線加熱装置からの赤外線を受けて加熱されると
ともに、内面はアルミニウムシート6が高周波によって
加熱されるためアルミニウムシート6からの熱によって
間接的に加熱される。すなわち、積層複合体は内外両面
から加熱される。マトリックス樹脂は溶融状態でかつ液
晶樹脂は固体である。つぎに、圧着ローラ9を用いて積
層シート状素材とアルミニウムシート6とを一緒に押し
つけて、これらを一体として圧着する。マンドレル7の
軸4、5の近傍で切断してアルミニウムシート6と一体
になった厚肉液晶樹脂複合体10を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶樹脂複合体の成形方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂材料の改良技術において、材料強度
を高めるために強度の高い異質の材料を配合して成形す
る複合材料すなわち、強化プラスチックが知られてい
る。このような複合材料としてたとえば、炭素繊維およ
びガラス繊維等をマトリックス樹脂に混合するFRP
(繊維強化プラスチックス)が知られている。最近で
は、さまざまな形態の樹脂の複合材料が開発されてい
る。たとえば、特開昭62−116666号公報には、
繊維状液晶樹脂をマトリックス樹脂中に配合してフィル
ム状に成形する技術が開示されている。また、特開平1
−259062号公報にはマトリックス樹脂としてのナ
イロン樹脂中に液晶樹脂を配合したナイロン樹脂複合体
が開示されている。
【0003】
【解決しようとする課題】ところで、近年、材料のリサ
イクル化を図る動きが盛んになってきている。上記のよ
うな樹脂の複合材料をリサイクルする場合、マトリック
ス樹脂と繊維材料とが混在した状態で再溶融して再成形
することによって再利用することが考えられる。しか
し、リサイクルのために粉砕、溶融、成形を繰り返して
行うと、配合している繊維長さが次第に短くなり、これ
に伴い材料の補強効果も低下するという問題が生じる。
【0004】上記の液晶樹脂複合体は、特定の条件下で
は、所望の複合材料としての強度を維持しつつ粉砕、溶
融、成形が可能であるため、有効にリサイクル化を図る
ことができるものである。しかし、従来の方法で液晶樹
脂複合体を成形する場合、液晶樹脂の所望の繊維化を得
るためには、材料押し出し成形時において材料に所定の
剪断力を付与する必要があり結果的に薄肉状となってし
まう。
【0005】この液晶樹脂複合体の汎用性を確保するた
めには、薄肉状の複合体を処理して厚肉素材にする必要
がある。この目的のために、押し出し装置からの薄肉状
すなわちシート状素材を巻き取り装置で巻回し、巻回し
たシート状素材層を互いに圧着して厚肉に仕上げる方法
が提案されている。しかし、積層薄肉シートを互いに溶
着させるためには各シート状素材層の温度をマトリック
ス樹脂の最低成形可能温度以上でかつ液晶樹脂の液晶転
移温度未満に制御する必要があるが、積層複合体の内部
及び外部との間に温度勾配が生じて適正な溶着ができな
いという問題がある。この結果、エアが内部に残存した
りして、品質のよい厚肉複合体ができないという問題が
ある。
【0006】本発明はこのような問題に鑑みて構成され
たもので、良好な品質の比較的厚肉の液晶樹脂複合体の
素材の成形方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は以下のように構成される。本発明にかかる液
晶樹脂複合体の成形方法は、熱可塑性のマトリックス樹
脂および該マトリックス樹脂の最低成形可能温度よりも
高い液晶転移温度を有する液晶樹脂を含有する組成物を
所定の剪断速度でノズルから上記マトリックス樹脂中に
液晶樹脂を繊維状態にしてシート状に押し出して帯状の
シート状素材を生成し、該シート状素材を金属部材上に
積層し、加熱手段によって積層シート状素材を直接外側
から及び前記金属部材を介して内側から高周波によって
前記最低成形可能温度よりも高くかつ前記液晶転移温度
よりも低い所定温度まで加熱することを特徴とする。
【0008】この場合、好ましくは、シート状素材を巻
回するマンドレルの表面に前記金属部材を構成する金属
シートを配置し、シート状素材を前記金属シートで覆わ
れたマンドレルに巻回することによって積層する。さら
に、好ましい態様では、前記金属部材をシート状素材と
一緒に最終形成品に一体成形する。
【0009】
【作用】本発明によれば、好ましくは、マトリックス樹
脂の最低成形可能温度以上でかつ液晶樹脂の液晶転移温
度以上でフィルム状ダイを使って見掛けの剪断速度が約
3×102 〜105sec-1でシート状に押し出しさらに、
延伸比11〜120になるように延伸することによって
シート状素材である液晶樹脂複合体を成形する。
【0010】マトリックス樹脂としての熱可塑性樹脂と
して、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、
ABS、ポリアミド(ナイロン)、ポリカーボネート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレ
ート、変成PPE(ポリフェニレンエーテル)、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリエ−テルサルフォン等一般
に熱可塑性樹脂として分類されるもの、及びこれらの変
成品、ブレンド品(ポリマーアロイ)を使用することが
できる。
【0011】また、液晶樹脂としては上記マトリックス
樹脂の最低成形可能温度(たとえば融点)よりも液晶転
移温度が高いもの、好ましくは、20℃以上高いもので
あれば、特に限定されるものはないが、熱可塑性液晶ポ
リエステル、熱可塑性液晶ポリエステルアミドが好まし
く、具体的には、商品ベクトラ、エコノール、ザイダー
等の液晶樹脂が適当である。
【0012】マトリックス樹脂に対する液晶樹脂の配合
は、組成物全体としてその繊維化可能配合量以上相反転
未満となるように調整配合される。たとえば、マトリッ
クス樹脂がポリアミド樹脂である場合には、40〜80
重量%、ABS(アクリル−ブタジエン−スチレン共重
合体)樹脂の場合には、30〜75重量%、ポリカーボ
ネート(PC)/ABS樹脂の場合は3〜70重量%、
PC/PBT樹脂の場合は、2〜60重量%、ポリフェ
ニレンオキシド(PPO)/ナイロン(PA6)の場合
は3〜65重量%、変性PPO樹脂の場合は3〜60重
量%、ポリプロピレンの場合は2〜70重量%、PBT
の場合は10〜70重量%の範囲が適当である。
【0013】上記の押し出し成形条件で成形されたシー
ト状の液晶樹脂複合体は、0.1〜0.3mm程度の厚み
を有する。この押し出し成形時の温度は、マトリックス
樹脂の最低成形可能温度、液晶樹脂の液晶転移温度以上
になっている。その後、このフィルム状あるいはシート
状の成形複合体を常温まで一旦冷却したのち、金属部材
で覆われたマンドレルに一旦巻き取る。そのマンドレル
上に巻回された積層状態でマトリックス樹脂の最低成形
可能温度より高く液晶樹脂の液晶転移温度よりも低い温
度まで高周波で金属部材を加熱することによって積層複
合体の内面から加熱し、外面は赤外線発生装置等によっ
て直接加熱する。このように内外両面からマンドレル上
の積層複合体を加熱することによって複合体内部に生じ
る温度勾配を緩和することができ均一に加熱することが
できる。
【0014】そして、金属部材を配したマンドレルとと
もに最終成形品に成形して一体化した厚肉の複合体を得
る。この場合金属部材は、金属シートでも良いが、網状
の金属部材をマンドレルに被せて構成してもよい。ま
た、マンドレル自体を複合体とともに成形可能な程度の
厚さで構成してもよい。そして、必要に応じその複合体
素材をマンドレルと共に一体成形して最終製品に加工す
る。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。 (実施例1)マトリックス樹脂としてPA6(商品名1
013B、融点215℃、宇部興産(株)製)40重量
%、液晶樹脂として芳香族ポリエステル(商品名ベクト
ラA950、融点290℃、ポリプラスチックス社製
造)ペレット60重量%を混合し、2軸押出機(型式S
T−30−S2−36L、プラスチック工学研究所社製
造)を用いてスクリュー径30mm、樹脂温度290℃、
スクリュー回転数100rpmに設定し、図1に示すよ
うに押し出し装置1から剪断速度1700sec -1で押し
出して(図1(a))液晶樹脂複合体であるシート状素
材2を押し出し成形して、1軸の中間マンドレル3に巻
回した。
【0016】次に、図2(a)に示すような2軸の巻き
取り軸4、5両側にアルミニウムシート6を配して中空
構造に構成した中空パネル構造のマンドレル7に巻回し
た(図1(b))。シート状素材2がこのアルミニウム
製マンドレル7に所定量または所定厚さまで巻回される
と、積層シート状素材2を加熱装置8によって加熱す
る。このとき、本例の加熱装置8は赤外線加熱装置と高
周波加熱装置の両方を備えており、加熱段階では、その
両方が起動される。これによって、アルミニウムシート
6を組み込んだマンドレル7上に巻回された積層シート
状素材2は表面から赤外線加熱装置からの赤外線を受け
て加熱されるとともに、内面はアルミニウムシート6が
高周波によって加熱されるためアルミニウムシート6か
らの熱によって間接的に加熱される。すなわち、積層複
合体は内外両面から加熱される。この場合、加熱条件
は、最終的な複合体の板厚に応じて異なる。
【0017】本例の材料の場合には、ほぼ以下のとおり
である。 板厚 内部温度(上限) 外部温度(上限) 3mm〜5mm 260℃ 270℃ 5mm〜7mm 250℃ 270℃ 7mm〜9mm 240℃ 270℃ 外部温度がほぼ270℃を越えると液晶樹脂の軟化が始
まり、物性が変化するため、外部温度が270℃を越え
ないように設定している。このようにすると後の圧着処
理を同様な条件で行うことができる。
【0018】この温度条件のもとでは、マトリックス樹
脂は溶融状態でかつ液晶樹脂は固体である。つぎに、圧
着ローラ9を用いて積層シート状素材2とアルミニウム
シート6とを一緒に押しつけて、これらを一体として圧
着する(図1(d)および図2(b))。つぎに、マン
ドレル7の軸4、5の近傍で切断してアルミニウムシー
ト6と一体になった厚肉液晶樹脂複合体10を得た(図
1(e)及び図2(c))。 (実施例2)マトリックス樹脂としてPP(商品名H5
01、融点176℃、住友化学工業(株)製)40重量
%、液晶樹脂として芳香族ポリエステル(商品名ベクト
ラA950、融点290℃、ポリプラスチックス社製
造)ペレット60重量%を混合し、2軸押出機(型式S
T−30−S2−36L、プラスチック工学研究所社製
造)を用いてスクリュー径30mm、樹脂温度290℃、
スクリュー回転数100rpmに設定し、剪断速度17
00sec -1で押し出して液晶樹脂複合体であるシート状
素材を得た。
【0019】図3を参照すると、本例では、両端が丸く
加工されたアルミニウムの中実板で構成したマンドレル
7にシート状素材2を所定厚さになるように巻回した。
つぎに、積層シート状素材2をアルミニウム製マンドレ
ル7とともに加熱して、マトリックス樹脂の成形可能温
度より高く、液晶樹脂の液晶転移温度すわなち融点より
も低い温度に維持する。この場合、実施例1と同様に成
形する複合体の板厚により温度条件は異なる。本例の場
合、温度条件はほぼ以下のようになる。
【0020】本例の材料の場合には、ほぼ以下のとおり
である。 板厚 内部温度(上限) 外部温度(上限) 3mm〜5mm 210℃ 220℃ 5mm〜7mm 200℃ 220℃ 7mm〜9mm 190℃ 220℃ 外部温度が220℃を越えるとマトリックス樹脂が分解
するので、その温度以下に抑えるように制御する。
【0021】そして、シート状素材2間の圧着の後シー
ト状素材2をマンドレル7から切断して分離した。図4
を参照すると、さらに他の構造にかかるマンドレル7が
示されている。本例の構造では、マンドレル7は、矩形
のフレーム構造であって、このフレームにおいてシート
状素材2の巻回方向に直交する方向にアルミニウム製の
ワイヤ11が所定の間隔ではりめぐらしてある。このマ
ンドレル7に所定厚さの液晶樹脂複合体のシート状素材
2を巻回して積層し、上記の例と同様に内外から高周波
及び赤外線によって加熱する。
【0022】加熱後圧着処理を行ってマンドレル7から
分離し、一体の厚肉液晶樹脂複合体を得る。
【0023】
【効果】本発明によれば、積層シート状素材の内外から
加熱するようにしたので、加熱が複合体の全体にわたっ
てほぼ均一に行われるので、各シート状素材の溶着状態
を均一にして良好な品質の厚肉液晶樹脂複合体を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例に係る液晶樹脂複合体の成形
方法を示す概略図、
【図2】本発明の実施例に係るマンドレルの構造及び複
合体の成形手順を示す概略図、
【図3】本発明のさらに他の実施例に係るマンドレルの
構造を示す概略図、
【図4】本発明のさらに他の実施例に係るマンドレルの
構造を示す概略図である。
【符号の説明】
1 押し出し装置、 2 シート状素材、3、7 マン
ドレル、4、5 巻き取り軸、6 アルミニウムシー
ト、8 加熱装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠森 正利 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱可塑性のマトリックス樹脂および該マト
    リックス樹脂の最低成形可能温度よりも高い液晶転移温
    度を有する液晶樹脂を含有する組成物を所定の剪断速度
    でノズルから上記マトリックス樹脂中に液晶樹脂を繊維
    状態にしてシート状に押し出して帯状のシート状素材を
    生成し、該シート状素材を金属部材上に積層し、加熱手
    段によって積層シート状素材を直接外側から及び前記金
    属部材を介して内側から高周波によって前記最低成形可
    能温度よりも高くかつ前記液晶転移温度よりも低い所定
    温度まで加熱することを特徴とする液晶樹脂複合体の成
    形方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、シート状素材を巻回す
    るマンドレルの表面に前記金属部材を構成する金属シー
    トを配置し、シート状素材を前記金属シートで覆われた
    マンドレルに巻回することによって積層することを特徴
    とする液晶樹脂複合体の成形方法。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、金属部材をシ
    ート状素材と一緒に最終成形品に一体成形することを特
    徴とする液晶樹脂複合体の成形方法。
JP4257744A 1992-09-28 1992-09-28 液晶樹脂複合体の成形方法 Pending JPH06106640A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6623797B2 (en) 1997-05-30 2003-09-23 Alcoa Inc. Method for coating metal strip
CN114126847A (zh) * 2019-07-17 2022-03-01 住友化学株式会社 焊接成型体的制造方法、焊接成型体以及管

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6623797B2 (en) 1997-05-30 2003-09-23 Alcoa Inc. Method for coating metal strip
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