JPH10329190A - 繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強化繊維が押出成形後も長く残存し、かつモ
ノフィラメント単位でマトリックスの熱可塑性樹脂に分
散、密着した高強度の繊維強化熱可塑性樹脂成形体を得
ることができる繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法
を提供する。 【解決手段】 繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法
は、熱可塑性樹脂Ａ、または変性熱可塑性樹脂Ｃを含有
する熱可塑性樹脂Ｄが強化繊維のモノフィラメント間に
含浸されてなる熱可塑性樹脂含浸強化繊維ＲまたはＳ
を、熱可塑性樹脂Ｂが混練溶融された状態にある押出機
21内に強化繊維供給口23から供給する。熱可塑性樹脂Ｂ
中に熱可塑性樹脂含浸強化繊維ＲまたはＳを混合し、そ
の後、押出金型22を通過させることにより、成形体を得
る工程を含んでいる。また、高粘度の熱可塑性樹脂を用
いる場合には、これを粉体状として用い、強化繊維のモ
ノフィラメント間に浸入させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、強化繊維により強
化された熱可塑性樹脂よりなる繊維強化熱可塑性樹脂押
出成形体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば長尺の熱可塑性樹脂成形体
を製造する押出成形法において、成形体の高強度化のた
めに押出機内で熱可塑性樹脂と強化繊維を同時に溶融混
練する方法が用いられている。

【０００３】ところが、この方法を用いた場合、強化繊
維によってマトリックスである熱可塑性樹脂は高強度化
されるが、その強度向上の度合いが小さく、これは押出
機内でのスクリューによる混練の際、樹脂圧力とせん断
によって強化繊維が切断されることに起因するものであ
る。

【０００４】押出成形ではドローダウン防止のため、射
出成形に用いられる熱可塑性樹脂と比較して高粘度の熱
可塑性樹脂が使用されるが、高粘度の熱可塑性樹脂を使
用すると、スクリュー内での強化繊維に加わるせん断力
が大きくなることが、押出成形後の残存繊維長が短くな
る原因のひとつでもあった。

【０００５】押出機内での強化繊維の切断を少なくする
方法としては、スクリューの容積圧縮比を極力小さくす
る方法があげられるが、このような方法では、強化繊維
がマトリックスである熱可塑性樹脂中に充分に分散しな
かったり、通常、強化繊維同士の結合に用いている結束
剤が混練の際に充分解けず、熱可塑性樹脂の含浸不良が
発生したりするという問題があった。

【０００６】このような従来技術の課題を解決するため
に、先に、特開昭５７−１８１８５２号公報に記載の方
法が提案されており、この先提案の方法では、連続した
繊維を引きながら熱可塑性樹脂を含浸する方法によって
得られる熱可塑性樹脂含浸強化繊維を利用していた。

【０００７】すなわち、先提案の方法では、予め熱可塑
性樹脂が溶融含浸された強化繊維単独もしくは予め熱可
塑性樹脂が溶融含浸された強化繊維と熱可塑性樹脂とを
混合したものを押出機に供給する方法を用いることによ
り、スクリュー内での含浸の必要性を無くすことが可能
となるので、スクリューの容積圧縮比を小さくでき、強
化繊維の切断が防止できるといったものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
提案の方法を用いることによって容積圧縮比を小さくす
ることができるとは言え、スクリュー内で未溶融の熱可
塑性樹脂と、熱可塑性樹脂含浸強化繊維とが接触、ある
いはまた干渉し、強化繊維の機械的折損が発生するとい
う問題があった。

【０００９】また上記先提案の方法では、強化繊維に含
浸可能な熱可塑性樹脂の粘度範囲に制限があり、通常、
押出成形に用いられる比較的高粘度の熱可塑性樹脂は、
強化繊維への含浸が困難であって、無理に含浸させよう
とすると強化繊維の切断が発生するという問題があっ
た。

【００１０】この発明の目的は、上記の従来技術の問題
を解決し、強化繊維が押出成形後も長く残存し、かつモ
ノフィラメント単位でマトリックスの熱可塑性樹脂に分
散、密着した高強度の繊維強化熱可塑性樹脂成形体を得
ることができる繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の発明は、繊維強化熱可塑性
樹脂成形体の製造方法であって、熱可塑性樹脂Ａが強化
繊維のモノフィラメント間に含浸されてなる熱可塑性樹
脂含浸強化繊維Ｒを、熱可塑性樹脂Ｂが混練溶融された
状態にある押出機内に供給し、熱可塑性樹脂Ｂ中に熱可
塑性樹脂含浸強化繊維Ｒを混合し、その後、押出金型を
通過させることにより、成形体を得る工程を含むことを
特徴としている。

【００１２】つぎに、本発明の請求項２記載の発明は、
繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法であって、カル
ボン酸誘導体が結合された変性熱可塑性樹脂Ｃを含有す
る熱可塑性樹脂Ｄが強化繊維のモノフィラメント間に含
浸されてなる熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｓを、熱可塑性
樹脂Ｂが混練溶融された状態にある押出機内に供給し、
熱可塑性樹脂Ｂ中に熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｓを混合
し、その後、押出金型を通過させることにより、成形体
を得る工程を含むことを特徴としている。

【００１３】ここで、上記押出機は、容積圧縮比２．０
以下のスクリューを備えた単軸押出機であるのが、好ま
しい。

【００１４】すなわち、この場合、請求項１または２記
載の発明は、繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法で
あって、熱可塑性樹脂ＡもしくはＤが強化繊維のモノフ
ィラメント間に含浸されてなる、熱可塑性樹脂含浸強化
繊維ＲもしくはＳを、熱可塑性樹脂Ｂが混練溶融された
状態にある単軸押出機内に供給し、単軸押出機内で、容
積圧縮比が２．０以下のスクリューにより、熱可塑性樹
脂Ｂ中に熱可塑性樹脂含浸強化繊維ＲもしくはＳを混合
し、その後、押出金型を通過させることにより、所望断
面形状の成形体を得る工程を含むことを特徴としてい
る。

【００１５】また、本発明の請求項３記載の発明は、繊
維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法であって、粉体状
熱可塑性樹脂ＡもしくはＤが流動状態に収められている
槽内に、連続したモノフィラメント束を導入し、槽内で
モノフィラメント束を解しつつ、モノフィラメント間に
粉体状熱可塑性樹脂ＡもしくはＤを含浸させてなる、熱
可塑性樹脂含浸強化繊維Ｕを、熱可塑性樹脂Ｂが混練溶
融された状態にある押出機内に供給し、熱可塑性樹脂Ｂ
中に熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｕを混合し、その後、押
出金型を通過させることにより、成形体を得る工程を含
むことを特徴としている。

【００１６】ここで、上記押出機は、容積圧縮比２．０
以下のスクリューを備えた単軸押出機であるのが、好ま
しい。

【００１７】すなわち、この場合、請求項３記載の発明
は、繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法であって、
粉体状熱可塑性樹脂ＡもしくはＤが流動状態に収められ
ている槽内に、連続したモノフィラメント束を導入し、
槽内でモノフィラメント束を解しつつ、モノフィラメン
ト間に粉体状熱可塑性樹脂ＡもしくはＤを含浸させてな
る、熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｕを、熱可塑性樹脂Ｂが
混練溶融された状態にある単軸押出機内に供給し、単軸
押出機内で、容積圧縮比が２．０以下のスクリューによ
り、熱可塑性樹脂Ｂ中に熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｕを
混合し、その後、押出金型を通過させることにより、所
望断面形状の成形体を得る工程を含むことを特徴として
いる。

【００１８】つぎに、強化繊維について説明する。

【００１９】本発明の方法に用いられる強化繊維として
は、製造工程にて加えられる熱により溶融軟化及び炭化
しないものが使用可能であり、具体的には、ガラス繊維
や炭素繊維や金属繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊
維、ポリアミド繊維などの有機繊維、絹、綿、麻などの
天然繊維があげられる。

【００２０】強化繊維の形態としては、溶融紡糸された
小繊維径のモノフィラメントを集束させたものや、取扱
い易いように結束剤などでモノフィラメントを結束させ
たストランドを用いればよい。

【００２１】強化繊維のモノフィラメントの直径は、１
〜５０μｍ、特に３〜２３μｍが好ましい。モノフィラ
メントの直径が、１μｍより小さい場合、強化繊維によ
る補強効果は小さい。また、５０μｍより大きい場合
は、熱可塑性樹脂と繊維の接触面積が、同種同重量の小
径のモノフィラメントと比較して小さくなるため、強化
繊維による補強効果は小さい。

【００２２】つぎに、熱可塑性樹脂について説明する。

【００２３】本発明の方法に用いられる熱可塑性樹脂
Ａ、Ｂ、Ｄとしては、押出成形で成形可能な樹脂であれ
ば特に限定されず、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
カーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレン
サルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテ
ルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリメチル
メタクリレートなどがあげられる。

【００２４】また、上記熱可塑性樹脂を主成分とする共
重合体やグラフト重合体の樹脂、例えば塩素化ポリ塩化
ビニル、エチレン−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−
エチレン共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、
ウレタン−塩化ビニル共重合体、アクリロニトリル−ブ
タジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチ
レン共重合体、シラン変性ポリエチレン、カルボン酸変
性ポリエチレン、カルボン酸変性ポリプロピレンなども
使用可能である。また、ゴム、エラストマーや架橋性樹
脂も使用可能である。

【００２５】成形温度を考慮すると、１２０〜２５０℃
といった比較的低温で成形可能である、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アク
リロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体などを主
成分とすることが好ましい。

【００２６】変性熱可塑性樹脂Ｃとしては、主鎖もしく
は側鎖にカルボン酸誘導体が共重合もしくはグラフト重
合された熱可塑性樹脂を用いることができる。これらの
変性熱可塑性樹脂は、熱可塑性樹脂を重合する際にカル
ボン酸誘導体を供給し、共重合させる方法、熱可塑性樹
脂にカルボン酸誘導体をグラフト重合させる方法などで
得られる。熱可塑性樹脂にカルボン酸誘導体をグラフト
重合させる方法としては、熱可塑性樹脂に重合開始剤や
連鎖移動剤とともにカルボン酸誘導体を供給する方法、
熱可塑性樹脂にカルボン酸誘導体を供給後、光や放射線
を用いて熱可塑性樹脂の高分子鎖を活性化させて反応さ
せる方法などがあげられる。

【００２７】ここでカルボン酸誘導体とは、エステル、
カルボン酸無水物、カルボン酸アミド、ハロゲン化アシ
ルなどを指す。またカルボン酸としては、マレイン酸、
フマル酸、アクリル酸、メタクリル酸などがあげられ
る。

【００２８】上記例示したような方法で得られる変性熱
可塑性樹脂は極性が大きく、強化繊維に対する接着性が
良好であるため、得られる繊維強化熱可塑性樹脂成形体
は高強度となる。

【００２９】また、得られる繊維強化熱可塑性樹脂成形
体の製品中の熱可塑性樹脂が、熱可塑性樹脂Ｂ＋Ｃ＋Ｄ
によって構成される場合には、変性熱可塑性樹脂Ｃの含
有比率は、０．５〜２０体積％であるのが望ましい。こ
こで、変性熱可塑性樹脂Ｃの含有比率が０．５体積％未
満であれば、強化繊維と熱可塑性樹脂との密着（接着）
が不充分であり、強度は向上しないので、好ましくな
い。また主鎖もしくは側鎖にカルボン酸誘導体が共重合
もしくはグラフト重合された変性熱可塑性樹脂Ｃは、熱
安定性が比較的悪いため、これの含有比率が２０体積％
を越えるのは、好ましくない。

【００３０】また変性熱可塑性樹脂Ｃと熱可塑性樹脂Ｄ
との比率は、繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製品中の変
性熱可塑性樹脂Ｃの比率が上記の好ましい範囲であり、
かつ製品中の強化繊維の含有量が好ましい範囲となるよ
うに調整されれば良い。

【００３１】上記熱可塑性樹脂を、粉体状熱可塑性樹脂
として使用する場合、粉体の粒径は１０〜３００μｍが
好ましい。粒径が１０μｍより小さいと凝集力が強く、
安定した流動状態が得られない。また３００μｍより大
きいとモノフィラメント間へ含浸し難い。この好ましい
範囲の粒径の粉体が得られない場合は、粉砕機で粉砕し
たものを用いればよい。

【００３２】本発明に使用する熱可塑性樹脂は、単独で
使用されても併用されてもよく、上記樹脂のブレンド樹
脂、アロイ樹脂を用いることもできる。

【００３３】また熱可塑性樹脂には、熱安定剤、滑剤、
加工助剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、改質
剤、着色剤のような添加剤が配合されていてもよい。

【００３４】つぎに、強化繊維への熱可塑性樹脂Ａ、Ｃ
の含浸について説明する。

【００３５】熱可塑性樹脂ＡもしくはＤが強化繊維のモ
ノフィラメント間に含浸されてなる熱可塑性樹脂含浸強
化繊維を得る方法としては、次のようなものがあげられ
る。

【００３６】モノフィラメント束を解し、一方向面状に
引き揃えた後、熱可塑性樹脂ＡもしくはＤよりなるフィ
ルムを重ねて加熱ピンチロール間を通過させ、溶融熱可
塑性樹脂を強化繊維のフィラメント間に含浸させる方
法。

【００３７】モノフィラメント束をクロスヘッドタイプ
の金型を通過させつつ、溶融状態の熱可塑性樹脂を供給
し、その供給圧によって溶融熱可塑性樹脂を強化繊維の
フィラメント間に含浸させる方法。この方法を用いる場
合熱可塑性樹脂の溶融および供給には、押出機を用いれ
ばよい。

【００３８】上記２例のように、溶融した熱可塑性樹脂
を外部圧力によってモノフィラメント間に含浸させる方
法を用いるには、使用できる熱可塑性樹脂の粘度範囲に
制限があり、ＪＩＳ−Ｋ７２１０「熱可塑性プラスチッ
クの流れ試験方法」で測定されるＭＦＲ（メルトフロー
レート）が、およそ３０以上でなければならない。高粘
度すなわちＭＦＲがおよそ３０未満の熱可塑性樹脂を用
いた場合、溶融状態の熱可塑性樹脂はモノフィラメント
間に含浸できず、強化繊維の破断が顕著になる。このと
き粉体状の熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、強化
繊維の破断なくモノフィラメント間に熱可塑性樹脂を含
浸することが可能である。

【００３９】通常押出成形には、ＭＦＲがおよそ５以下
の熱可塑性樹脂が使用されるため、本発明において粉体
状熱可塑性樹脂の使用は非常に有用である。

【００４０】粉体状熱可塑性樹脂を用いて、熱可塑性樹
脂ＡもしくはＤが強化繊維のモノフィラメント間に含浸
されてなる熱可塑性樹脂含浸強化繊維を得る方法として
は、モノフィラメント束を粉体状熱可塑性樹脂が流動状
態に収められている槽内に引き込み、モノフィラメント
束を解しながら、粉体状熱可塑性樹脂を付着させればよ
い。

【００４１】この場合、粉体状熱可塑性樹脂を流動させ
る方法としては、槽自体を振動させる方法、槽内に圧縮
気体を供給する方法などがあげられる。

【００４２】また熱可塑性樹脂含浸強化繊維を得る他の
方法の１例としては、槽内で溶剤などに熱可塑性樹脂を
微分散させ、乳濁液状態すなわちエマルジョン状態にし
ておき、強化繊維を漬け込むことによって含浸する方法
があげられる。この方法は、エマルジョン状態とするこ
とが可能な熱可塑性樹脂と溶剤の組み合わせが限られる
こと、含浸後に溶剤を除去してから押出機に供給しなけ
ればならないことから、全ての熱可塑性樹脂に活用でき
る方法ではない。

【００４３】前述したように変性熱可塑性樹脂は強化繊
維に対する接着性が良好であり、得られる繊維強化熱可
塑性樹脂成形体は高強度となるため、マトリックスとな
る熱可塑性樹脂に少量ブレンドして用いられることが多
いが、本発明においては、強化繊維のモノフィラメント
間に含浸させる熱可塑性樹脂として用いるか、もしくは
モノフィラメント間に含浸させる熱可塑性樹脂にブレン
ドすることが好ましい。従って少量の変性熱可塑性樹脂
を用いるのであれば、熱可塑性樹脂Ｂにブレンドするの
ではなく、モノフィラメント間に含浸させなければ効果
は小さい。

【００４４】つぎに、熱可塑性樹脂Ｂに混練溶融された
状態での、熱可塑性樹脂含浸強化繊維の押出機内への供
給について説明する。

【００４５】熱可塑性樹脂Ｂを混練溶融された状態にす
る方法としては、単軸もしくは２軸押出機、混練機など
が使用できる。

【００４６】熱可塑性樹脂ＡもしくはＤが含浸された強
化繊維を、熱可塑性樹脂Ｂが混練溶融された状態にある
押出機内に供給する方法としては、熱可塑性樹脂Ｂの混
練溶融を行なった押出機の途中から、熱可塑性樹脂含浸
強化繊維を供給する方法や、別途混練溶融した熱可塑性
樹脂Ｂを押出機に供給させつつ熱可塑性樹脂含浸強化繊
維を供給する方法などが挙げられる。前者の方法を用い
る場合、熱可塑性樹脂含浸強化繊維が供給できるよう
に、スクリューとバレルの間の容積を大きくしておく必
要がある。すなわち、一旦押出機内でスクリューにより
圧縮、加熱された溶融熱可塑性樹脂が押出機途中に設け
られる熱可塑性樹脂含浸強化繊維の供給口から押出機外
へ出ないように、熱可塑性樹脂Ｂの供給容積に加えて少
なくとも熱可塑性樹脂含浸強化繊維の供給容積分だけ
は、容積を大きく設けておく必要がある。同様の理由よ
り、スクリューのいわゆる圧縮部の途中での供給は非常
に困難である。

【００４７】熱可塑性樹脂含浸強化繊維の供給形態は、
熱可塑性樹脂ＡもしくはＤの含浸後、所望の長さに切断
された状態であってもよいが、残存繊維長を考慮する
と、連続繊維の状態で供給されることが好ましい。

【００４８】熱可塑性樹脂含浸強化繊維を所望の長さに
切断して供給する場合、強化繊維の寸法が、アスペクト
比（強化繊維長／モノフィラメント直径）が１００以上
であることが好ましく、３００以上であることがより好
ましい。アスペクト比が１００以下では、本発明による
長繊維化効果は小さく、残存繊維長は短くなるため、得
られる繊維強化熱可塑性樹脂成形体は弱いものとなる。

【００４９】熱可塑性樹脂含浸強化繊維の供給時は、モ
ノフィラメント間に含浸された熱可塑性樹脂が冷却され
た状態であってもよいし、溶融した状態であってもよ
い。また粉体状熱可塑性樹脂を用いる場合は、粉体状熱
可塑性樹脂を含浸させただけの状態で供給してもよい
し、一旦加熱して粉体状熱可塑性樹脂を溶融させた後、
供給してもよい。

【００５０】しかしながら、熱可塑性樹脂含浸強化繊維
の供給は、熱可塑性樹脂ＡもしくはＤが溶融した状態で
押出機に供給するのが好ましい。というのは、熱可塑性
樹脂ＡもしくはＤを溶融させ、連続繊維のモノフィラメ
ント間に含浸させた場合、もしくは粉体状熱可塑性樹脂
を強化繊維に含浸させた後、加熱して熱可塑性樹脂Ａも
しくはＤを溶融させた場合、強化繊維に含浸された熱可
塑性樹脂が冷却固化してしまうと、熱可塑性樹脂含浸強
化繊維の取扱いが煩雑となり、連続繊維の状態での押出
機への供給が困難となるため、熱可塑性樹脂Ａもしくは
Ｄが溶融した状態で押出機に供給した方がよい。熱可塑
性樹脂ＡもしくはＤが溶融した状態で押出機に供給する
方法としては、熱可塑性樹脂ＡもしくはＤを強化繊維に
含浸させる工程を、押出機の供給口の近傍に設けてお
き、溶融した熱可塑性樹脂ＡもしくはＤが冷却固化する
前に押出機に供給する方法や、熱可塑性樹脂Ａもしくは
Ｄを強化繊維に含浸させる工程から押出機の供給口まで
の熱可塑性樹脂含浸強化繊維の通過ラインをこれらの樹
脂の溶融温度以上に加熱する方法などがあげられる。

【００５１】なお、粉体状熱可塑性樹脂を含浸させた強
化繊維を供給する場合や、含浸させる熱可塑性樹脂Ａも
しくはＤの量が少ない場合は、上記のような方法を用い
る必要はなく、熱可塑性樹脂ＡもしくはＤを強化繊維に
含浸させる工程から押出機の供給口までの間にガイドな
どを設けて、熱可塑性樹脂含浸強化繊維を導けばよい。

【００５２】熱可塑性樹脂含浸強化繊維を所要の長さに
切断して供給する場合は、押出機の供給口にホッパーを
設け、このホッパーに切断した熱可塑性樹脂含浸強化繊
維を供給すればよいが、粉体状熱可塑性樹脂を含浸させ
た強化繊維を切断した場合は、強化繊維が解れてブリッ
ジし、供給が滞ることがあるので、少量ずつ供給する必
要がある。

【００５３】繊維強化熱可塑性樹脂成形体中の強化繊維
は、１〜８０体積％の範囲になるように含有され、２〜
５０体積％の範囲が特に好ましい。含有量が１体積％よ
り少ないと補強効果は小さく、８０体積％より多いと強
化材間を結着する熱可塑性樹脂が少なく、押出成形が非
常に困難となる。

【００５４】熱可塑性樹脂含有強化繊維中の強化繊維
は、８０体積％以下の範囲になるように含浸されること
が好ましい。８０体積％より強化繊維が多いと、モノフ
ィラメント間に存在する熱可塑性樹脂ＡもしくはＤの量
が少なく、熱可塑性樹脂Ｂとの混合後においてもモノフ
ィラメントと熱可塑性樹脂との接触している表面積が増
加せず、得られる繊維強化熱可塑性樹脂成形体の強度は
弱いものとなる。

【００５５】つぎに、熱可塑性樹脂Ｂ中への熱可塑性樹
脂含浸繊維の混合について説明する。

【００５６】熱可塑性樹脂Ｂと熱可塑性樹脂含浸強化繊
維の混合は、熱可塑性樹脂Ｂの混練溶融と同様、単軸も
しくは２軸の押出機や混練機を用いればよいが、残存繊
維長を長繊維化するには、容積圧縮比が２．０以下のス
クリューを有する単軸押出機を用いるとよい。

【００５７】なおここで、容積圧縮比とは、熱可塑性樹
脂含浸強化繊維を供給部分のスクリュー径と押出機シリ
ンダー（バレル）径とで構成される容積を、スクリュー
の下流側でスクリュー径と押出機シリンダー（バレル）
径とで構成される容積が最も小となる部分の容積で徐し
た値である。一本のスクリューで熱可塑性樹脂Ｂの溶融
混合と熱可塑性樹脂含浸強化繊維の混合との両方を行な
う場合については、いわゆる圧縮部、計測部が複数部設
けられたスクリューとなることがあるが、本発明におい
て、容積圧縮比とは、熱可塑性樹脂Ｂと熱可塑性樹脂含
浸強化繊維との混合を行なう部分の容積圧縮比を指す。

【００５８】押出機のスクリュー内での強化繊維の切断
は、供給した熱可塑性樹脂が圧縮され、熱可塑性樹脂に
急激にせん断が加えられるスクリューの圧縮部が最も多
く、既に溶融された熱可塑性樹脂Ｂに熱可塑性樹脂含浸
強化繊維を供給することによって圧縮部の容積圧縮比を
小さくすることが可能となり、残存繊維長を長繊維化で
きる。

【００５９】熱可塑性樹脂Ｂ中への強化繊維の分散が良
好でない場合、スクリューの先端に、強化繊維が切断さ
れない範囲で混練を補助する部分を設けてもよい。

【００６０】一方、２軸押出機や混練機は、通常、スク
リューの自己洗浄能力に優れ、スクリュー内での溶融熱
可塑性樹脂の位置交換が多いため、残存繊維長の長繊維
化を図るには、溶融圧縮比の調整やスクリューの噛み合
わせの間隙の調整が必要である。

【００６１】本発明において、強化繊維による熱可塑性
樹脂の強化を妨げない範囲で、タルク、マイカ、炭酸カ
ルシウム、木粉、合成樹脂粉砕粉、繊維強化合成樹脂粉
砕粉などの充填剤が配合されてもよい。

【００６２】つぎに、押出金型について説明する。

【００６３】本発明で用いる押出金型は、通常の押出成
形で用いられる押出金型でよいが、極端に流路の断面形
状が小さくなったりもしくは変形したりして、熱可塑性
樹脂に流動の急変によるせん断力が加わらないように配
慮する必要がある。

【００６４】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。

【００６５】まず図１を参照すると、本発明の請求項１
および請求項２記載の発明において、熱可塑性樹脂Ａが
強化繊維のモノフィラメント間に含浸されてなる熱可塑
性樹脂含浸強化繊維Ｒ、あるいはカルボン酸誘導体が結
合された変性熱可塑性樹脂Ｃを含有する熱可塑性樹脂Ｄ
が強化繊維のモノフィラメント間に含浸されてなる熱可
塑性樹脂含浸強化繊維Ｓを、それぞれ作成する樹脂含浸
装置は、２軸押出機(11)、予備加熱装置(12)、含浸金型
(13)、および引取機(14)よりなる。予備加熱装置(12)
は、ガラスロービング等の強化繊維を通過させつつ赤外
線ヒーター等で加熱する装置であり、含浸金型(13)は、
樹脂流路に沿って強化繊維を引き抜きつつ、強化繊維の
モノフィラメント間に溶融した熱可塑性樹脂を含浸させ
る金型である。

【００６６】２軸押出機(11)で溶融させた熱可塑性樹脂
ＡもしくはＤと予備加熱装置(12)で加熱した強化繊維と
を、加熱含浸金型(13)に導入し、熱可塑性樹脂含浸強化
繊維Ｒ中の強化繊維の割合が所定の割合となるように熱
可塑性樹脂ＡもしくはＤを含浸させる。

【００６７】つぎに、図２を参照すると、繊維強化熱可
塑性樹脂成形体の製造装置は、単軸押出機(21)、および
板状体押出金型(22)よりなる。ここで、単軸押出機(21)
は、第１樹脂供給部、第１圧縮部、第２樹脂供給部、第
２圧縮部、計測部よりなるスクリューを有している。第
１圧縮部、第２圧縮部の容積圧縮比は、共に同じであ
り、第１供給部、第２供給部のスクリュー溝深さは、共
に同じである。単軸押出機(21)のバレル途中には、強化
繊維供給口(23)が設けられており、この強化繊維供給口
(23)より、スクリューの第２供給部に強化繊維を供給で
きる構造となっている。

【００６８】そして、熱可塑性樹脂Ｂを単軸押出機(21)
の第１圧縮部までで混練溶融した後、強化繊維供給口(2
3)から、図１の樹脂含浸装置で作成した熱可塑性樹脂含
浸強化繊維ＲもしくはＳを供給する。この場合、図１の
装置を図２の装置付近に設置し、強化繊維に含浸した熱
可塑性樹脂ＡもしくはＤが冷却固化する前に、単軸押出
機(21)に供給するとよい。

【００６９】単軸押出機(21)に熱可塑性樹脂含浸強化繊
維ＲもしくはＳを供給後、溶融状態の熱可塑性樹脂Ｂと
熱可塑性樹脂含浸強化繊維ＲもしくはＳを第２圧縮部、
計測部で混合した後、板状体押出金型(22)へ供給し、該
押出金型(22)から押出成形により板状体よりなる繊維強
化熱可塑性樹脂成形体を得るものである。

【００７０】図３を参照すると、本発明の請求項３記載
の発明において、モノフィラメント間に粉体状熱可塑性
樹脂Ａ、もしくはカルボン酸誘導体が結合された変性熱
可塑性樹脂Ｃを含有する粉体状熱可塑性樹脂Ｄが含浸さ
れてなる熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｕを作成する樹脂含
浸装置は、粉体樹脂槽(31)、および加熱装置(32)よりな
る。粉体樹脂槽(31)は底面が不織布で構成されており、
底面裏側から圧縮空気を供給することによって、粉体状
熱可塑性樹脂ＡもしくはＤが流動した状態となる。加熱
装置(32)は図１の場合と同様の予備加熱装置を使用すれ
ばよい。

【００７１】そして、強化繊維を、粉体熱可塑性樹脂が
流動している粉体樹脂槽(31)に引き込み、モノフィラメ
ント状に解しつつ、粉体熱可塑性樹脂をモノフィラメン
ト間に含浸させた。ついで粉体樹脂槽(31)から引き出し
た粉体熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｕを加熱装置(32)を通
過させて加熱し、熱可塑性樹脂を溶融させて、熱可塑性
樹脂含浸強化繊維Ｕを作成する。この際、粉体樹脂槽(3
1)の通過速度を調節することにより、熱可塑性樹脂含浸
強化繊維Ｕ中の強化繊維と熱可塑性樹脂との割合を調整
するように含浸を行なうものである。

【００７２】（作用）上記において、本発明の請求項１
記載の発明によれば、予め強化繊維のモノフィラメント
間に熱可塑性樹脂Ａを含浸させたのち、マトリックスと
なる熱可塑性樹脂Ｂに混合するため、押出機内での混練
のせん断や樹脂圧によるモノフィラメント間への含浸を
行なう必要がないので、強化繊維の切断が少ない。

【００７３】モノフィラメント単位での熱可塑性樹脂と
の複合化が確実に行なわれるため、モノフィラメント表
面と熱可塑性樹脂との接触表面積が大きい。

【００７４】以上の理由により、得られる繊維強化熱可
塑性樹脂成形体が高強度となる。

【００７５】また、本発明の請求項２記載の発明によれ
ば、熱可塑性樹脂含浸繊維に含浸する熱可塑性樹脂に、
カルボン酸誘導体が結合された変性熱可塑性樹脂を用い
るもので、強化繊維との接着性に優れた変性熱可塑性樹
脂を、強化繊維と熱可塑性樹脂との界面に確実に位置さ
せることが可能であり、強化繊維の複合化においても最
も効果的である。

【００７６】以上の理由により、得られる繊維強化熱可
塑性樹脂成形体が高強度となる。

【００７７】そして、上記いずれの方法においても、予
め溶融状態である熱可塑性樹脂Ｂに熱可塑性樹脂含浸強
化繊維を供給するので、通常の単軸スクリューでの溶融
混練に必要であるほどの容積圧縮が必要なく、溶融押出
機として、容積圧縮比が２．０以下のスクリューを有す
る単軸押出機を用いることができるので、圧縮部での樹
脂圧上昇やせん断負荷が小さくて済むため、残存繊維長
をより長繊維化でき、強化繊維の切断が少ない。

【００７８】以上の理由により、得られる繊維強化熱可
塑性樹脂成形体がより高強度となる。

【００７９】さらに、本発明の請求項３記載の発明によ
れば、モノフィラメント間への含浸の際、流動状態に収
められている槽内を通過させることにより、粉体状熱可
塑性樹脂を含浸するもので、押出成形に適した高粘度の
熱可塑性樹脂を、高樹脂圧を伴わないで含浸することが
可能であるから、強化繊維の切断が少ない。

【００８０】この場合、まず第１段階として粉体状熱可
塑性樹脂が固化状態でモノフィラメント間に位置した
後、第２段階としてモノフィラメント間で熱可塑性樹脂
が溶融することにより含浸するので、溶融熱可塑性樹脂
の流動のみによる含浸と比較して、モノフィラメント単
位での熱可塑性樹脂との複合化がより確実に行なわれる
ため、モノフィラメント表面と熱可塑性樹脂との接触表
面積がより大きい。

【００８１】以上の理由により、得られる繊維強化熱可
塑性樹脂成形体がより高強度となる。

【００８２】そして、この方法においても、予めモノフ
ィラメント間に粉体状熱可塑性樹脂が含浸された強化繊
維を押出機に供給するため、押出機内で急激に容積圧縮
させる必要がなく、上記工程を行なう際、熱可塑性樹脂
含浸強化繊維と熱可塑性樹脂との溶融押出機として、容
積圧縮比が２．０以下のスクリューを有する単軸押出機
を用いることができるので、残存繊維長をより長繊維化
でき、より高強度が得られる。

【００８３】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００８４】以下の実施例では、本発明の製造方法に従
って、幅１５０ｍｍ、肉厚３ｍｍの長尺板状体を製造し
た。

【００８５】実施例１ 強化繊維として、直径１３μｍのガラス連続繊維
（ガラスロービング、６７０ＴＥＸ）を用い、熱可塑性
樹脂Ａとして高密度ポリエチレン（ＪＩＳ−Ｋ７２１０
で測定したメルトフローレートが７０）を用いた。

【００８６】図１に示す装置を用いて、熱可塑性樹脂含
浸強化繊維Ｒを作成した。装置はバレル直径３０ｍｍの
２軸押出機(11)、予備加熱装置(12)、含浸金型(13)、引
取機(14)よりなる。予備加熱装置(12)は、ガラスロービ
ングを通過させつつ赤外線ヒーターで加熱する装置であ
り、含浸金型(13)は、樹脂流路に沿ってガラスロービン
グを引き抜きつつ、ガラスロービングのモノフィラメン
ト間に溶融した熱可塑性樹脂を含浸させる金型である。

【００８７】バレルの直径３０ｍｍの２軸押出機(11)で
溶融させた高密度ポリエチレンと、予備加熱装置(12)で
２５０℃に加熱したガラスロービング３本を２００℃に
加熱した含浸金型(13)に導入し、熱可塑性樹脂含浸強化
繊維中の強化繊維の割合が７５体積％となるように高密
度ポリエチレンを含浸させた。

【００８８】 つぎに、図２に示す装置を用いて、繊
維強化熱可塑性樹脂成形体を製造した。装置は直径５０
ｍｍの単軸押出機(21)、板状体押出金型(22)よりなる。
直径５０ｍｍの単軸押出機は、第１樹脂供給部、第１圧
縮部、第２樹脂供給部、第２圧縮部、計測部よりなるス
クリューを有している。第１圧縮部、第２圧縮部の容積
圧縮比は共に３．０であり、第１供給部、第２供給部の
スクリュー溝深さは同じである。単軸押出機のバレル途
中には、強化繊維供給口(23)が設けられており、この強
化繊維供給口(23)より、スクリューの第２供給部に強化
繊維を供給できる構造となっている。

【００８９】熱可塑性樹脂Ｂとしては、メルトフローレ
ートが０．５の高密度ポリエチレンに、カルボン酸誘導
体が結合された変性熱可塑性樹脂（商品名アドマーＨＢ
５００、三井石油化学工業社製）が１０体積％となるよ
うにタンブラーで混合したものを用いた。

【００９０】そして、この熱可塑性樹脂Ｂをバレル直径
５０ｍｍの押出機の第１圧縮部までで混練溶融した後、
強化繊維供給口から、上記条件で作成した熱可塑性樹
脂含浸強化繊維３本を供給した。なお、図１の装置を図
２の装置付近に設置し、強化繊維に含浸した高密度ポリ
エチレンが冷却固化する前に、バレル直径５０ｍｍの単
軸押出機(21)に供給した。

【００９１】 直径５０ｍｍの単軸押出機(21)に熱可
塑性樹脂含浸強化繊維を供給後、溶融状態の高密度ポリ
エチレン（熱可塑性樹脂Ｂ）と熱可塑性樹脂含浸強化繊
維を第２圧縮部、計測部で混合した後、板状体押出金型
(22)へ供給した。

【００９２】 ２００℃に温度調節された板状体押出
金型(22)から板状体サンプルを押し出した。

【００９３】こうして得られた板状体の強化繊維含有量
は、２０体積％であった。

【００９４】実施例２ 条件は実施例１と同じとし、条件では、熱可塑性樹
脂Ｂとしてメルトフローレートが０．５の高密度ポリエ
チレンのみを用いた点が、実施例１と異なる。

【００９５】条件、は、実施例１と同じとして、押
出成形を行なった。

【００９６】こうして得られた繊維強化熱可塑性樹脂板
状体の強化繊維含有量は、２０体積％であった。

【００９７】実施例３ 強化繊維としては実施例１と同じガラスロービング
を用い、変性熱可塑性樹脂Ｃとしてカルボン酸誘導体が
結合された変性熱可塑性樹脂（商品名アドマーＨＢ５０
０、三井石油化学工業社製）を用いて、熱可塑性樹脂Ｄ
として、高密度ポリエチレン（メルトフローレートが７
０）に変性熱可塑性樹脂Ｃが５０体積％となるようにタ
ンブラーで混合したものを用いた。

【００９８】実施例１と同様に図１に示す装置を用い
て、熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｓを作成した。

【００９９】バレル直径３０ｍｍの２軸押出機(11)で溶
融、混合させた変性熱可塑性樹脂含有高密度ポリエチレ
ンと、予備加熱装置(12)で２５０℃に加熱したガラスロ
ービング３本を２００℃に加熱した含浸金型(13)に導入
し、熱可塑性樹脂含浸強化繊維中の強化繊維の割合が６
０体積％となるように変性熱可塑性樹脂含有高密度ポリ
エチレンを含浸させた。

【０１００】条件、、は、実施例１と同じとし
て、押出成形を行なった。

【０１０１】こうして得られた繊維強化熱可塑性樹脂板
状体の強化繊維含有量は、２０体積％であった。

【０１０２】実施例４ 条件は実施例３と同じとし、条件では、実施例１と
同じ装置を用いるがスクリューのみが異なる。すなわ
ち、スクリューの第１圧縮部の容積圧縮比は３．０であ
り、第２圧縮部の容積圧縮比は１．５である。また第１
供給部および第２供給部のスクリュー溝深さは同じとし
た。

【０１０３】条件、は、実施例１と同じとして、押
出成形を行なった。

【０１０４】こうして得られた繊維強化熱可塑性樹脂板
状体の強化繊維含有量は、２０体積％であった。

【０１０５】実施例５ 強化繊維としては実施例１と同じガラスロービング
を用い、変性熱可塑性樹脂Ｃとしてカルボン酸誘導体が
結合された変性熱可塑性樹脂（商品名アドマーＨＢ５０
０、三井石油化学工業社製）を用いて、熱可塑性樹脂Ｄ
として、高密度ポリエチレン（メルトフローレートが７
０）と変性熱可塑性樹脂Ｃとを、５０体積％：５０体積
％の比率となるようにブレンドし、冷凍粉砕機で粉砕し
て、平均粒径１００μｍの粉体状熱可塑性樹脂としたも
のを用いた。

【０１０６】図３に示す装置を用いて、熱可塑性樹脂含
浸強化繊維Ｕを作成した。装置は粉体樹脂槽(31)、加熱
装置(32)よりなる。粉体樹脂槽(31)は底面が不織布で構
成されており、底面裏側から圧縮空気を供給することに
よって、粉体状熱可塑性樹脂が流動した状態となる。加
熱装置(32)には実施例１の図１に示す予備加熱装置を用
いた。

【０１０７】ガラスロービング３本を粉体高密度ポリエ
チレンが流動している粉体樹脂槽(31)に引き込み、モノ
フィラメント状に解しつつ、粉体高密度ポリエチレンを
モノフィラメント間に含浸させた。次いで粉体樹脂槽(3
1)から引き出した粉体高密度ポリエチレン含浸ガラスロ
ービングを加熱装置を通過させることにより２００℃に
加熱し、高密度ポリエチレンを溶融させて、熱可塑性樹
脂含浸強化繊維Ｕを作成した。この際、粉体樹脂槽(31)
を通過させる速度を調節することにより、熱可塑性樹脂
含浸強化繊維中の強化繊維の割合が６０体積％となるよ
うに高密度ポリエチレンを含浸させた。

【０１０８】その他の条件、、は、実施例１と同
じとして、押出成形を行なった。

【０１０９】こうして得られた繊維強化熱可塑性樹脂板
状体の強化繊維含有量は、２０体積％であった。

【０１１０】実施例６ 条件は、実施例５と同じとし、条件は、実施例４と
同じとし、条件、は、実施例１と同じとして、押出
成形を行なった。

【０１１１】こうして得られた繊維強化熱可塑性樹脂板
状体の強化繊維含有量は、２０体積％であった。

【０１１２】実施例７ 強化繊維は実施例１と同じガラスロービングを用い
た。

【０１１３】熱可塑性樹脂Ａとしては、高密度ポリエチ
レン（メルトフローレート１．０）に、実施例３で用い
た変性熱可塑性樹脂Ｃをブレンドし、冷凍粉砕機で粉砕
して、平均粒径１００μｍの粉体状熱可塑性樹脂とした
ものを用いた。

【０１１４】熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｕの作成につい
ては実施例４と同様じであり、強化繊維の割合が６０体
積％となるように高密度ポリエチレンを含浸させた。

【０１１５】条件、、は、実施例１と同じとし
て、押出成形を行なった。

【０１１６】こうして得られた繊維強化熱可塑性樹脂板
状体の強化繊維含有量は、２０体積％であった。

【０１１７】実施例８ 条件は、実施例７と同じとし、条件は、実施例４と
同じとし、条件、は、実施例１と同じとして、押出
成形を行なった。

【０１１８】こうして得られた繊維強化熱可塑性樹脂板
状体の強化繊維含有量は、２０体積％であった。

【０１１９】実施例９ 強化繊維は実施例１と同じガラスロービングを用い
た。変性熱可塑性樹脂Ｃとしてカルボン酸誘導体が結合
された変性熱可塑性樹脂（商品名アドマーＨＢ５００、
三井石油化学工業社製）を用いて、熱可塑性樹脂Ｄとし
て、高密度ポリエチレン（メルトフローレートが１．
０）に変性熱可塑性樹脂Ｃが５０体積％となるようにタ
ンブラーで混合したものを用いた。

【０１２０】実施例１と同じ装置を用いて、強化繊維の
割合が６０体積％となるように変性熱可塑性樹脂含有高
密度ポリエチレンをモノフィラメント間に含浸させた
が、熱可塑性樹脂Ｄが高粘度であるため、モノフィラメ
ント間に含浸しない部分もあった。また、樹脂圧によっ
てガラスロービングが一部切断されていた。

【０１２１】条件、、は、実施例５と同じとし
て、押出成形を行なった。

【０１２２】こうして得られた繊維強化熱可塑性樹脂板
状体の強化繊維含有量は、２０体積％であった。

【０１２３】実施例１０ 条件は、実施例９と同じとし、条件は、実施例４と
同じとし、条件、は、実施例１と同じとして、押出
成形を行なった。

【０１２４】こうして得られた繊維強化熱可塑性樹脂板
状体の強化繊維含有量は、２０体積％であった。

【０１２５】比較例１ 比較ために、以下のようにして、長尺板状体を製造し
た。

【０１２６】 強化繊維は実施例１と同じものを用い
た。熱可塑性樹脂としては、メルトフローレート０．５
の高密度ポリエチレンとメルトフローレート７０の高密
度ポリエチレンとを、配合比が５：１となるようにタン
ブラーで混合したものを用いた。

【０１２７】 実施例１で用いた装置すなわち第２圧
縮部の容積圧縮比３．０の装置を用いて、繊維強化熱可
塑性樹脂成形体を製造した。

【０１２８】混合した熱可塑性樹脂とガラスロービング
を直径５０ｍｍの単軸押出機の第１樹脂供給部より供給
した。

【０１２９】 直径５０ｍｍの単軸押出機内で熱可塑
性樹脂混合物とガラスロービングを混練溶融させた後、
板状押出金型へ供給した。

【０１３０】 ２００℃に温度調節された板状体押出
金型から板状体サンプルを押し出した。

【０１３１】こうして得られた板状体の強化繊維含有量
は、２０体積％であった。

【０１３２】比較例２ 条件の熱可塑性樹脂としては、メルトフローレート
０．５の高密度ポリエチレンと、メルトフローレート７
０の高密度ポリエチレンと、カルボン酸誘導体が結合さ
れた変性熱可塑性樹脂（商品名アドマーＨＢ５００、三
井石油化学工業社製）とを、それぞれの配合比が１０：
１：１となるようにタンブラーで混合したものを用い
た。

【０１３３】条件、、は、比較例１と同じとし
て、押出成形を行なった。

【０１３４】こうして得られた繊維強化熱可塑性樹脂板
状体の強化繊維含有量は、２０体積％であった。

【０１３５】比較例３ 条件は、比較例２と同じとし、条件は、実施例１と
ほぼ同じ装置すなわち図２に示す装置を用いて、繊維強
化熱可塑性樹脂成形体を製造した。ただし、押出機は２
軸混練押出機を用いて、スクリューの供給部より、混合
した熱可塑性樹脂とガラスロービングを供給した。

【０１３６】 ２軸混練押出機内で熱可塑性樹脂混合
物とガラスロービングを混練溶融させた後、板状押出金
型へ供給した。

【０１３７】条件は、実施例１と同じとして、押出成
形を行なった。

【０１３８】こうして得られた繊維強化熱可塑性樹脂板
状体の強化繊維含有量は、２０体積％であった。

【０１３９】比較例４ 条件は、比較例２と同じとし、条件は、実施例３で
用いた装置すなわち第２圧縮部の容積圧縮比１．５の装
置を用いて、繊維強化熱可塑性樹脂成形体を製造した。
熱可塑性樹脂混合物とガラスロービングを直径５０ｍｍ
の単軸押出機の第１樹脂供給部より供給した。

【０１４０】条件、は、比較例１と同じとして、押
出成形を行なった。

【０１４１】こうして得られた繊維強化熱可塑性樹脂板
状体の強化繊維含有量は、２０体積％であった。

【０１４２】＜分散状態評価＞上記実施例１〜１０およ
び比較例１〜４で得られた各板状成形体を、２２０℃の
熱プレスにて厚さ０．５ｍｍに引き延ばし、目視にて熱
可塑性樹脂の含浸度合いを評価した。

【０１４３】＜残存繊維長評価＞上記実施例および比較
例で得られた各板状体を、５００℃の炉内で加熱し、熱
可塑性樹脂成分を完全に焼却して、焼成ガラス繊維を得
た。このガラス繊維を顕微鏡からＣＣＤカメラを通して
モニターで拡大観察し、モニター上の寸法と拡大倍率よ
り繊維長を測定した。各板状体について５００本の測定
を行ない、数平均値を残存繊維長とした。

【０１４４】＜引張強度評価＞上記実施例および比較例
で得られた各板状体から、引張試験片を切り出し、ＡＳ
ＴＭ−Ｄ６３８に準拠して、押出方法（ＭＤ）について
引張強度を測定した。

【０１４５】各評価の結果を表１に示す。

【０１４６】

【表１】 上記表の結果より明らかなように、本発明の実施例１〜
１０で得られた繊維強化熱可塑性樹脂成形体は、いずれ
も強化繊維の分散状態が良いが、比較例２と４について
は、含浸不良部分すなわちガラスロービングが解され
ず、筋状に白い部分が観察された。また、本発明の実施
例１〜１０で得られた繊維強化熱可塑性樹脂成形体は、
いずれも残存繊維長が長いものであり、従っていずれも
引張強度が大きいものである。

【０１４７】これに対し、比較例１で得られた成形体は
繊維長が短く、引張強度が小さいものであった。また比
較例２〜４で得られた成形体も、繊維長が短く、かつ成
形体中の変性熱可塑性樹脂割合がほゞ同様な各実施例の
成形体に比して引張強度が小さいものであった。

【０１４８】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の繊維強化熱可塑
性樹脂成形体の製造方法の発明は、上述のように、熱可
塑性樹脂Ａが強化繊維のモノフィラメント間に含浸され
てなる熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｒを、同じもしくは異
なる熱可塑性樹脂Ｂが混練溶融された状態にある押出機
内に供給し、熱可塑性樹脂Ｂ中に熱可塑性樹脂含浸強化
繊維Ｒを混合し、その後、押出金型を通過させることに
より、繊維強化熱可塑性樹脂成形体を得る工程を含むも
のであるから、強化繊維と熱可塑性樹脂との密着がよ
く、かつ残存繊維長が長く残存するため、得られる繊維
強化熱可塑性樹脂成形体が高強度となる。

【０１４９】つぎに、本発明の請求項２記載の繊維強化
熱可塑性樹脂成形体の製造方法の発明は、カルボン酸誘
導体が結合された変性熱可塑性樹脂Ｃを含有する熱可塑
性樹脂Ｄが強化繊維のモノフィラメント間に含浸されて
なる熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｓを、熱可塑性樹脂Ｂが
混練溶融された状態にある押出機内に供給し、熱可塑性
樹脂Ｂ中に熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｓを混合し、その
後、押出金型を通過させることにより、繊維強化熱可塑
性樹脂成形体を得る工程を含むものであるから、強化繊
維と接触している熱可塑性樹脂に確実に接着性の良い変
性熱可塑性樹脂が含有されるため、より高強度が得られ
る。

【０１５０】そして、上記いずれの方法においても、予
めモノフィラメント間に熱可塑性樹脂ＡもしくはＤが含
浸された強化繊維を押出機に供給するため、押出機内で
急激に容積圧縮させる必要がなく、上記工程を行なう
際、熱可塑性樹脂含浸強化繊維と熱可塑性樹脂との溶融
押出機として、容積圧縮比が２．０以下のスクリューを
有する単軸押出機を用いることができるので、残存繊維
長をより長繊維化でき、より高強度が得られる。

【０１５１】さらに、本発明の請求項３記載の繊維強化
熱可塑性樹脂成形体の製造方法の発明は、粉体状熱可塑
性樹脂ＡもしくはＤが流動状態に収められている槽内
に、連続したモノフィラメント束を導入し、槽内でモノ
フィラメント束を解しつつ、モノフィラメント間に粉体
状熱可塑性樹脂ＡもしくはＤを含浸させてなる、熱可塑
性樹脂含浸強化繊維Ｕを、熱可塑性樹脂Ｂが混練溶融さ
れた状態にある押出機内に供給し、熱可塑性樹脂Ｂ中に
熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｕを混合し、その後、押出金
型を通過させることにより、繊維強化熱可塑性樹脂成形
体を得る工程を含むものであるから、押出成形に適し
た、かつ溶融樹脂による含浸が困難である高粘度の熱可
塑性樹脂をも含浸することが可能であり、高強度の繊維
強化熱可塑性樹脂成形体が得られるだけでなく、本発明
の製造方法の可能範囲が広がるものである。

【０１５２】そして、この方法においても、予めモノフ
ィラメント間に粉体状熱可塑性樹脂が含浸された強化繊
維を押出機に供給するため、押出機内で急激に容積圧縮
させる必要がなく、上記工程を行なう際、熱可塑性樹脂
含浸強化繊維と熱可塑性樹脂との溶融押出機として、容
積圧縮比が２．０以下のスクリューを有する単軸押出機
を用いることができるので、残存繊維長をより長繊維化
でき、より高強度が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で用いる強化繊維の樹脂含浸処
理装置の概略縦断面図である。

【図２】本発明の実施例で用いる繊維強化熱可塑性樹脂
成形体の製造装置の概略縦断面図である。

【図３】本発明の実施例で用いる強化繊維の樹脂含浸処
理装置の概略縦断面図である。

【符号の説明】

１１ ２軸押出機 １２ 予備加熱装置 １３ 含浸金型 １４ 引取機 ２１ 単軸押出機 ２２ 押出金型 ２３ 強化繊維供給口 ３１ 粉体樹脂槽 ３２ 加熱装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂Ａが強化繊維のモノフィラ
   メント間に含浸されてなる熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｒ
   を、熱可塑性樹脂Ｂが混練溶融された状態にある押出機
   内に供給し、熱可塑性樹脂Ｂ中に熱可塑性樹脂含浸強化
   繊維Ｒを混合し、その後、押出金型を通過させることに
   より、成形体を得る工程を含むことを特徴とする、繊維
   強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法。
2. 【請求項２】 カルボン酸誘導体が結合された変性熱可
   塑性樹脂Ｃを含有する熱可塑性樹脂Ｄが強化繊維のモノ
   フィラメント間に含浸されてなる熱可塑性樹脂含浸強化
   繊維Ｓを、熱可塑性樹脂Ｂが混練溶融された状態にある
   押出機内に供給し、熱可塑性樹脂Ｂ中に熱可塑性樹脂含
   浸強化繊維Ｓを混合し、その後、押出金型を通過させる
   ことにより、成形体を得る工程を含むことを特徴とす
   る、繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法。
3. 【請求項３】 粉体状熱可塑性樹脂Ａ、もしくはカルボ
   ン酸誘導体が結合された変性熱可塑性樹脂Ｃを含有する
   粉体状熱可塑性樹脂Ｄが流動状態に収められている槽内
   に、連続したモノフィラメント束を導入し、槽内でモノ
   フィラメント間に粉体状熱可塑性樹脂ＡもしくはＤを含
   浸させてなる、熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｕを、熱可塑
   性樹脂Ｂが混練溶融された状態にある押出機内に供給
   し、熱可塑性樹脂Ｂ中に熱可塑性樹脂含浸強化繊維Ｕを
   混合し、その後、押出金型を通過させることにより、成
   形体を得る工程を含むことを特徴とする、繊維強化熱可
   塑性樹脂成形体の製造方法。
4. 【請求項４】 押出機が、容積圧縮比２．０以下のスク
   リューを備えた単軸押出機である、請求項１から請求項
   ３のいずれか１項に記載の繊維強化熱可塑性樹脂成形体
   の製造方法。