JPH09150436A

JPH09150436A - 射出方法及びこの方法を実施する射出装置

Info

Publication number: JPH09150436A
Application number: JP25754895A
Authority: JP
Inventors: Masato Matsumoto; 正人松本; Takeo Kitayama; 威夫北山
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】スクリュー式射出機を用いて強化繊維含有熱
可塑性樹脂組成物を成型部に射出する方法に於いて、成
型された繊維強化樹脂製品内に分散される強化繊維長さ
を長くできるようにすると共に、これら強化繊維の分散
度合いを良好にできるようにして、繊維強化樹脂製品の
曲げ強度や衝撃強度等の機械的強度を大幅に向上させる
こと。【解決手段】スクリュー式射出機の外部で溶融樹脂に
強化繊維を混入させて、この溶融状の強化繊維含有熱可
塑性樹脂組成物を射出機のスクリュー部の上流端部に投
入するようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリュー式射出
機を用いて強化繊維含有熱可塑性樹脂組成物を成型部に
射出する方法及びこれを実施する射出装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化樹脂を射出成型する場合、従来
は、熱可塑性合成樹脂中に強化繊維素材を含めた繊維強
化樹脂ペレットを用いて通常のスクリュー式の射出成型
機によって製品を成型している。この方法では、前記繊
維強化樹脂ペレットが前記射出成型機内で溶融され前記
スクリューによって溶融樹脂と強化繊維とが混練されて
スクリュー先端部に貯留される。そして、この貯留量が
設定量に達すると射出成型機に取付けた金型内に溶融樹
脂が射出される。

【０００３】この方法による場合には、強化繊維を含有
しない通常の樹脂による射出成型と同様にして繊維強化
樹脂製品を射出成型できる利点がある。ところが、この
方法では、樹脂ペレット中の繊維成分がスクリューによ
って溶融樹脂と混練される際に切断され易く、射出成型
された繊維強化樹脂製品内の含有繊維長さが短く、この
含有繊維による強化度合いが不十分であった。特に、コ
ンパネのように、大きな機械的強度が要求される繊維強
化樹脂製品では、前記強化不足による強度不足が大きな
問題であった。前記コンパネのような製品の場合、要求
される強度を確保するには、出来だけ繊維長が長く、
且、強化繊維が製品中に均一に分散混入されている必要
があるが、上記従来の方法による製品の場合、これには
程遠いものであった。

【０００４】上記従来の方法を改善したものとして、強
化繊維素材と樹脂ペレットの夫々を、同時にスクリュー
式射出機に投入する方法（特開平６−８２７８号）や射
出機内の溶融樹脂中に強化繊維を投入する方法（特開平
２−１５３７１４号、特開平４−２８６６１７号）が提
案されている。しかし、前者の方法では繊維長が非常に
短くなり、また、後者の方法では成型後の強化繊維があ
る程度の長くなるもののまだ十分とは言えず、さらには
分散性に劣るという問題もあって、これらの何れの方法
においても繊維長と分散性の両方を満足させることがで
きなかった。加えて、後者の方法では得られた製品中の
強化繊維の充填率にバラツキが生じるという問題があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる点に
鑑みてなされたものであり、『スクリュー式射出機を用
いて強化繊維含有熱可塑性樹脂組成物を成型部に射出す
る方法』に於いて、成型された繊維強化樹脂製品内に分
散される強化繊維長さを長くできるようにすると共に、
これら強化繊維の分散度合いを良好にできるようにし
て、繊維強化樹脂製品の曲げ強度や衝撃強度等の機械的
強度を大幅に向上させることをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１の発明の手段は、『スクリュー式射出機の外
部で溶融樹脂に強化繊維を混入させて、この溶融状の強
化繊維含有熱可塑性樹脂組成物を射出機のスクリュー部
の上流端部に投入するようにした』ことである。前記手
段は次のように作用する。

【０００７】溶融樹脂と強化繊維とを予め外部で混入し
た状態でスクリュー式射出機に投入するから、スクリュ
ー部に投入された時点では、溶融樹脂と強化繊維とがあ
る程度分配された状態にある。従って、スクリュー部に
ある溶融樹脂に強化繊維を直接投入する従来の方法に比
べて、強化繊維の分散が良好になる。また、樹脂成分と
強化繊維成分との分散比率が一定に保たれる。

【０００８】また、スクリュー部での可塑化が不要とな
るから、溶融混練の為の剪断速度を低く設定できるの
で、このスクリュー部での強化繊維の切断機会が少なく
なる。なお、強化繊維の全てが溶融樹脂に混入されてい
る必要はなく、強化繊維の一部が射出成型機内で混練に
より混入されてもよい。請求項２の発明の手段は『溶融
樹脂を押し出す為の溶融押出機の吐出口から吐出される
溶融樹脂を、スクリュー式射出機のスクリュー部の上流
端部に流下投入させるものとし、所定長さに裁断された
強化繊維を前記溶融樹脂の投入経路にて混入させる』も
のであり、このものでは、溶融樹脂の投入経路、つま
り、前記吐出口から垂れ下がるように流下する経路にて
強化繊維が分配混入されるから、この分配混入の際に強
化繊維に混練の為の無理な外力が作用しにくいから、射
出成型機に投入されるまでの間に強化繊維が切断されに
くい。

【０００９】請求項３の発明のように、『スクリュー式
射出機のスクリューをフルフライトスクリューとし、こ
のスクリューによる圧縮比を４以下とすると共に、見か
け剪断速度を１００ｓｅｃ^-1以下とした』ものでは、通
常のスクリューに比べてスクリュー部に於ける強化繊維
の切断が少なくなる。請求項４の発明のように、『溶融
押出機の吐出口近傍にて強化繊維を混入させるようにし
た』ものでは、吐出口から流下して射出成型機に投入さ
れるまでの流下溶融樹脂と強化繊維との接触長さが最大
となるから、この流下経路での強化繊維の分配混入が促
進される。

【００１０】請求項５の発明のように、『前記吐出口か
ら吐出される溶融樹脂の流下域には、前記溶融樹脂が相
互に対面する面状の流下域を設け、前記面状の流下溶融
樹脂相互を密着状態に側方から加圧すると共にその上方
から強化繊維を投入する工程を含む』ものでは、強化繊
維が強制的に相互に対面する面状の溶融樹脂内に分配混
入されるから、この分配混入効果が一層促進される。

【００１１】請求項６の発明のように、『長尺の強化繊
維を一定長さに裁断するカッターを設け、このカッター
から分配放出される裁断強化繊維を溶融樹脂に混入する
ようにした』ものでは、従来混入されているよりも比較
的長い繊維でも安定的に分配供給出来ると共に、一定長
さに裁断されてそのまま分配落下する強化繊維が、溶融
樹脂に対して均一に分配される。

【００１２】請求項７の発明は、上記請求項１の発明を
実施する為の射出成型装置の発明であり、『溶融樹脂を
押し出す為の溶融押出機と、所定長さに裁断された強化
繊維を分配落下させる為の強化繊維分配供給装置と、強
化繊維を分配混入させた溶融樹脂の投入口を具備するス
クリュー式射出機とからなり、前記強化繊維分配供給装
置から落下する強化繊維が前記溶融押出機の吐出口から
押し出されてスクリュー式射出機の投入口に流下する溶
融樹脂に対して開放空間内で混入される構成とした』も
のである。このものでは、上記した請求項１の方法が簡
単且確実に実施できる。

【００１３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、スクリュー部
での強化繊維の切断機会が少なくなり、しかも、樹脂成
分と強化繊維成分との比率が一定に保たれ、強化繊維の
分散が均一になるから、繊維強化樹脂製品の曲げ強度や
剪断強度等の機械的強度が向上する。

【００１４】請求項２の発明では、前記請求項１の効
果、特に、繊維強化樹脂製品内の強化繊維長さが長くな
るとした効果が一層向上する。請求項３の発明では、通
常のスクリューに比べてスクリュー部に於ける強化繊維
の切断が少なくなるから、請求項２の前記効果が一層向
上する。請求項４の発明によれば、請求項２又は請求項
３の発明において強化繊維の分散の均一化が一層促進さ
れる。

【００１５】請求項５の発明によれば、強化繊維が強制
的に分配混入されるから、この分配混入効果が一層促進
される。請求項６によれば、請求項２から請求項５の発
明の効果が一層向上する。請求項７の発明によれば上記
した請求項１の方法が簡単且確実に実施できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、上記した本発明の実施の形
態を図面に従って詳述する。本発明の方法を実施する為
の装置としては図１に示すような構成のものを使用す
る。この装置は次のような構成である。溶融押出機(1)
から押し出された溶融樹脂を、スクリュー式射出機(2)
の樹脂投入口(21)から投入する。前記溶融押出機(1) の
溶融樹脂の吐出口(11)の近傍上方には長尺強化繊維(L)
を一定長さの強化繊維(L₁)(L₁)に裁断する為のロービン
グカッター(3) が設けられる。そして前記強化繊維(L₁)
(L₁)の落下経路が前記吐出口(11)から吐出され溶融樹脂
が垂れ下がるように流下して投入される経路（以下、単
に流下経路という）の上流端部で合流するように、前記
ロービングカッター(3) の配設位置が設定されている。

【００１７】以下前記装置各部について詳述する。［溶融押出機(1) について］溶融押出機(1) は、加熱筒
(10)内にスクリューフィーダ(12)を設けたもので、前記
スクリューフィーダ(12)の基端部の上方に開口させた供
給口(13)からペレット状又はパウダー状の熱可塑性樹脂
が投入される。

【００１８】前記スクリューフィーダ(12)は回転駆動装
置(121) によって回転されて供給口(13)より投入された
熱可塑性樹脂を溶融押出機(1) の先端に設けた吐出口(1
1)に送り出す。この間に前記熱可塑性樹脂が加熱筒(10)
からの加熱とスクリューフィーダ(12)の剪断作用による
発熱とによって溶融される。なお、前記吐出口(11)は、
図２のように、水平方向に長い扁平な矩形状に設定され
ており、この断面形状の吐出口(11)からの単位時間当た
りの吐出量は、スクリューフィーダ(12)の回転速度によ
って決定される。また、総吐出量は、スクリューフィー
ダ(12)の総回転量によって決定される。

【００１９】また、前記吐出口(11)とスクリューフィー
ダ(12)との間には、シャットオフバルブ(16)が挿入され
ており、溶融樹脂の吐出時には、このシャットオフバル
ブ(16)は開放しており、溶融樹脂の吐出停止時に閉鎖さ
れる。さらに、前記吐出口(11)とスクリュー式射出機
(2) の上記樹脂投入口(21)との間には筒状の保護筒(14)
が設けられ、この保護筒(14)の上端には、ロート状の投
入口部(15)が形成され、この投入口部(15)の上方にロー
ビングカッター(3) が配置されている。なお、前記保護
筒(14)の断面の大きさは、吐出口(11)から吐出される溶
融樹脂の断面よりも大きく設定されており、前記溶融樹
脂と保護筒(14)の内面とは接触しない。［ロービングカッター(3) について］ロービングカッタ
ー(3) は、リールに巻き取られた多数本の長尺強化繊維
(L)(L)を扁平に広げた状態で送り出すフィードロール(3
1)(31)と、これの出口側に設け且前記長尺強化繊維(L)
(L)の移送幅よりも長いカッティングロール(32)とから
なり、このカッティングロール(32)は、下方のフィード
ロール(31)に対して回転状態で対接する複数の刃を具備
し、前記刃とフィードロール(31)とによって長尺強化繊
維(L) が一定長さの強化繊維(L₁)(L₁)に裁断されるもの
である。従って、前記フィードロール(31)(31)による長
尺強化繊維(L)(L)の移送幅に応じた範囲（前記移送幅よ
りもよりも少し広い範囲）に、強化繊維(L₁)(L₁)が分散
して落下する。

【００２０】そして、前記強化繊維(L₁)(L₁)の落下方向
が上記投入口部(15)に向かうように、前記カッティング
ロール(32)の配設位置及び回転方向が設定されている。
また、強化繊維(L₁)(L₁)の落下範囲と上記吐出口(11)か
ら吐出されて流下する溶融樹脂(61)の幅とは略一致させ
ている。なお、前記カッティングロール(32)による切断
長さはカッティングロール(32)に植設した刃の配列ピッ
チによって決定され、強化繊維(L₁)の長さは３ｍｍ〜２
０ｍｍに設定される。

【００２１】この実施の形態では、長尺強化繊維(L) と
しては、1100tex のロービングガラス繊維の９本をフィ
ードロール(31)(31)間に送り込み、繊維長１５ｍｍに裁
断する様にしている。また、カッティングロール(32)か
らの強化繊維(L₁)(L₁)の落下量は３Kg/minに設定してい
る。［スクリュー式射出機(2) について］スクリュー式射出
機(2) は、公知の一般的なスクリュー式の射出成型機と
基本的には同じであるが、通常、材料投入用に設けられ
たホッパーが上記した樹脂投入口(21)に変更されてい
る。

【００２２】また、スクリュー式射出機(2) 内のスクリ
ュー(22)としてはフルフライトスクリューが採用され、
先端にはチェックリング機構を具備するミキシングヘッ
ド(24)が取り付けられている。前記スクリュー(22)は、
其端部から先端部にかけて、フィードゾーン(221) 、コ
ンプレッションゾーン(222) 、メタリングゾーン(223)
の３つのゾーンにこの順序で３分されている。前記フィ
ードゾーン(221) の溝深さは３２．８ｍｍに、コンプレ
ッションゾーン(222) の溝深さは３２８ｍｍから１９．
３ｍｍへのテーパーに、メタリングゾーン(223) の溝深
さは１９．３ｍｍに設定され、夫々のゾーン長さの比が
２：１：１に設定されている。

【００２３】そして、このスクリュー(22)の圧縮比は４
以下、好ましくは３以下、特に、２以下に設定されるこ
とが望ましく、また、みかけの剪断速度は１００ｓｅｃ
^-1以下、好ましくは、５０ｓｅｃ^-1に設定されることが
望ましい。ここで、上記圧縮比は次式で与えられる圧縮比＝フィーゾゾーンの溝深さ／メタリングゾーンの
溝深さまた、みかけの剪断速度は次式で与えられる。

【００２４】みかけ剪断速度＝πＤｎ／６０Ｈただし、Ｄ：スクリュー(22)の直径(mm) ｎ：スクリュー(22)の回転数(r.p.m) ，Ｈ：溝深さ(m
m) なお、前記スクリュー(22)はスクリュー駆動装置(25)に
より回転駆動されると共に、軸線方向に往復移動され
る。

【００２５】［溶融樹脂押し込み装置］この実施の形態
のスクリュー式射出機(2) では、バレル(20)における投
入口(21)の形成部、つまり、スクリュー(22)の基端部に
は、投入される溶融樹脂をスクリュー式射出機(2) 内に
食込ませる為に、図３又は図４に示すように、往復駆動
源(40)によって往復駆動されると共にその先端がスクリ
ュー(22)の表面に接触する形状（円弧状）に設定された
押し込み棒(4) が設けられている。前記押し込み棒(4)
の先端部は、前記投入口(21)の周縁に対して、スクリュ
ー(22)の表面が回転する方向の両端部の何れか一方に一
致させてある。

【００２６】従って、回転状態にあるスクリュー(22)に
対して投入口(21)から溶融樹脂を投入し、前記往復駆動
源(40)により往復移動させると、スクリュー(22)の表面
に溜った溶融樹脂は、投入口(21)からスクリュー(22)の
溝部内に強制的に押し込まれる。又、前記スクリュー(2
2)を収容する孔部(23)に拡大孔部(231) が形成され、こ
の拡大孔部(231) は孔部(23)の断面においてスクリュー
(22)の表面が入り込む側（以下、前記食込み側(211) と
いう）から一定範囲に形成されている。前記拡大孔部(2
31) の横断面形状は、孔部(23)の断面に対して外側に膨
らむ形状に設定されている。また、拡大孔部(231) のス
クリュー(22)の軸線方向における断面形状は円弧状に設
定されている。

【００２７】従って、上記押し込み棒(4) によってスク
リュー(22)の溝部内に押し込まれた溶融樹脂は、前記食
込み側(211) に向かって移動されると円滑に拡大孔部(2
31)内に押し込まれて、その後、スクリュー(22)の回転
によって溶融樹脂がスクリュー(22)の先端側に移送され
る。また、特に、図３のものでは、上記押し込み棒(4)
によって押し込まれた溶融樹脂は、前記食込み側(211)
から拡大孔部(231) 内に円滑に押し込まれて、その後、
スクリュー(22)の回転によって溶融樹脂がスクリュー(2
2)の先端側に移送される。

【００２８】なお、前記拡大孔部(231) の横断面の端縁
は、投入口(21)の周縁に達していてる。また、前記往復
駆動装置(40)は振動的に前記押し込み棒(4) を往復駆動
する構成であってもよい。［射出成型動作について］上記した各装置は、図５に示
すフローチャートに基づいた制御動作を実行させるよう
にしたコンピュータ式の制御装置によって制御される。

【００２９】上記実施の形態の装置による繊維強化樹脂
製品の成型の実際を前記フローチャートに基づいて説明
する。上記装置を始動させると、溶融押出機(1) に熱可
塑性樹脂（例えばポリプロリレン樹脂）が投入されて、
溶融樹脂が吐出口(11)から吐出され始めるとロービング
カッター(3) が始動し、溶融樹脂の吐出口(11)からの流
下域に強化繊維(L₁)(L ₁)が混入される。（ステップ８
１）この実施の形態の場合、このポリプロピレン樹脂とガラ
ス繊維の場合、既述の１０Kg/minの供給速度で、ガラス
繊維充填率３０WT％にしている。

【００３０】そして、同時にスクリュー式射出機(2) の
運転が開始されて、スクリュー駆動装置(25)及び往復駆
動源(40)が駆動状態となる。これにより、投入口(21)に
投入された溶融樹脂はスクリュー(22)によって先端側に
移送される。この移送の間に強化繊維と溶融樹脂との混
練が更に促進される。なお、この時の圧縮比は４以下に
設定され、みかけの剪断速度は１００sec^-1に設定され
ていることから、従来のものに比べて、強化繊維の切断
の度合いが少ない。

【００３１】そして、スクリュー(22)によって移送され
る溶融樹脂の量が増えると、スクリュー(22)の先端側に
溶融樹脂が貯留され、この貯留量に応じてスクリュー(2
2)が後退する。この貯留量が繊維強化樹脂製品の樹脂量
との関係で決定される設定量になると、スクリュー駆動
装置(25)による回転が停止されて（ステップ８２）、そ
の後、スクリュー駆動装置(25)によりスクリュー(22)が
軸線方向に押し出されて、成型金型内に前記貯留樹脂が
射出される。（ステップ８３）前記スクリュー(22)の回転停止と同時に回転駆動装置(1
21) の回転が停止され、ロービングカッター(3) の運転
が停止される。従って、スクリュー(22)の停止状態で、
溶融樹脂と強化繊維との混合体が投入口(21)に投入され
る動作が停止される。

【００３２】なお、通常、溶融押出機(1) 内では、スク
リューフィーダ(12)の回転を停止しても、吐出口(11)か
らの溶融樹脂の吐出動作が即座には停止されにくい。そ
こで、上記実施の形態のものでは、図１に示すように、
保護筒(14)内に溶融樹脂の流下を遮断する為のシャッタ
ー(5) を設け、溶融押出機(1) の吐出口(11)の上流側近
傍に設けたシャットオフバルブ(16)と同期的に作動させ
るようにしている。

【００３３】そこで、溶融樹脂投入時には、前記シャッ
トオフバルブ(16)及びシャッター(5) を開放し（ステッ
プ８０、８４）、スクリュー(22)の停止時に前記シャッ
トオフバルブ(16)及びシャッター(5) を閉じる（ステッ
プ 821）構成としてある。従って、スクリュー(22)の停
止時に余分な、溶融樹脂が投入される不都合が解消され
る。

【００３４】そして、溶融樹脂投入動作終了後に上記射
出動作が終了して、スクリュー(22)が初期位置に復帰す
ると、シャットオフバルブ(16)及びシャッター(5) を開
放して上記した一連の動作が繰り返されることとなる。
上記実施の形態の溶融押出機(1) の吐出口(11)は扁平な
矩形状に設定されて、強化繊維(L₁)(L₁)の落下範囲と前
記吐出口(11)から吐出される溶融樹脂の横幅とは略一致
させているから、前記溶融樹脂に対して強化繊維(L₁)(L
₁)が均一に分配されることとなる。したがって、上記一
連の動作によって成型された繊維強化樹脂製品内の強化
繊維の分散も均一になる。

【００３５】因に、上記実施の形態のように、ポリプロ
ピレン樹脂とガラス繊維の繊維強化樹脂製品を製造する
ものとし、１０Kg/minの供給速度、スクリュー(22)のフ
ィードゾーン(221) の溝深さは３２．８ｍｍ、コンプレ
ッションゾーン(222) の溝深さは３２８ｍｍから１９．
３ｍｍへのテーパー、メタリングゾーン(223) の溝深さ
は１９．３ｍｍに設定したフルフライトスクリューを採
用し、圧縮比は１．７、みかけの剪断速度を５０ｓｅｃ
^-1に設定した、条件で成型したものでは、繊維強化樹脂
製品内の平均強化繊維長さは３．５ｍｍ以上で、この強
化繊維の分散度合いも良好であった。この場合の平均強
化繊維長さは既述従来の方法によるものよりも長く、し
かも、分散性も大幅に向上している。［その他、各部の変形例等］．溶融押出機(1) について上記実施の形態では、スクリュー式射出機(2) への溶融
樹脂の供給は溶融押出機(1) によって行っているが、溶
融樹脂の供給速度を極めて均一にしたい場合は、図１１
に示すように、溶融押出機の先端（吐出口(11)）にアキ
ュムレーター(7) を取付け、該アキュムレーターを介し
てスクリュー式射出機(2) に溶融樹脂を供給してもよ
い。

【００３６】この場合には、溶融押出機(1) はスクリュ
ー式射出機(2) の動作に関係なく連続的に作動し、この
溶融押出機(1) から連続的に押出される溶融樹脂はアキ
ュムレーター(7) に貯められる。所定量の溶融樹脂がア
キュムレーター(7) に貯められると、アキュムレータ
(7) のピストン(71)を前進させることによって、アキュ
ムレータ吐出口(72)から極めて定量的にスクリュー式射
出機(2) に溶融押出される。

【００３７】溶融樹脂がアキュムレーター吐出口(72)か
ら吐出され始められるとロービングカッター(3) が作動
し、溶融樹脂のアキュムレーター吐出口(72)から流下域
に強化繊維(L₁)(L₁)が混入される。その後の動作は上記
実施の形態と同様である。．溶融樹脂への強化繊維との混入について上記実施の形態では、吐出口(11)から吐出される溶融樹
脂に対して、ロービングカッター(3) から落下する強化
繊維(L₁)(L₁)を直接分配させて、溶融樹脂に強化繊維を
混入させたが、予め裁断された強化繊維(L₁)(L₁)群を振
動フィーダを用いて溶融樹脂の流下経路の上部に分配さ
せてもよい。

【００３８】ロービングカッター(3) によって裁断され
た強化繊維(L₁)(L₁)を直接分配する場合や振動フィーダ
を用いる場合の何れであっても、溶融樹脂への強化繊維
(L₁)(L₁)の分配混入の為には、図６、７の方法や、図
８、９の方法を採用してもよい。図６、７の方法は、溶
融押出機(1) の吐出口(11)にノズル(6) を連設して、こ
のノズル(6) から溶融樹脂を下方に向かって筒状に吐出
させる構成とし、このノズル(6) 内にロービングカッタ
ー(3) 又は振動フィーダからの強化繊維(L₁)(L₁)群を落
下させて、筒状の溶融樹脂(61)内に前記強化繊維(L₁)(L
₁)が分配された態様で投入口(21)に投入されるようにす
る方法である。

【００３９】この方法では、図１２に示すように、内部
に強化繊維(L₁)(L₁)が分配された筒状の溶融樹脂を、ス
クリュー式射出機(2) に供給する前に、溶融樹脂投入口
の前に設け且夫々個別の駆動ローラ(92)(92)によって同
期回転される一対のロール(90)(90)で軽く押しつぶして
スクリュー式射出機(2) に供給してもよい。また、この
際に、上記筒状の溶融樹脂を所定長さ流下する毎に、カ
ッター(91)(91)で切断してもよい。

【００４０】この場合には、溶融樹脂に対する強化繊維
(L₁)(L₁)の分配度合いが一層向上する。この場合、溶融
樹脂に強化繊維(L₁)(L₁)が包まれた態様で分配して投入
口(21)に投入されるから、この投入口(21)内に投入され
てからスクリュー(22)のフィードゾーン(221) 〜メタリ
ングゾーン(223) に達するまでの間に、強化繊維(L₁)(L
₁)が十分に均一に分散されるからである。

【００４１】特に、ロール(90)(90)によって相互に対面
する面状の溶融樹脂を側方から軽く押しつぶすように加
圧する工程を採用するものでは、前記加圧工程によって
強化繊維(L₁)(L₁)が一層確実に分散混入される。このこ
とは、溶融樹脂が、一対の帯状部となって相互に対面す
る態様で流下する場合にも言えることである。図８、９
の方法は、溶融押出機(1) の吐出口(11)に取付けたノズ
ル(6) から下方に一定幅の帯状にして溶融樹脂を吐出流
下させ、保護筒(14)の断面形状を前記溶融樹脂の断面形
状に相似した断面矩形状とし、流下溶融樹脂の平面部の
側方に前記溶融樹脂の流下幅と一致する横幅のシュート
(141) を前記保護筒(14)の一側に設けて、このシュート
(141) を介して溶融樹脂(61)に強化繊維(L₁)(L₁)を分配
混入させる方法である。この場合には、供給する帯状溶
融樹脂の厚みを制御し易くなり、供給する強化繊維量に
よって帯状溶融樹脂の面積を変えられる点で利点があ
る。

【００４２】また、図１０の方法は、図６、７のものに
代えて、ノズル(6) から溶融樹脂(61)を多数の棒状又は
線状にして流下させるものである。この場合には、溶融
樹脂(61)への強化繊維(L₁)(L₁)の付着面積が大きくなる
から、溶融樹脂の分配の均一化が一層向上する。．上記実施の形態では、シャッター(5) を保護筒(14)
の途中に設けたが吐出口(11)の近傍上流側に設けてもよ
く、上記したようにノズル(6) を設けたものでは、この
ノズル(6) 内に設けてもよい。

【００４３】このような本発明の方法に適用される熱可
塑性樹脂とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス
チレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリアクリロニ
トリル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン
テレフタレート等の一般的な熱可塑性樹脂およびこれら
の混合物、ポリフェニレンエーテル樹脂／ポリアミド樹
脂／相溶化剤、ポリフェニレンエーテル樹脂／ＧＰＰＳ
樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂／耐衝撃性ポリスチ
レン樹脂などのポリマーアロイ、各種の熱可塑性エラス
トマーを含むものであり、これらは熱安定剤、紫外線防
止剤などの添加剤、着色剤、充填剤など通常配合される
各種の配合剤が配合されていてもよい。

【００４４】また、本発明の方法に適用される繊維と
は、ガラス繊維、カーボン繊維など熱可塑性樹脂の強化
材として通常使用されているものが挙げられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施する装置の全体図

【図２】溶融押出機(1) の吐出口(11)とロービングカッ
ター(3) との関係を示す正面図

【図３】投入口(21)におけるスクリュー(22)と押し込み
棒(4) との関係の詳細図

【図４】拡大孔部(231) の他の例の説明図

【図５】上記実施の形態の制御装置のフローチャート図

【図６】吐出口(11)に連設されるノズル(6) の説明図

【図７】溶融樹脂(61)の断面と強化繊維(L₁)(L₁)の関係
図

【図８】ノズル(6) の他の例の説明図

【図９】この場合の溶融樹脂(61)の断面図

【図１０】ノズル(6) の別の例の説明図

【図１１】アキュムレーター(7) を介してスクリュー式
射出機(2) に溶融樹脂を供給する場合の説明図

【図１２】筒状の溶融樹脂をロール(90)で軽く押しつぶ
してスクリュー式射出機(2) に供給する場合の説明図

【符号の説明】

(1) ・・・溶融押出機 (11)・・・吐出口 (2) ・・・スクリュー射出機 (21)・・・投入口 (22)・・・スクリュー (3) ・・・ロービングカッター (L₁)・・・強化繊維

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリュー式射出機を用いて強化繊維含
有熱可塑性樹脂組成物を成型部に射出する方法に於い
て、前記スクリュー式射出機の外部で溶融樹脂に強化繊
維を混入させて、この溶融状の強化繊維含有熱可塑性樹
脂組成物を射出機のスクリュー部の上流端部に投入する
射出方法。
【請求項２】溶融樹脂を押し出す為の溶融押出機の吐
出口から吐出される溶融樹脂を、スクリュー式射出機の
スクリュー部の上流端部に流下投入させるものとし、所
定長さに裁断された強化繊維を前記溶融樹脂の投入経路
にて混入させる請求項１に記載の射出方法。
【請求項３】スクリュー式射出機のスクリューをフル
フライトスクリューとし、このスクリューによる圧縮比
を４以下とすると共に、見かけ剪断速度を１００ｓｅｃ
^-1以下とした請求項１又は請求項２に記載の射出方法。
【請求項４】溶融押出機の吐出口近傍にて強化繊維を
混入させる請求項２又は請求項３に記載の射出方法。
【請求項５】前記吐出口から吐出される溶融樹脂の流
下域には、前記溶融樹脂が相互に対面する面状の流下域
を設け、前記面状の流下溶融樹脂相互を密着状態に側方
から加圧すると共に前記加圧部にその上方から前記強化
繊維を投入する工程を含む請求項２から請求項４までの
何れかに記載の射出方法。
【請求項６】長尺の強化繊維を一定長さに裁断するカ
ッターを設け、このカッターから分配放出される裁断強
化繊維を溶融樹脂に混入する請求項２から請求項５まで
の何れかに記載の射出方法。
【請求項７】溶融樹脂を押し出す為の溶融押出機と、
所定長さに裁断された強化繊維を分配落下させる為の強
化繊維分配供給装置と、強化繊維を分配混入させた溶融
樹脂の投入口を具備するスクリュー式射出機とからな
り、前記強化繊維分配供給装置から落下する強化繊維が
前記溶融押出機の吐出口から押し出されてスクリュー式
射出機の投入口に流下する溶融樹脂に対して開放空間内
で混入される構成とした射出装置。