JPH0416317A - 繊維強化成形品の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高い寸法精度が要求される繊維強化樹脂成形品
、例えば、ビデオカセットテープレコーダーやデジタル
オーディオテープレコーダーなどの記録又は再生用の真
円度が要求されるシリング−ドラムなどの製造法である
。

〔従来の技術およびその課題〕

Ｘ１ｌｌ常、ビデ才力セントテープレコーダーやデジタ
ルオーディオチーブレコーダー ラムは、アルミニウム合金棒から超精密旋盤を用いて機
械加工により製造されている。この方法は多品種・少量
生産には好適であるが、多量生産する場合やコストダウ
ンを図るには不適当である。

一般に、多量生産性とコストダウンとの側面からは、樹
脂化することが好適であろうと予測される。しかし、こ
のような製品は、アルミニウム合金に匹敵する剛性、線
膨張係数、強度並びに超精密加工に匹敵する寸法精度を
必要とする。

このような特性をうるためには、まず、剛性などの面か
ら繊維強化された成形材料を用いることが必須となる。

また、製品には、穴、その他の機能部の形成が不可欠で
ある。

ところが、繊維強化熱可塑性樹脂材料は、樹脂の射出成
形方向に沿って繊維が配向する性質があり、さらに穴な
どがあると、射出樹脂の流れ方向に対して穴形成部分の
下流に相当する位置にウェルドラインが形成され、この
ウェルドラインに沿って繊維が並ぶものであり、この結
果、寸法精度、例えば、シリンダー・ドラムの場合には
真円度が許容範囲より悪くなるという問題が生じる。

ウェルドラインの発生のない成形品を製造し、後加工に
より、穴、その他の機能部を形成すれば上記問題は殆ど
解決可能であるが、コストなどの面から、射出成形によ
り孔、その他の機能部を同時に設け、かつ、高い寸法精
度の成形品を製造する方法が求められていた。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結
果、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、繊維強化熱可塑性樹脂組成物を金
型キャビティー内に射出成形し、ウェルドラインが形成
される成形品を製造する方法において、該ウェルドライ
ンの位置で、かつ、該ウェルドラインが形成される方向
に相当する位置の該金型キャビティーに対して、邪魔板
を設けてなる金型を用いることを特徴とする寸法精度の
改良された繊維強化成形品の製造法であり、また、該繊
維強化熱可塑性樹脂組成物の繊維強化材が、ガラス繊維
、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカ、酸化亜鉛ウィ
スカ、炭化珪素ウィスカからなる群から選択された１種
或いは２種以上の混合物であること、該繊維強化熱可塑
性樹脂組成物の樹脂成分が、芳香族ポリカーボネートま
たは芳香族ポリカーボネートと他の熱可塑性樹脂との熱
可塑性樹脂組成物であること、該成形品が、シリンダー
・トラムであることを特徴とする寸法精度の改良された
繊維強化成形品の製造法である。

以下、本発明の構成について説明する。

本発明の製造法に適用する好適な成形品としては、前記
したシリンダー・ドラムの他に、カメラや一体型８ミリ
ビデオカメラの距離環、ヘリコイド環、レンズ枠などが
例示され、ウェルドラインの形成が回避できない成形品
で、高い剛性、強度、より小さい線膨張係数などの物性
と高い寸法精度、特に、外径や内径精度などが要求され
るものに好適に用いることが可能である。

このような成形品を製造するために、本発明においては
、ウェルドラインが形成される方向に相当する位置の該
金型キャビティーに対して、邪魔板を設けてなる金型を
用いる。

まず、理解を容易とするために、添付図面により説明す
る。

第１図ａは、中心部にフィルムゲートを設け、邪魔板を
設けた金型にて成形した本発明のシリンダー・ドラム成
形品の平面図であり、ｂはａのΔＡに於ける断面図であ
る。第２図は、従来の金型による平面図、断面図である
。また、第３図は、３点ピンゲートを設け、邪魔板を設
けた金型にて成形したシリンダー・ドラム成形品の平面
図、断面図であり、第４図Ａ−Ｅは、実施例で用いた邪
魔板の形状の例である。

第２図において、フィルムゲー）　（２＋）から溶融し
た繊維強化熱可塑性樹脂が導入され、周囲に向かって広
がる。成形品に形成する穴〔２２〕用のピンに衝突した
溶融樹脂は、ピンを回りこんでピンの後端で溶融先端が
合流し、シリンダー・ドラムの外周部に向かって移動す
る。そしてキャビティー内に溶融樹脂が充填される。こ
のピンを回りこんで溶融樹脂が合流するピン後端から周
囲に向かってウェルドライン〔２３〕が形成される。

これに対して、第１図の本発明の邪魔板を用いた場合、
このウェルドライン〔２３〕に相当するウェルドライン
〔１３〕の後半部に相当する位置に邪魔板〔１４〕が設
けられている。この結果、ウェルドライン〔１３〕を形
成する溶融樹脂の先端は邪魔板〔１４〕に再び衝突し、
邪魔板を回りこんで、再び新たなウェルドライン（１３
’　）を形成した成形品を製造することとなる。

又、第３図の場合も、３つのピンゲート〔３１］から射
出された溶融樹脂は穴〔３２〕に相当する位置付近で衝
突し、そのまま、穴〔３２〕の両側の半径線上にウェル
ドラインを形成していく。ここに第３図のシリンダー・
ドラムの場合、外周の真円度が問題となるものであるの
で、外周部側のウェルドラインの後半部に相当する位置
に邪魔板〔３４］が設けられる。

さらに、第４図のＡ−Ｅは、上記に説明した邪魔板の形
状の例を形成されるウェルドライン（・・・）と共に示
したものであり、溶融樹脂は、下方側から上方側に流れ
る。

以上、図面を用いて、本発明の邪魔板について説明した
が、本発明の邪魔板が得られる成形品の寸法精度を向上
させる理由は、つぎのように類推できるものである。

上記の第１図の説明に記載したように、ウェルドライン
〔１３〕を形成する溶融樹脂の先端は邪魔板〔１４〕に
再び衝突し、邪魔板〔１４〕を回りこんで、再び新たな
ウェルドライン（１３’　）を形成する。

邪魔板〔１４〕がない場合に、穴〔１１〕から外周まで
一直線上に形成されていたウェルドラインは、邪魔板〔
１４〕によって一旦切断される。また、ウェルドライン
を形成する比較的冷却された熔融樹脂の先端部分は、邪
魔板〔１４〕近辺にその多くの部分が残存し、邪魔板〔
１４〕によって新たに形成されるウェルドライン（１３
’　）　　に沿った溶融樹脂表面は更新されたもの、即
ち、邪魔板がない場合とは異なる樹脂により形成された
ものとなる。

この結果、まず、邪魔板〔１４〕の前のウェルドライン
〔１３〕の寸法挙動が、邪魔板〔１４］の外側部分に与
える影響は直接的でなくなる。また、邪魔板〔１４〕を
回りこんで形成されたウェルドライン（１３’　）は、
従来のウェルドラインに比較して短く、かつ、その形成
初期部分に乱流或いは合流樹脂相互が混合した部分をも
ったものであり、従来の外周部に形成さていたウェルド
ラインよりも、より接着性に優れたものと成っている。

この二つの効果により、寸法挙動が改良されるものと推
定されるものである。

以上、説明した本発明の製造法に用いる本発明の繊維強
化樹脂組成物の樹脂成分としてはエンジニアリング・プ
ラスデック類が挙げられ、具体的にはホモ又はコーポリ
アセタール樹脂；ナイロン６．６６．６１０．１２、Ｍ
ＸＤＡ、その他の結晶性乃至非結晶性ポリアミド樹脂、
　Ｉ’ＢＴ　、　ＰＥＴ　、　ＰＣＴＧ、　ＰＣＴＡ、
ベクトラ、その他の結晶性、非結晶性又は液晶性のポリ
エステル樹脂；芳香族ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ
フェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）　、ポリフェニレン
サルファイド（ＰＰＳ）　、ポリスルホン、ポリエーテ
ルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのエンジニアリング
プラスチックなどが挙げられ、これらは単独、２種以上
を混合してなる樹脂組成物、さらに耐衝撃性改良材とし
て種々の熱可塑性又は粒子状のエラストマーを配合した
もとして用いられる。これらの中で芳香族ポリカーボネ
ート（ＰＣ）または芳香族ポリカーボネートと他の熱可
塑性樹脂（上記したｐｃ以外の熱可塑性樹脂、及びＡＢ
Ｓ。

ＭＡＢＳ、　ＡＳ、　ＭＳなどのゴム変性されたものを
含むスチレン系樹脂）、さらに、種々のエラストマーを
必要に応して配合してなる熱可塑性樹脂組成物が好適に
使用できる。

この樹脂の繊維強化材としては、ガラス繊維、炭素繊維
、チタン酸カリウＪ、ウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、炭
化珪素ウィスカからなる群から選択された１種或いは２
種以上の混合物が好適なものとして挙げられるが、その
他に適宜、ステンレス繊維など、合成雲母、フッ素化雲
母、その他の強化材も使用できる。

繊維強化熱可塑性樹脂組成物中における上記繊維強化材
の配合量は、強化材の種類とその補強効果などを考慮し
て、必要とされる剛性等により適宜決定されるものであ
るが、通常、組成物中の５〜６０重量％の範囲、好まし
くは２０〜５０重量％の範囲から選択される。

なお、本発明の繊維強化熱可塑性樹脂組成物には、この
種樹脂組成物に公知の添加剤類、例えば安定剤、離型剤
、滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、染料、顔料、難燃
剤などが当然に適宜使用されるものである。

〔実施例〕

以下、実施例、比較例によって本発明を具体的に説明す
る。

実施例１〜２０及び比較例１〜４ 第１図、第３図または第２図に示したシリンダードラム
のモデル成形品用の金型で、ゲートとして、フィルムゲ
ート或いは３ピンのピンゲートを有し、ドラム直径φ　
４５ｎｗｎであるものを用いた。

実施例ではそれぞれ邪魔板として第４図Ａ−Ｅの形状を
有し、その縦又は横方向の最大の長さ４ｍｍのものを用
い、下記した成形材料を射出成形し、得られた成形品の
真円度を計測した。

結果を第１表および第２表に示した。

なお、以下の成形機、成形材料等を使用した。

・射出成形機　　日清樹脂工業製　ＰＳ４０Ｅ成形材料 ；実施例１〜１０および比較例１．２ ；芳香族ポリカーボネート樹脂／ガラス繊維−７０／３
０　（ｗｔ比） ；実施例１１〜２０および比較例３．４；芳香族ポリカ
ーボネート樹脂／ＡＢＳ樹脂／ガラス繊維／炭素繊維−
５０／３０／１０／１０（ｗｔ比）真円度測定機　東京
精密型　ロンコム１０−４４第１表

【図面の簡単な説明】

第１図ａは、中心部にフィルムゲートを設け、邪魔板を
設けた金型にて成形した本発明のシリンダー・ドラム成
形品の平面図であり、ｂはａのＡＡに於ける断面図であ
る。第２図は、従来の金型による平面図、断面図である
。また、第３図は、３点ピンゲートを設け、邪魔板を設
けた金型にて成形したシリンダー・ドラム成形品の平面
図、断面図であり、第４図Ａ−Ｅは、実施例で用いた邪
ｙ！板の形状の例である。 〔発明の作用および効果〕 以上、発明の詳細な説明および実施例、比較例から明瞭
なように、本発明の邪魔板を用いる繊維強化熱可塑性樹
脂成形品の製造法による成形品は、邪魔板を用いない比
較例の成形品に比較して真円度が向上し、特にフィルム
ゲートの場合、約２倍近く改良された成形品であること
が確認されるものであり、その工業的意義は極めて高い
ものである。 特許出願人　　三菱瓦斯化学株式会社 代理人　弁理士（９０７０）　　手掘　貞文ＬＡ 第１図 第２図 第３図 す 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　繊維強化熱可塑性樹脂組成物を金型キャビティー内
   に射出成形し、ウェルドラインが形成される成形品を製
   造する方法において、該ウェルドラインの位置で、かつ
   、該ウェルドラインが形成される方向に相当する位置の
   該金型キャビティーに対して、邪魔板を設けてなる金型
   を用いることを特徴とする寸法精度の改良された繊維強
   化成形品の製造法。 ２　繊維強化熱可塑性樹脂組成物の繊維強化材が、ガラ
   ス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカ、酸化亜
   鉛ウィスカ、炭化珪素ウィスカからなる群から選択され
   た１種或いは２種以上の混合物である請求項１記載の繊
   維強化樹脂成形品の製造法。 ３　該繊維強化熱可塑性樹脂組成物の樹脂成分が、芳香
   族ポリカーボネートまたは芳香族ポリカーボネートと他
   の熱可塑性樹脂との熱可塑性樹脂組成物である請求項１
   記載の繊維強化樹脂成形品の製造法。 ４　該成形品が、シリンダードラムである請求項１記載
   の繊維強化樹脂成形品の製造法。