專利名稱：纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法。
背景技術(shù)：
以往，在纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法中，為了提高樹脂在纖維束中的含浸性，對于用于使樹脂含浸在纖維束中的含浸槽進(jìn)行了各種研究。結(jié)果通過現(xiàn)有的制造方法，當(dāng)導(dǎo)入至一個(gè)含浸槽中的纖維束少時(shí)，避免了所得樹脂組合物的極端的外觀不良、強(qiáng)度降低等問題。
但是，即使是相同的制造方法，如果為了增大生產(chǎn)量而將裝置大型化，將多根纖維束導(dǎo)入一個(gè)含浸槽中，則樹脂在纖維束中的含浸變得不充分，即使進(jìn)行各種改善玻璃纖維的未開纖等外觀不良也多有發(fā)生。同時(shí)，樹脂著色、色調(diào)惡化使外觀不良惡化的情況也很多。因此，利用大型裝置批量生產(chǎn)的樹脂組合物在特別要求良好外觀的制品中的應(yīng)用受到限制，有必要使用大量的炭黑等顏料進(jìn)行著色以遮蔽玻璃纖維的未開纖、樹脂的著色、色調(diào)。特別是，在汽車部件等黑色系著色品中未開纖成為問題；在家庭用品等明亮淺色的著色品中著色(有色異物)和未開纖成為問題；在住宅設(shè)備用品等無著色品中色調(diào)、著色、未開纖成為問題。
專利文獻(xiàn)1中公開了在三根獨(dú)立的纖維束中同時(shí)含浸熔融樹脂的方法。但是，在該方法中由于使樹脂從模具(含浸槽)單側(cè)的1個(gè)位置流入，因此隨著纖維束的數(shù)量增加，在接近和遠(yuǎn)離擠出機(jī)側(cè)的樹脂的流量、樹脂壓力有很大不同，相對于行進(jìn)方向處于左右的樹脂的流動(dòng)支配地位，因而未開纖、有機(jī)異物、色調(diào)惡化等外觀不良急增，在要求良好外觀的制品中的應(yīng)用受到限制。另外，由于沒有向遠(yuǎn)離擠出機(jī)側(cè)的纖維束供給足夠的樹脂，因此牽引速度也不提高、生產(chǎn)率低，不適于批量生產(chǎn)。
專利文獻(xiàn)2中公開了將圓筒狀的模座(含浸)縱向配置、同時(shí)含浸于4根纖維束中的方法。但是，在該方法中引入的纖維束的數(shù)量也是有限的，而且隨著纖維束數(shù)量的增加拉模盒(ダイボツクス)的容積變大，因此只能導(dǎo)入4根左右的纖維束。另外，即便用環(huán)狀的延展機(jī)(スプレツダ一)將纖維開纖，由于在環(huán)狀延展機(jī)部被立即集束，因此在成形品中容易發(fā)生未開纖。另外，不僅樹脂的停留時(shí)間長而且樹脂容易滯留在纖維束的引出路中，因此會(huì)產(chǎn)生有色異物、或者色調(diào)惡化。而且，由于為了在引出時(shí)在纖維束的引出路內(nèi)將方向改變?yōu)橹苯欠较?，因此牽引速度也未能提高。進(jìn)而，為了配置為縱型圓筒狀，有必要將樹脂供給至很高的位置，必須將擠出機(jī)設(shè)置得很高，裝置的設(shè)置場所等有所限制。
專利文獻(xiàn)1日本特開平10-264152號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開平7-62246號公報(bào)本發(fā)明是鑒于上述情況完成的，其目的在于提供能夠批量制造成形外觀良好的纖維增強(qiáng)樹脂組合物(纖維增強(qiáng)樹脂粒料)的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有的方法中如果將多根纖維束導(dǎo)入一個(gè)含浸槽中將裝置大型化，則由于含浸槽內(nèi)的壓力損失，含浸槽內(nèi)的樹脂壓力變得不均勻，樹脂變得不足，而如果為了防止這種情況提高樹脂壓力，則對于樹脂流入口附近等樹脂壓力高的位置而言，從纖維束進(jìn)行脫氣變得困難，含浸性惡化。另外還發(fā)現(xiàn)由于裝置的大型化，相對于纖維束行進(jìn)方向左右的流動(dòng)有所增加，在含浸槽內(nèi)的樹脂的流動(dòng)變得不均勻(即左右不對應(yīng))，樹脂容易滯留在特定的位置上，同時(shí)由于樹脂在含浸槽內(nèi)的平均滯留時(shí)間變長，因此樹脂的著色、色調(diào)惡化容易增加。
本發(fā)明人從上述發(fā)現(xiàn)出發(fā)，對樹脂流入含浸槽內(nèi)的方式和纖維束的引入方式(例如流入方法、引入方法、流入口和引入口的位置、數(shù)量等)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在含浸槽靠近纖維束的引入口側(cè)設(shè)置多個(gè)樹脂流入口，可對樹脂的流動(dòng)進(jìn)行整流，有效減小含浸槽內(nèi)的樹脂壓力差，從而完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供以下纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法等。
1.一種纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，將多根纖維束引入至含浸槽內(nèi)，
使熔融的熱塑性樹脂從樹脂流入口以相對于纖維束行進(jìn)方向的左右的流入量基本相等的方式流入到含浸槽內(nèi)，使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸，將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的纖維束從含浸槽引出。
2.一種纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，將多根纖維束引入至含浸槽內(nèi)，使熔融的熱塑性樹脂從樹脂流入口流入含浸槽內(nèi)，在含浸槽中，在相對于纖維束行進(jìn)方向左右同等程度的熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力下，使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸，將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的纖維束從含浸槽引出。
3.1或2所述的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中多個(gè)樹脂流入口相對于纖維束行進(jìn)方向基本呈左右對稱。
4.一種纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，將多根纖維束引入至箱狀含浸槽，在含浸槽的對纖維束進(jìn)行樹脂含浸的主要區(qū)間，以相對于纖維束行進(jìn)方向基本上不向左右方向流動(dòng)的方式使熔融的熱塑性樹脂流入，使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸，將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的纖維束從含浸槽引出。
5.一種纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，將多根纖維束引入至箱狀含浸槽內(nèi)，使熔融的熱塑性樹脂從樹脂流入口流入含浸槽內(nèi)，在含浸槽的對纖維束進(jìn)行樹脂含浸的主要區(qū)間，以相對于纖維束行進(jìn)方向左右方向的各位置上為同等程度的熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力下，使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸，將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的纖維束從含浸槽引出。
6.一種纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中將多根纖維束引入至箱狀含浸槽，使熔融的熱塑性樹脂通過有分流的流路、從多個(gè)樹脂流入口流入含浸槽內(nèi)，在含浸槽中使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸，將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的纖維束從含浸槽的多個(gè)引出口引出。
7.4～6中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，多個(gè)樹脂流入口相對于纖維束行進(jìn)方向基本垂直的方向排列而形成。
8.1～7中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，在所述含浸槽中，所述樹脂流入口靠近引入側(cè)。
9.1～8中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，所述樹脂流入口為2～10,000個(gè)。
10.1～9中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，所述熱塑性樹脂是熔體流動(dòng)速率(MFR)為1～800g/10分鐘的聚丙烯系樹脂，構(gòu)成所述纖維束的纖維為纖維徑3～30μm的玻璃纖維。
11.一種纖維增強(qiáng)樹脂組合物，其通過1～10中任一項(xiàng)所述方法制造。
12.一種含浸槽，其用于使熔融熱塑性樹脂含浸于纖維束中，其具有引入多根纖維束的引入口、流入熔融熱塑性樹脂的、相對于纖維束行進(jìn)方向基本呈左右對稱地形成的多個(gè)樹脂流入口、將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的所述纖維束引出的多個(gè)引出口。
13.一種含浸槽，其用于使熔融熱塑性樹脂含浸于纖維束中，其具有引入多根纖維束的引入口、流入熔融熱塑性樹脂的、相對于纖維束行進(jìn)方向基本垂直的方向排列形成的多個(gè)樹脂流入口、將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的所述纖維束引出的多個(gè)引出口。
14.一種含浸槽，其用于使熔融熱塑性樹脂含浸于纖維束中，其具有引入多根纖維束的引入口、流入熔融熱塑性樹脂的薄膜狀樹脂流入口、將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的纖維束引出的多個(gè)引出口。
本發(fā)明可提供能夠批量生產(chǎn)成形外觀良好的纖維增強(qiáng)樹脂組合物(纖維增強(qiáng)樹脂粒料)的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法。
通過該方法獲得的樹脂組合物在成形時(shí)的纖維的開纖、樹脂的著色或色調(diào)與現(xiàn)有產(chǎn)品相比有所改良，因此特別是在要求良好外觀的用途中可以沒有限制地使用。


圖1為用于說明本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹脂組合物制造方法的一個(gè)實(shí)施方式的圖，(a)為本實(shí)施方式中使用的含浸槽的俯視圖，(b)為該含浸槽的立體圖。
圖2(a)～(e)為開纖夾具的具體例子的圖。
圖3為顯示棒間隔的圖。
圖4(a)～(c)為顯示隔板的配置例子的圖。
圖5為用于說明本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹脂組合物制造方法的其他實(shí)施方式的圖，(a)為本實(shí)施方式中使用的含浸槽的俯視圖，(b)為該含浸槽的立體圖。
圖6為用于說明本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹脂組合物制造方法其他實(shí)施方式的圖，(a)為本實(shí)施方式中使用的含浸槽的俯視圖，(b)為該含浸槽的立體圖。
圖7(a)～(d)為顯示開纖夾具的具體例子的圖。
圖8為用于說明本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹脂組合物制造方法其他實(shí)施方式的圖，(a)為本實(shí)施方式中使用的含浸槽的俯視圖，(b)為該含浸槽的側(cè)視圖，(c)為該含浸槽的立體圖。
圖9為用于說明本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹脂組合物制造方法的一個(gè)比較實(shí)施方式的圖，(a)為該比較實(shí)施方式中使用的含浸槽的俯視圖，(b)為該含浸槽的立體圖。
圖10為用于說明本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹脂組合物制造方法的其他比較實(shí)施方式的圖，(a)為該比較實(shí)施方式中使用的含浸槽的俯視圖，(b)為該含浸槽的立體圖。
圖11為顯示含浸槽的設(shè)置角度的圖。
圖12為顯示樹脂流入口形狀的例子的圖。
圖13為顯示引入口形狀的例子的圖。
圖14為顯示引出口或賦形模具的形狀的例子的圖。
圖15為顯示測定實(shí)施例和比較例的含浸槽內(nèi)的樹脂壓力的位置的圖。
圖16為顯示實(shí)施例1中使用的長纖維增強(qiáng)樹脂粒料的制造裝置的圖。
具體實(shí)施例方式圖1為用于說明本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹脂組合物制造方法的一個(gè)實(shí)施方式的圖，(a)為本實(shí)施方式使用的含浸槽的俯視圖，(b)為該含浸槽的立體圖。
需要說明的是，在兩圖中省略了隔板(敷居板)(后述)，在圖1(b)中沒有圖示纖維束和纖維增強(qiáng)樹脂組合物。以下，圖5、6、8、9、10也同樣。
本實(shí)施方式的制造方法包括以下工序?qū)⒍喔w維束從形成在含浸槽上的多個(gè)引入口引入到含浸槽內(nèi)的工序；使熔融的熱塑性樹脂從在含浸槽內(nèi)相對于纖維束行進(jìn)方向基本呈左右對稱地形成的多個(gè)樹脂流入口流入含浸槽內(nèi)的工序；一邊使在含浸槽內(nèi)相對于纖維束行進(jìn)方向左右側(cè)的熔融熱塑性樹脂的流入量或者樹脂壓力為同等程度，一邊在含浸槽內(nèi)使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸在纖維束中的工序；將含浸有熔融熱塑性樹脂的纖維束從形成在含浸槽上的多個(gè)引出口引出的工序。
在上述纖維束的引入工序中，優(yōu)選在纖維束1被引入至含浸槽10內(nèi)之前預(yù)先對纖維束1在50～400℃下進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱溫度更優(yōu)選為100～350℃，特別優(yōu)選為150～300℃。
預(yù)熱溫度如果低于50℃，則有可能發(fā)生未開纖；如果超過400℃，則上膠劑有劣化的可能性。
另外，使熔融熱塑性樹脂與纖維束1接觸進(jìn)行含浸時(shí)，熔融熱塑性樹脂在含浸槽10內(nèi)的平均滯留時(shí)間(＝含浸槽10的容積/擠出機(jī)8的排出量)通常為0.5～150分鐘，優(yōu)選為0.5～60分鐘，更優(yōu)選為0.5～40分鐘，進(jìn)一步優(yōu)選為0.5～30分鐘，特別優(yōu)選為1～20分鐘，最優(yōu)選為1～15分鐘。
如果平均滯留時(shí)間超過150分鐘，則有樹脂劣化、產(chǎn)生有色異物、發(fā)生黃變的可能。如果小于1分鐘，則含浸槽的大小受到限制，批量生產(chǎn)率有降低的可能。
另外，纖維束與熔融樹脂接觸的時(shí)間通常為0.2～30秒鐘，優(yōu)選為0.5～15秒鐘，更優(yōu)選為1.0～10秒，進(jìn)一步優(yōu)選為1.0～6秒鐘，特別優(yōu)選為1.5～6秒鐘。如果小于0.2秒鐘，則有含浸不充分的可能；如果超過30秒鐘，則有生產(chǎn)率降低、樹脂的滯留時(shí)間變長的可能。
另外，在為聚丙烯類樹脂時(shí)，含浸槽的溫度通常為180～350℃，優(yōu)選為200～330℃，更優(yōu)選為230～320℃，特別優(yōu)選為240～310℃，最優(yōu)選為250～300℃。如果小于180℃，則樹脂難以含浸；如果超過350℃，則有樹脂劣化的可能。優(yōu)選含浸槽具有溫度調(diào)節(jié)(加熱或者保溫)裝置。
另外，纖維束的牽引速度通常為10～120m/分鐘，優(yōu)選為12～100m/分鐘，更優(yōu)選為16～100m/分鐘，特別優(yōu)選為18～80m/分鐘，最優(yōu)選為20～60m/分鐘。如果小于10m/分鐘，則不僅生產(chǎn)率降低，還有樹脂的滯留時(shí)間變長，產(chǎn)生有色異物、色調(diào)惡化的可能。如果超過120m/分鐘，則有纖維斷裂增加的可能。
對引出口的形狀、大小沒有限制，為了賦形，優(yōu)選圓形或橢圓形，平均直徑優(yōu)選為0.5～5mm，更優(yōu)選為1～4mm，進(jìn)一步優(yōu)選為1.5～3.5mm，特別優(yōu)選為2～3mm。另外，為了容易地改變引出口的形狀、大小，優(yōu)選引出口的賦形模具能夠進(jìn)行更換，其原因在于這樣能夠制造各種截面形狀、大小的組合物。
為了使在冷卻槽15中的冷卻緩慢進(jìn)行，穩(wěn)定組合物的形狀，引出口的溫度優(yōu)選比含浸槽的溫度低3～150℃，更優(yōu)選低10～120℃，進(jìn)一步優(yōu)選低20～100℃，特別優(yōu)選低20～60℃。為此，還可以在引出口設(shè)置溫度調(diào)節(jié)(冷卻)裝置。
本實(shí)施方式中使用的含浸槽10如圖1(a)和圖1(b)所示，在靠近引入口2側(cè)左右對稱的位置上具有多個(gè)(左右兩側(cè)各1個(gè))樹脂流入口4。如果樹脂流入口4靠近引入口2側(cè)，則含浸性高，優(yōu)選。
另外，如果樹脂流入口4的高度位于比樹脂束的高度高的位置，則有樹脂的供給變得不穩(wěn)定的可能，因此優(yōu)選使樹脂流入口4的高度與纖維束同等程度或比纖維束低。在與纖維束為同等程度的高度時(shí)，有因纖維束而流動(dòng)紊亂的可能，因此更優(yōu)選樹脂流入口4的高度低于纖維束的高度。為此，可以在樹脂流入口4附近提高含浸槽的高度(例如從相對于纖維束行進(jìn)方向的左右觀察的側(cè)視圖可以具有L字形或T字形等的凸部)。這里，與纖維束的高度同等程度是指±1cm以內(nèi)的程度。
這些樹脂流入口4與儲(chǔ)存熔融熱塑性樹脂的擠出機(jī)8相連。在本實(shí)施方式中，從含浸槽10的一部分引入口2經(jīng)常漏(垂下)出熔融樹脂也沒有關(guān)系。但是，其數(shù)量優(yōu)選為總引入口個(gè)數(shù)的一半以下，更優(yōu)選為1/3以下，特別優(yōu)選為0。優(yōu)選在引入口上設(shè)置調(diào)節(jié)引入口寬度的狹縫。
另外，如果從一個(gè)引入口中放入多根纖維束，則不能調(diào)節(jié)引入口的大小，因此優(yōu)選設(shè)置多個(gè)引入口，更優(yōu)選引入口個(gè)數(shù)與纖維束數(shù)基本一致。另外，在引入口為多個(gè)時(shí)，優(yōu)選配置成大致直線狀或Z字狀。
本實(shí)施方式中使用這種在左右兩側(cè)各有1個(gè)樹脂流入口4的含浸槽10，使通過擠出機(jī)8擠出、通過樹脂流入口4被供給至含浸槽10內(nèi)的熔融熱塑性樹脂的樹脂流入量或者樹脂壓力在含浸槽10的左右兩側(cè)為同等程度。
這里，樹脂壓力為“同等程度”優(yōu)選為完全相等或者改變率((最大壓力-最小壓力)/最大壓力×100％)為35％左右。改變率通常為35％以下，優(yōu)選為30％以下，更優(yōu)選為20％以下，特別優(yōu)選為15％以下。
流入量“基本等量”是指樹脂流入量比(＝(流入量少的一側(cè)的流入量)÷(流入量多的一側(cè)的流入量))通常為0.5～1，優(yōu)選為0.6～1，更優(yōu)選為0.7～1，進(jìn)一步優(yōu)選為0.8～1，特別優(yōu)選為0.85～1，最優(yōu)選為0.9～1。
本實(shí)施方式中，如圖1(a)的實(shí)線箭頭所示，以與纖維束1的引出方向垂直的方式，從左右兩側(cè)的樹脂流入口4沿樹脂供給方向同時(shí)供給熔融熱塑性樹脂，但由于纖維增強(qiáng)樹脂組合物12被從引出口6連續(xù)地引出，因此熔融熱塑性樹脂隨著纖維束1向引出方向的運(yùn)動(dòng)，顯示了圖中虛線箭頭那樣的左右對稱的流動(dòng)性，由此，可以使熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力在含浸槽10的左右兩側(cè)為同等程度。
在本實(shí)施方式中，將含浸槽10的全長設(shè)為L、將引入口2至樹脂流入口4的距離設(shè)為l時(shí)，l/L通常為0～1/2，優(yōu)選為0～1/3，更優(yōu)選為0～1/5，進(jìn)一步優(yōu)選為0～1/10，特別優(yōu)選為0～1/20，最優(yōu)選為0。如果I/L超過1/3，則熔融熱塑性樹脂容易在含浸槽10內(nèi)滯留，結(jié)果有樹脂的色調(diào)惡化、有色異物的產(chǎn)生增加的可能。
含浸槽10的全長L通常為15～300cm，優(yōu)選為30～200cm，更優(yōu)選為40～180cm，進(jìn)一步優(yōu)選50～160cm，特別優(yōu)選為60～140cm，最優(yōu)選為70～130cm。如果短于15cm，則有含浸困難、發(fā)生未開纖的可能。如果長于300cm，則有含浸槽的容積變大、樹脂的滯留時(shí)間變長、著色或色調(diào)惡化的可能。
另外，當(dāng)將含浸槽的寬度設(shè)為W、纖維束的數(shù)量作為n時(shí)，單位纖維束的含浸槽寬度(W/n)通常為0.3～30cm，優(yōu)選為0.5～15cm，更優(yōu)選為0.8～10cm，進(jìn)一步優(yōu)選為1.2～8cm，特別優(yōu)選為1.6～7cm，最優(yōu)選為2～5cm。
如果短于0.3cm，則纖維束的擴(kuò)展寬度不充分，因此含浸不充分，因而有發(fā)生未開纖的可能。如果長于30cm，則有含浸槽的容積變得過大，有滯留時(shí)間變長、發(fā)生著色或色調(diào)惡化的可能。
通常對含浸槽的寬W和全長L之比W/L沒有限制，在實(shí)施方式1中如果W/L大，則向左右的流動(dòng)變大，有發(fā)生外觀不良的可能。因此，通常為0.01～0.5，優(yōu)選為0.03～0.4，更優(yōu)選為0.05～0.35，進(jìn)一步優(yōu)選為0.07～0.3，特別優(yōu)選為0.1～0.25。如果小于0.01，則纖維束數(shù)量增加時(shí)含浸困難；如果大于0.5，則向左右方向的流動(dòng)變大，有成為外觀不良發(fā)生原因的可能。
另外，當(dāng)將含浸槽10的高度設(shè)為H時(shí)，優(yōu)選使L/H為5～200，更優(yōu)選為10～100，進(jìn)一步優(yōu)選為20～100，特別優(yōu)選為30～100。
在本實(shí)施方式中，優(yōu)選在含浸槽10內(nèi)設(shè)置用于使纖維束1開纖、使熔融熱塑性樹脂含浸的開纖夾具(例如棒、桿、突起、輥等)。開纖夾具也可以設(shè)置在含浸槽外，設(shè)置在含浸槽內(nèi)含浸性好，因而更優(yōu)選。
另外，開纖夾具為棒或突起時(shí)，其R(曲率)通常為0.01～6cm，優(yōu)選為0.1～3cm，更優(yōu)選為0.2～2cm，進(jìn)一步優(yōu)選為0.3～1.5cm，特別優(yōu)選為0.4～1cm。如果小于0.01cm或者大于6cm，則有纖維容易斷裂的可能。
開纖夾具為棒時(shí)，棒可以固定在含浸槽內(nèi)，也可以通過與纖維束的摩擦等而自由旋轉(zhuǎn)，還可以利用動(dòng)力而旋轉(zhuǎn)。如果棒旋轉(zhuǎn)，則由纖維束的摩擦所導(dǎo)致的斷裂減少，因此優(yōu)選。
開纖夾具的材質(zhì)優(yōu)選耐受加熱溫度、表面硬度高、具有耐磨損性。例如，優(yōu)選不銹鋼等硬質(zhì)鋼或表面上噴鍍有硬質(zhì)鍍層或陶瓷的硬質(zhì)鋼。
另外，還可以在開纖夾具上設(shè)置導(dǎo)槽狀的溝。
開纖夾具的數(shù)量通常為1～200個(gè)，優(yōu)選為2～100個(gè)，更優(yōu)選為4～30個(gè)，進(jìn)一步優(yōu)選為5～20個(gè)，特別優(yōu)選為6～12個(gè)，最優(yōu)選為8～12個(gè)。如果開纖夾具的數(shù)量小于1，則樹脂難以含浸；如果超過200個(gè)，則纖維容易斷裂。
開纖夾具的具體例子如圖2(a)～2(e)所示。這些圖為設(shè)有各種開纖夾具16的含浸槽10長度方向的截面圖。從引入口2導(dǎo)入的纖維束1在圖2(a)、2(c)～2(e)中通過呈Z字狀繞掛在開纖夾具16上或者在圖2(b)中通過在上下的開纖夾具16之間通過而開纖，含浸有熔融熱塑性樹脂的纖維束12通過隔板14之間，被從引出口6(賦形模具)連續(xù)地引出。
纖維束1在以開纖夾具16為代表的纖維束行進(jìn)方向改變的位置上所成的角度(圖2，7的θ)通常為10～175°，優(yōu)選為100～175°，更優(yōu)選為110～170°，進(jìn)一步優(yōu)選為115～165°，特別優(yōu)選為120～160°，最優(yōu)選為130～155°。
如果小于10°，則有纖維容易于斷裂的可能；如果大于175°，則有樹脂的含浸變得不充分的可能。
設(shè)置開纖夾具時(shí)，作為含浸槽10，優(yōu)選含浸槽蓋部(上部)(未圖示)可以從含浸槽本體(下部)(未圖示)開閉或分離，可在將纖維束1引入含浸槽10中后設(shè)置開纖夾具。特別優(yōu)選開纖夾具的一部分安裝在含浸槽蓋部。
另外，由于將含浸槽的外裝部制成方筒狀、插入用輔助板等支撐連接的多個(gè)桿或棒的方法也可以在含浸槽內(nèi)設(shè)置纖維束，因此在步驟變更時(shí)的操作上優(yōu)選。
還可以將開纖夾具(棒等)的一部分(相對于地表)配置為垂直方向。如果配置為垂直方向，則易于設(shè)置纖維，從操作性角度考慮優(yōu)選。
使用棒或桿作為開纖夾具時(shí)，對其配置沒有限制，但優(yōu)選相對于纖維的牽引方向基本排列成直線(圖2(c)、(d))，如果嚴(yán)重偏離直線，則含浸槽變大，樹脂的滯留時(shí)間變長，因此不優(yōu)選。
另外，與棒等開纖夾具等間隔排列(圖2(c))相比，在將間隔設(shè)置得有寬有窄(圖2(d))時(shí)，能夠減少纖維的斷裂，同時(shí)可有效地?cái)U(kuò)展纖維使其含浸，因此優(yōu)選。更優(yōu)選交替地設(shè)置間隔的寬窄(圖3、圖2(d))，例如使用平均直徑為d的多個(gè)棒時(shí)(圖3)，將窄間隔的范圍設(shè)為SD、寬間隔的范圍設(shè)為LD，優(yōu)選0.2d≤SD≤2d 2d≤LD≤30d。更優(yōu)選0.5d≤SD≤1.5d 3d≤LD≤20d。
如果SD小于0.2d，則有纖維斷裂增加、纖維的安裝變難的可能。如果SD大于2d，則有纖維展開不充分的可能。如果LD小于2d，則纖維不展開而且有斷裂增加的可能。如果LD大于30d，則纖維束由于自身重量或樹脂的流動(dòng)等而彎曲，有含浸槽變得過大的可能。
當(dāng)使用設(shè)置有開纖夾具的含浸槽10時(shí)，在使熔融熱塑性樹脂開纖含浸于纖維束1中時(shí)，優(yōu)選使纖維束1通過上下組合的開纖夾具之間。纖維束1可以與開纖夾具接觸，也可以不與開纖夾具接觸，優(yōu)選接觸。另外，優(yōu)選成為組合的各個(gè)開纖夾具與含浸槽10的上下面接觸。
當(dāng)使用設(shè)置有開纖夾具的含浸槽10時(shí)，優(yōu)選將樹脂流入口4設(shè)置得比從引入口2側(cè)起的第2個(gè)開纖夾具更靠近引入口2側(cè)，更優(yōu)選設(shè)置在與從引入口2側(cè)起的第1個(gè)開纖夾具相同的位置上，特別優(yōu)選設(shè)置得比從引入口2側(cè)起的第1個(gè)開纖夾具更靠近引入口2側(cè)。
如果樹脂流入口4相比于從引入口2側(cè)起的第2個(gè)開纖夾具而位于引出口6側(cè)，則樹脂不沿著纖維束流動(dòng)，因此有含浸變得不充分的可能。
另外，在含浸槽10內(nèi)最后與纖維束1接觸或接近的開纖夾具至引出口6的距離通常為8～80cm，優(yōu)選為12～80cm，更優(yōu)選為16～80cm，進(jìn)一步優(yōu)選為20～80cm，特別優(yōu)選為20～60cm，最優(yōu)選為25～50cm。如果短于8cm，則由于纖維束1的張力，有在含浸槽10內(nèi)的開纖變得不充分、熔融熱塑性樹脂不充分含浸的可能。另一方面，如果超過80cm，則有含浸槽10變大，熔融熱塑性樹脂的滯留時(shí)間變長的可能。
另外，由引入口2至最初接觸或接近的開纖夾具之間的距離通常為3～80cm，優(yōu)選為6～60cm，更優(yōu)選為8～60cm，進(jìn)一步優(yōu)選為8～30cm，特別優(yōu)選為12～30cm。如果短于3cm，則有展開纖維束的效果小的可能；如果超過80cm，則有含浸槽10變得過大的可能。
另外，在含浸槽10內(nèi)，為了防止由于纖維束1之間的接觸所導(dǎo)致的斷裂，使熔融熱塑性樹脂整流，優(yōu)選在纖維束1與纖維束1之間的一部分上設(shè)置隔板(整流板)。該隔板特別優(yōu)選設(shè)置在具有使纖維束1開纖的開纖夾具的位置和/或樹脂流入口附近。
當(dāng)設(shè)置在樹脂流入口附近時(shí)，如果一定在隔板之間設(shè)置1個(gè)以上的樹脂流入口，則易于整流化，因此優(yōu)選。
隔板的長度通常為含浸槽長度L的1/50以上，優(yōu)選為1/10以上，更優(yōu)選為1/3以上，進(jìn)一步優(yōu)選為1/2以上，特別優(yōu)選為3/4以上，最優(yōu)選為1/1。L如果小于1/50，則有整流效果表現(xiàn)得不充分的可能。
圖4例示了隔板(整流板)。圖中的箭頭表示纖維束的引出方向。圖4(a)表示隔板14在纖維束1之間沿著含浸槽50的引出方向形成在長度方向的一部分上的例子；圖4(b)表示隔板14沿著含浸槽50的引出方向形成在整個(gè)長度方向上的例子；圖4(c)表示形成在分流模具9的部分上的例子。隔板的長度、位置、數(shù)量等并不限定于上述圖。
需要說明的是，本實(shí)施方式中，樹脂流入口相對于纖維束的行進(jìn)方向呈左右對稱地形成，但如果在相對于纖維束行進(jìn)方向的左右側(cè)上熔融熱塑性樹脂的流入量或者樹脂壓力為同等程度，則不限定于左右對稱。在左右兩側(cè)，位置、數(shù)量、形狀、大小沒有必要對應(yīng)或者相等。
作為使熱塑性樹脂熔融的擠出機(jī)，可以沒有限制地使用短軸擠出機(jī)、2軸擠出機(jī)、帶有排氣口的2軸擠出機(jī)等。另外，對使熔融樹脂流入1個(gè)含浸槽中的擠出機(jī)的數(shù)量沒有特別限定，但從擠出量和生產(chǎn)量的平衡、設(shè)備成本的角度考慮，優(yōu)選為1～4臺，更優(yōu)選為1～2臺，特別優(yōu)選為1臺。
即，通過1臺擠出機(jī)使熔融的樹脂分流，從多個(gè)流入口流入含浸槽，這樣樹脂的流入穩(wěn)定、均勻，因而優(yōu)選。
流入口的大小通常為0.5～3000mm2，優(yōu)選為1～1600mm2，更優(yōu)選為2～900mm2，進(jìn)一步優(yōu)選為3～400mm2，特別優(yōu)選為4～100mm2。
如果小于0.5mm2，則樹脂流量不足，容易滯留，并且有在流入口附近發(fā)生極端亂流的可能。如果大于3000mm2，則有在流入口間產(chǎn)生流入量差的可能(從與擠出機(jī)接近的流入口較多流入)。
圖5為用于說明本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法的其他實(shí)施方式的圖，(a)為本實(shí)施方式中使用的含浸槽的俯視圖，(b)為該含浸槽的立體圖。
本實(shí)施方式的制作方法包括以下工序?qū)⒍喔w維束從形成在含浸槽上的多個(gè)引入口引入含浸槽內(nèi)的工序；使熔融的熱塑性樹脂從在含浸槽內(nèi)相對于纖維束行進(jìn)方向基本垂直的方向排列形成的多個(gè)樹脂流入口流入含浸槽內(nèi)的工序；在含浸槽內(nèi)使熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力達(dá)到同等程度，同時(shí)在含浸槽內(nèi)使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸在纖維束中的工序；將含浸有熔融熱塑性樹脂的纖維束從形成在含浸槽上的多個(gè)引出口引出的工序。
即，本實(shí)施方式的制造方法在使用含浸槽20代替含浸槽10這一點(diǎn)上與實(shí)施方式1不同，對于其他方面可以與實(shí)施方式1相同。
在本實(shí)施方式中使用的含浸槽20如圖5(a)和圖5(b)所示，在靠近引入口2側(cè)的底部具有多個(gè)(6個(gè))樹脂流入口4。這些樹脂流入口4通過分流模具9與儲(chǔ)存熔融熱塑性樹脂的擠出機(jī)8相連。
在本實(shí)施方式中，使得使用這種底部具有多個(gè)樹脂流入口4的含浸槽20，通過擠出機(jī)8擠出、介由分流模具9從各樹脂流入口4被供給至含浸槽20內(nèi)的熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力在含浸槽20內(nèi)為同等程度。這里，“同等程度”如上所述，“在含浸槽20內(nèi)為同等程度”是指與含浸槽20內(nèi)的引入口側(cè)(引出口的相對側(cè))的距離相同的位置(例如圖12的A、B、C)上的樹脂壓力為同等程度。
另外，樹脂以基本上不向(相對于引出方向)左右方向流動(dòng)的狀態(tài)被供給。
在本實(shí)施方式中，如圖5(a)的實(shí)線箭頭所示，以與纖維束1的引出方向平行的方式，從多個(gè)樹脂流入口4沿樹脂供給方向同時(shí)供給熔融熱塑性樹脂，因此熔融熱塑性樹脂在含浸槽20內(nèi)顯示一定的流動(dòng)性，由此可以使熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力在含浸槽20內(nèi)為同等程度。
需要說明的是，本實(shí)施方式中樹脂流入口相對于纖維束行進(jìn)方向基本垂直的方向排列形成，但如果在含浸槽20的對纖維束進(jìn)行樹脂含浸的主要區(qū)間以相對于纖維束行進(jìn)方向基本上不向左右方向流動(dòng)的方式使熔融的熱塑性樹脂流入，或者在主要區(qū)間以相對于纖維束行進(jìn)方向左右方向的各位置上為同等程度的熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力下，使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸，則對該配置沒有限定。也可以偏離直線(例如Z字狀)。
“對纖維束進(jìn)行樹脂含浸的主要區(qū)間”是指“樹脂在纖維束處于某種程度的開纖的狀態(tài)下與纖維束接觸的區(qū)間”。通常，當(dāng)在含浸槽內(nèi)設(shè)置有開纖夾具時(shí)，是指“(從引入口側(cè)觀察)最初的含浸夾具附近至最后的含浸夾具附近”，開纖后引入纖維束時(shí)，是指“纖維束與樹脂的接觸點(diǎn)(從引入口側(cè)觀察)至纖維束的集束點(diǎn)(通常引出口)附近”?！皩w維束進(jìn)行樹脂含浸的主要區(qū)間”通常是含浸槽長度L的1/10以上，優(yōu)選為1/5以上，更優(yōu)選為1/3以上，進(jìn)一步優(yōu)選為1/2以上，特別優(yōu)選為2/3以上，最優(yōu)選為3/4以上，理想的為4/5以上。
如果短于1/10，則雖然有含浸效率但含浸槽變長，因此樹脂的滯留時(shí)間變長，有發(fā)生著色或色調(diào)變化等外觀不良的可能。
“基本上不向左右方向流動(dòng)”是指“相對于左右方向的流動(dòng)，在纖維行進(jìn)方向上的流動(dòng)處于支配地位”或者“在左右方向的各位置上的流量或流速基本一致”。上述狀態(tài)可以使用公知的流動(dòng)可視化方法(例如在制造中向樹脂中加入微量的著色劑觀察流動(dòng)狀態(tài)、用石英等設(shè)置窗利用折射率的變化等偏光進(jìn)行光學(xué)觀察等)，通過觀察沒有左右方向、斜向通過的狀態(tài)或大幅度曲流的狀態(tài)等方法可以確認(rèn)流動(dòng)狀態(tài)主要在纖維行進(jìn)方向上流動(dòng)。另外，可以通過在含浸槽內(nèi)設(shè)置觀察用窗或者使流動(dòng)停止而固化后進(jìn)行分解等的方法進(jìn)行觀察，當(dāng)難以確認(rèn)時(shí)還可以使用透明材質(zhì)(例如玻璃或丙烯酸類樹脂或聚碳酸酯)制作與含浸槽相同形狀的模型，使與含浸的樹脂粘度基本相當(dāng)?shù)牧黧w(潤滑油等)流動(dòng)，利用上述方法進(jìn)行觀察。
需要說明的是，對于伴隨著在樹脂流入口附近或含浸夾具附近產(chǎn)生的細(xì)小流入或者纖維束行進(jìn)的亂流而言，優(yōu)選小者，但是當(dāng)不會(huì)對樹脂整體的流動(dòng)方向產(chǎn)生大的影響時(shí)(沒有左右方向、斜向通過的情況或大幅度曲流的情況)，可以忽視。
進(jìn)而，多個(gè)樹脂流入口的形狀也沒有必要相同。對流入口的形狀沒有限制，但優(yōu)選圓形或橢圓形，其原因?yàn)檎魅菀?。流入口的大小也沒有必要完全相同，但優(yōu)選大小接近的。如果流入口的大小差別過大，則有流入的樹脂量容易產(chǎn)生差別、不能整流的可能。

圖6為用于說明本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法的其他實(shí)施方式的圖，(a)為本實(shí)施方式中使用的含浸槽的俯視圖，(b)為該含浸槽的立體圖。
本實(shí)施方式的制作方法包括以下工序?qū)⒍喔w維束從形成在含浸槽上的多個(gè)引入口引入含浸槽內(nèi)的工序；使熔融的熱塑性樹脂從相對于含浸槽內(nèi)的纖維束行進(jìn)方向基本垂直的方向排列形成的多個(gè)樹脂流入口流入含浸槽內(nèi)的工序；在合浸槽內(nèi)，使熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力達(dá)到同等程度，同時(shí)在含浸槽內(nèi)使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而使其含浸在纖維束中的工序；將含浸有熔融熱塑性樹脂的纖維束從形成在含浸槽上的引出口引出的工序。
即，本實(shí)施方式的制造方法在使用含浸槽30代替含浸槽10這一點(diǎn)上與實(shí)施方式1不同，除此以外與實(shí)施方式1相同。
本實(shí)施方式中使用的含浸槽30如圖6(a)和圖6(b)所示，在上面具有纖維束1的引入口2，在引入口2側(cè)的側(cè)面具有多個(gè)(6個(gè))樹脂流入口4。這些樹脂流入口4通過分流模具9與儲(chǔ)存熔融熱塑性樹脂的擠出機(jī)8相連。
在本實(shí)施方式中，使用這種在引入口2側(cè)的側(cè)面具有多個(gè)樹脂流入口4的含浸槽30，使得通過擠出機(jī)8擠出、介由分流模具9從各樹脂流入口4被供給至含浸槽30內(nèi)的熔融熱塑性樹脂的樹脂流入量均一，同時(shí)使樹脂壓力在含浸槽30內(nèi)為同等程度。
在本實(shí)施方式中，與實(shí)施方式2同樣，以與纖維束1的引出方向平行的方式，從多個(gè)樹脂流入口4向著樹脂供給方向同時(shí)供給溶融熱塑性樹脂，因此熔融熱塑性樹脂在含浸槽30內(nèi)表現(xiàn)出一定的流動(dòng)性，由此可以使熔融熱塑性樹脂的樹脂流入量均一，同時(shí)使樹脂壓力在含浸槽30內(nèi)為同等程度。
在本實(shí)施方式中能夠使用的開纖夾具的具體例子示于圖7(a)～(d)中。這些圖是設(shè)置有各種開纖夾具16的含浸槽30的長度方向的截面圖。被從引入口2導(dǎo)入的纖維束1通過Z字狀地繞掛在開纖夾具16上而開纖，含浸有熔融熱塑性樹脂的纖維束12從隔板14之間通過，從引出口6被連續(xù)地引出。
如果玻璃粗紗設(shè)置得比引入口2更靠近引出口側(cè)，則設(shè)置的設(shè)置面積變小，在工業(yè)上優(yōu)選。
圖7(d)為將開纖夾具16設(shè)置在含浸槽30外的例子。
需要說明的是，樹脂的流入口優(yōu)選大致位于纖維束引出方向的延長線上(與圖7(c)相比，更優(yōu)選圖7(b))。如果不位于延長線上，則有樹脂滯留的可能。
需要說明的是，本實(shí)施方式中樹脂流入口相對于纖維束行進(jìn)方向基本垂直的方向排列而形成，但如果在含浸槽20內(nèi)熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力為同等程度，則不限于該配置。可以偏離直線狀，另外，多個(gè)樹脂流入口的形狀、大小也沒有必要相同。
在實(shí)施方式2、3中，形成多個(gè)樹脂流入口和多個(gè)引入口的面可以是含浸槽的任意的不同的面，也可以是相同的面。另外，還可以與實(shí)施方式1的樹脂流入口組合。
另外，為了防止樹脂從引入口溢出，優(yōu)選實(shí)施提高引入口的高度或者設(shè)置狹縫等防止對策。
圖8為用于說明本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法的其他實(shí)施方式的圖，(a)為本實(shí)施方式中使用的含浸槽的俯視圖，(b)為該含浸槽的側(cè)視圖，(c)為立體圖。
本實(shí)施方式的制作方法包括以下工序?qū)⒍喔w維束從形成在含浸槽上的多個(gè)引入口引入含浸槽內(nèi)的工序；使熔融的熱塑性樹脂從一個(gè)樹脂流入口流入含浸槽內(nèi)的工序；在含浸槽內(nèi)，使熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力達(dá)到同等程度，同時(shí)在含浸槽內(nèi)使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸在纖維束中的工序；將含浸有熔融熱塑性樹脂的纖維束從形成在含浸槽上的多個(gè)引出口引出的工序。
即，本實(shí)施方式的制造方法在使用含浸槽40和扇形流入模具23代替含浸槽10這一點(diǎn)上與實(shí)施方式1不同，除此以外與實(shí)施方式1相同。
本實(shí)施方式中使用的含浸槽40如圖8(a)～(c)所示，在上面具有纖維束1的引入口2，在引入口2側(cè)的側(cè)面具有1個(gè)薄膜狀的樹脂流入口24。該薄膜狀流入口24通過扇形流入模具23與儲(chǔ)存熔融熱塑性樹脂的擠出機(jī)8相連。
在本實(shí)施方式中，由于薄膜狀流入口24沿著多個(gè)引入口2排列的長度方向開口，因此在使得從樹脂流入口24被供給至含浸槽30內(nèi)的熔融熱塑性樹脂的流入量均一的同時(shí)，使樹脂壓力在含浸槽40內(nèi)為同等程度。
在本實(shí)施方式中，與實(shí)施方式3同樣，以與纖維束1的引出方向平行的方式，從樹脂流入口24沿樹脂供給方向同時(shí)供給熔融熱塑性樹脂，因此熔融熱塑性樹脂在含浸槽40內(nèi)表現(xiàn)出一定的流動(dòng)性，由此可以使熔融熱塑性樹脂的樹脂流入量均一，同時(shí)使樹脂壓力在含浸槽40內(nèi)為同等程度。
扇形的角度α通常為10～170°，優(yōu)選為30～160°，更優(yōu)選為50～150°，特別優(yōu)選為70～150°。如果小于10°，則裝置過長；如果超過170°，則有整流效果降低的可能。
另外，樹脂流入口的形狀優(yōu)選為與含浸槽高度相比，厚度薄的薄膜狀。流入口的寬度W1與含浸槽的寬度W2之比(W1/W2)通常為0.5～1，優(yōu)選為0.7～1。如果W1和W2之比(W1/W2)小于0.5，則有在含浸槽內(nèi)發(fā)生樹脂向左右流動(dòng)的可能。
流入模具的平均厚度t與含浸槽高度H之比(t/H)通常為0.5以下，優(yōu)選為0.3以下，更優(yōu)選為0.2以下，特別優(yōu)選為0.1以下。如果流入模具的平均厚度t與含浸槽高度H之比(t/H)小于0.5，則有樹脂壓力左右不均等的可能。
本實(shí)施方式中使用了扇形流入模具代替多個(gè)流入口，也可以使用薄膜狀的流入模具。
當(dāng)纖維束增加時(shí)，由于裝置全長變長，因此優(yōu)選使用多個(gè)流入口。
圖9是用于說明本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法的一個(gè)比較實(shí)施方式的圖，(a)為本比較實(shí)施方式中使用的含浸槽的俯視圖，(b)為該含浸槽的立體圖。
該比較實(shí)施方式的制作方法在使用含浸槽50代替含浸槽10這一點(diǎn)上與實(shí)施方式1不同。
該比較實(shí)施方式中使用的含浸槽50如圖9(a)和圖9(b)所示，在靠近引出口6側(cè)具有1個(gè)樹脂流入口4。該樹脂流入口4與儲(chǔ)存熔融熱塑性樹脂的擠出機(jī)8相連。
在本實(shí)施方式中，如圖(9)的實(shí)線箭頭所示，熔融熱塑性樹脂以與纖維束1的引出方向垂直的方式從樹脂流入口4向著樹脂供給方向被供給，另一方面纖維增強(qiáng)樹脂組合物12從引出口6被連續(xù)地引出，因此熔融熱塑性樹脂隨著纖維束1向引出方向的運(yùn)動(dòng)，顯示出圖中虛線箭頭那樣的流動(dòng)性。因此，在本實(shí)施方式中，熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力在含浸槽50內(nèi)的各部分不同，另外，在不同于纖維束引出方向的方向上流動(dòng)的樹脂容易對流，結(jié)果所得樹脂組合物與現(xiàn)有產(chǎn)品同樣，產(chǎn)生外觀不良等問題。
圖10是用于說明本發(fā)明的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法的其他比較實(shí)施方式的圖，(a)為該比較實(shí)施方式中使用的含浸槽的俯視圖，(b)為該含浸槽的立體圖。
該比較實(shí)施方式的制作方法在使用含浸槽60代替含浸槽10這一點(diǎn)上與實(shí)施方式1不同。
該比較實(shí)施方式中使用的含浸槽60如圖10(a)和圖10(b)所示，在靠近引出口2側(cè)具有1個(gè)樹脂流入口4。該樹脂流入口4與儲(chǔ)存熔融熱塑性樹脂的擠出機(jī)8相連。
在該比較實(shí)施方式中，如圖10(a)的實(shí)線箭頭所示，以與纖維束1的引出方向垂直的方式，從樹脂流入口4沿樹脂供給方向供給熔融熱塑性樹脂，另一方面纖維增強(qiáng)樹脂組合物12被從引出口6連續(xù)地引出，因此熔融熱塑性樹脂隨著纖維束1向引出方向的運(yùn)動(dòng)，顯示圖中虛線箭頭那樣的流動(dòng)性。因此，在本實(shí)施方式中，熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力在含浸槽60內(nèi)的各部分不同，結(jié)果所得樹脂組合物與現(xiàn)有產(chǎn)品同樣，產(chǎn)生外觀不良等問題。
以上，說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并不受上述實(shí)施方式的任何限定。
例如，樹脂流入口4在實(shí)施方式1中為2個(gè)，在實(shí)施方式2和3中為6個(gè)，但本發(fā)明中可以在1～10,000個(gè)的范圍適當(dāng)調(diào)節(jié)。
優(yōu)選為2～10,000個(gè)，更優(yōu)選為4～10,000個(gè)，進(jìn)一步優(yōu)選為6～10,000個(gè)，特別優(yōu)選為8～10,000個(gè)，最優(yōu)選為10～100個(gè)。
流入口數(shù)多時(shí)，樹脂的流動(dòng)易于整流化，但如果多于10,000則流入口變小，有容易堵塞的可能。
當(dāng)將纖維束1的數(shù)量設(shè)為n、樹脂流入口4的數(shù)量設(shè)為m時(shí)，它們的比(m/n)在實(shí)施方式1中為0.4(＝2/5)、在實(shí)施方式2和3中為1(＝6/6)，但本發(fā)明中可以在0.1～50的范圍適當(dāng)調(diào)節(jié)。優(yōu)選為0.3～50，更優(yōu)選為0.5～10，進(jìn)一步優(yōu)選為0.7～5，特別優(yōu)選為1～5，最優(yōu)選為1～2。如果m/n小于0.2，則有熔融熱塑性樹脂的流動(dòng)不整流，產(chǎn)生著色等有色異物，或產(chǎn)生高樹脂壓部，樹脂的含浸變差的可能。另一方面，如果超過50，則樹脂流入口的配置變難，即使能夠配置，也由于樹脂流入口變小而易于阻塞。另外，纖維束1的數(shù)量n通常為2～200，優(yōu)選為5～200，更優(yōu)選為6～200，進(jìn)一步優(yōu)選為8～100，特別優(yōu)選為10～100，最優(yōu)選為12～50。如果小于2，則生產(chǎn)率低，如果大于200，則纖維變換等比較費(fèi)事。
另外，引出口6的數(shù)量通常為2～200，優(yōu)選為4～200，更優(yōu)選為6～200，進(jìn)一步優(yōu)選為8～200，特別優(yōu)選為10～100，最優(yōu)選為16～50。通常與纖維束數(shù)n基本一致。
另外，與各纖維束最近的樹脂流入口的最短距離通常為20cm以下，優(yōu)選為15cm以下，更優(yōu)選為12cm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為9cm以下，特別優(yōu)選為6cm以下，最優(yōu)選為3cm以下。
如果超過20cm，則有樹脂的流動(dòng)變得不均勻、容易產(chǎn)生壓力差、成形組合物時(shí)發(fā)生未開纖、著色或色調(diào)惡化等外觀不良的可能。
含浸槽相對于地表水平面的設(shè)置角度β(圖11)通常為-30～+80°，優(yōu)選為-1～+30°，更優(yōu)選為0～+20°，進(jìn)一步優(yōu)選為+0.1～+15°，特別優(yōu)選為+0.5～+10°，最優(yōu)選為+1～+5°。
如果β小于-30°，則有樹脂不向引出口側(cè)均勻地流動(dòng)、含浸部的樹脂變得不足的可能。如果β大于80°，則有引出口內(nèi)部的樹脂壓力變高，裝置整體的高度變高，設(shè)置變難、纖維束難以導(dǎo)入冷卻槽的可能。
另外，優(yōu)選含浸槽的引入口側(cè)、引出口側(cè)的高度可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)，以能夠調(diào)節(jié)β。
如果含浸槽基本平行于地表的水平面或者稍微向下傾斜(β為正)，則含浸部處于饑餓(樹脂不足)狀態(tài)的可能小，因此優(yōu)選。進(jìn)而，如果稍微向下傾斜(β為正)，則樹脂壓力沿引出口側(cè)慢慢變高，因此含浸良好，特別優(yōu)選。
另外，向含浸槽供給熔融熱塑性樹脂的方向與纖維束的引出方向所成的角度(θ’)在實(shí)施方式1中為90°，在實(shí)施方式2和3中為0°，但在本發(fā)明中可以在0°≤θ’≤90°的范圍進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。優(yōu)選為0°≤θ’≤60°，更優(yōu)選為0°≤θ’≤30°，特別優(yōu)選為0°≤θ’≤10°，最優(yōu)選為0°。
另外，含浸槽內(nèi)的纖維束的行進(jìn)方向與將纖維束從含浸槽引出的方向所成的角度(彎曲角度)通常在45°以內(nèi)，優(yōu)選在30°以內(nèi)，更優(yōu)選在20°以內(nèi)，特別優(yōu)選在10°以內(nèi)。如果大于45°，則纖維容易斷。
另外，對從含浸槽中引出的纖維束的冷卻方法沒有特別限定，可以利用空氣冷卻、水冷卻、流水冷卻等公知的方法。通常利用水冷卻，水溫優(yōu)選為10～70℃，更優(yōu)選為15～60℃，進(jìn)一步優(yōu)選為20～50℃，特別優(yōu)選為25～45℃。
如果低于10℃，則由于急冷有粒料裂開的可能；如果高于70℃，則由于冷卻不足，有粒料損壞的可能。
另外，冷卻時(shí)間通常為0.1～15秒鐘，優(yōu)選為0.2～7秒鐘，更優(yōu)選為0.4～4秒鐘，進(jìn)一步優(yōu)選為0.6～3秒鐘，特別優(yōu)選為0.8～2秒鐘，最優(yōu)選為1～1.8鐘。如果短于0.1秒鐘，則由于冷卻不足有粒料損壞的可能；如果長于15秒鐘，則由于過度冷卻有粒料裂開的可能。
對含浸槽的形狀沒有限制，優(yōu)選為箱狀(近似長方體)。如果是圓柱狀或三棱柱狀，則有容積大、樹脂滯留時(shí)間長的可能。
箱狀與其他形狀相比，纖維束數(shù)的增加容易，因而優(yōu)選。這里，箱狀(近似長方體)是指長方體或接近于長方體的立體形狀，并不是指嚴(yán)格的長方體形狀。即，還可以具有部分高度、寬度、長度不同的部分(凹凸部)(截面可以是L字、T字)。也就是說，含浸槽的主要部分只要大概由平面構(gòu)成即可。這里所說的平面只要是近似平面即可(數(shù)學(xué)意義上)，不是嚴(yán)格的平面也可。
對樹脂的流入口的形狀沒有限制，可以利用圖12所示的各種形態(tài)。當(dāng)樹脂流入口突起時(shí)(圖12(d))，突起部的高度h優(yōu)選為10cm以下，更優(yōu)選為5cm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3cm以下。沒有特殊理由時(shí)，特別優(yōu)選沒有突起部的形狀(圖12(a))、設(shè)置有梯形的形狀(圖12(b)、(c))。如果突起部的高度h大于10cm，則在樹脂流出口附近會(huì)發(fā)生大的亂流，樹脂整體的流動(dòng)紊亂，有成為外觀不良原因的可能。
對纖維束的引入口形狀沒有特別限定，可以利用圖13所示的各種形狀。當(dāng)樹脂流入口突起時(shí)(圖13(b))，突起部的高度h’優(yōu)選為10cm以下，更優(yōu)選為5cm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3cm以下。沒有特殊理由時(shí)，特別優(yōu)選沒有突起部的形狀(圖13(a))、設(shè)有梯形的形狀(圖13(c))。如果突起部的高度h’大于10cm，則在纖維束的引入口附近會(huì)發(fā)生大的亂流，樹脂整體的流動(dòng)紊亂，有成為外觀不良原因的可能。
對纖維束的引出口(或者賦形模具)的形狀沒有特別限定，可以利用圖14所示的各種形狀。
如果在含浸槽的左右側(cè)面設(shè)置流入口(圖1、9、10)，則整流板的設(shè)置受到限制，因此優(yōu)選設(shè)置在含浸槽下部或者引入口側(cè)的側(cè)面(圖5、6、8)。
纖維束的行進(jìn)方向與地表水平面所成的角度通常為-30～+90°，優(yōu)選為-1～+80°，更優(yōu)選為0～+20°，進(jìn)一步優(yōu)選為+0.1～+15°，特別優(yōu)選為+0.5～+10°，最優(yōu)選為+1～+5°。含浸槽為箱狀(近似長方體)時(shí)；與含浸槽的設(shè)置角度β一致。
本發(fā)明的制造方法中，除了上述之外，還可以適用日本專利3234877號、文獻(xiàn)(成形加工，第5卷，第7號，454(1993))等中記載的方法或其他公知方法的條件。
例如，利用使用非接觸的含浸夾具的方法(WO97/19805)或者使用輔助針的方法(日本特開平11-58377)；使用絲餅卷繞的玻璃纖維將多根纖維束制成一根纖維(成股)的方法(日本特開平6-114830)；利用空氣進(jìn)行開纖的方法(日本特開平8-163726)；使用多個(gè)凸部進(jìn)行開纖的方法(日本特開平6-293023)；使用曲流的彎曲部進(jìn)行開纖的方法(日本特開平6-293023)；利用具有曲面的導(dǎo)入導(dǎo)槽的方法(日本特開平10-249855)；將擠出機(jī)和含浸槽的接合部制成特定形狀的方法(日本特開平7-80910)；將纖維束開纖后使其通過防止樹脂逆流狹縫后導(dǎo)入含浸槽中的方法(日本特開平5-29381)；安裝壓力計(jì)調(diào)節(jié)內(nèi)部壓力(日本特開平6-254976)；使用上膠劑偏差小的玻璃纖維束(日本特開平5-50520)、使用與玻璃纖維束的接觸部比非接觸部的耐摩損性高者的方法(日本特開平7-304037)；利用加熱至粘合劑熔點(diǎn)以上的纖維束開纖裝置進(jìn)行開纖后在含浸裝置中使其含浸的方法(日本特開平7-68544)等的方法。
另外，單位裝置的生產(chǎn)量通常為30kg/小時(shí)以上，優(yōu)選為40kg/小時(shí)以上，更優(yōu)選為50kg/小時(shí)以上，進(jìn)一步優(yōu)選為70kg/小時(shí)以上，特別優(yōu)選為90kg/小時(shí)以上，最優(yōu)選為110kg/小時(shí)以上。
單位設(shè)置的生產(chǎn)量基本上決定于粒料徑、牽引速度、纖維束數(shù)。
在本發(fā)明的制造方法中，通過適當(dāng)改變條件，可以制造組成比例、物性參數(shù)不同的纖維增強(qiáng)樹脂組合物。
通過本發(fā)明的方法制造的樹脂組合物優(yōu)選含有20～75質(zhì)量％、更優(yōu)選35～65質(zhì)量％、特別優(yōu)選40～60質(zhì)量％、最優(yōu)選40～55質(zhì)量％的(I)長度為2～200mm、纖維徑為3～30μm的纖維；含有80～25質(zhì)量％、更優(yōu)選65～35質(zhì)量％、特別優(yōu)選60～40質(zhì)量％、最優(yōu)選60～45質(zhì)量％的(II)熱塑性樹脂。
如果纖維多于75質(zhì)量％，則有含浸不充分的可能；如果少于20質(zhì)量％，則有加固效果不充分的可能。
該組合物中纖維(I)在熱塑性樹脂(II)中基本相互平行地排列，且其黃色度(YI)優(yōu)選為0～20，更優(yōu)選為0～15，特別優(yōu)選為0～12，最優(yōu)選為0～10。
如果黃色度(YI)大于20，則成形品的黃色度(YI)變高，有外觀上出現(xiàn)問題的可能。
制造該組合物的粒料時(shí)，30μm以上的有色異物(例如著色、黑點(diǎn)等)的含有率(＝含有色異物的粒料個(gè)數(shù)/總粒料個(gè)數(shù))通常為0.08％以下，優(yōu)選為0.05％以下，更優(yōu)選為0.02％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.01％以下，特別優(yōu)選為0.005％以下，最優(yōu)選為0.002％以下。
如果30μm的有色異物的含有率超過0.1％，則有成形品的外觀不良率增高的可能。
另外，組合物粒料的開纖性在用實(shí)施例所述的方法進(jìn)行評價(jià)時(shí)，通常為0～35個(gè)/張，優(yōu)選為0～20個(gè)/張，更優(yōu)選為0～15個(gè)/張，進(jìn)一步優(yōu)選為0～10個(gè)/張，特別優(yōu)選為0～6個(gè)/張，最優(yōu)選為0～3個(gè)/張，最理想的為0個(gè)/張。如果多于35個(gè)/張，則出現(xiàn)在成形品的表面上，即便進(jìn)行著色也有外觀惡化、合格率降低的可能。
組合物粒料徑通常為0.5～4mm，優(yōu)選為1.0～3.4mm，更優(yōu)選為1.5～3mm，特別優(yōu)選為1.8～2.6mm。如果小于0.5mm，則生產(chǎn)率降低；如果大于4mm，則有用小型成形機(jī)難以進(jìn)行成形的可能。
組合物粒料的長度通常為1～200mm，優(yōu)選為2～50mm，更優(yōu)選為3～20mm，進(jìn)一步優(yōu)選為4～12mm，特別優(yōu)選為5～10mm，最優(yōu)選為6～8mm。如果短于1mm，則加固效果不充分；如果長于200mm，則有可能難以成形。
作為纖維(I)，可以舉出玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、有機(jī)纖維等作為優(yōu)選例子。其中優(yōu)選玻璃纖維，更優(yōu)選用偶聯(lián)劑或乳液處理過的。
玻璃纖維徑通常為3～30μm，優(yōu)選為11～30μm，更優(yōu)選為15～30μm，特別優(yōu)選為17～25μm。
如果小于3μm，則表面積變得過大，有可能難以含浸。如果大于30μm，則有可能無法表現(xiàn)強(qiáng)度。
作為集束了這種纖維的纖維束可以直接使用市售的粗紗。另外，還可以集合數(shù)根在日本特開平6-114830號公報(bào)或日本特開平11-138534號公報(bào)中記載的絲餅、玻璃纖維(單纖維)的根數(shù)少的粗紗，制成一個(gè)纖維束。
每個(gè)纖維束的玻璃纖維(單纖維)的根數(shù)通常為400～36,000根，優(yōu)選為1,200～30,000根，更優(yōu)選為2,000～24,000根，進(jìn)一步優(yōu)選為2,000～12,000根，特別優(yōu)選為2,000～8,000根。
如果小于400根，則有粒料變得過于細(xì)小的可能；如果超過36,000根，則有含浸變得不充分的可能。
使用粗紗作為纖維束時(shí)，其單位番手通常為100～10,000g/km，優(yōu)選為500～5,000g/km，更優(yōu)選為1,000～4,000g/km，進(jìn)一步優(yōu)選為2,250～3,000g/km，特別優(yōu)選為2,300～2,500g/km。如果小于100，則有處理困難的情況；如果大于10,000，則有粒料徑變得過大的情況。
作為用偶聯(lián)劑、乳液處理過的市售的玻璃粗紗，可以舉出以下物質(zhì)。
(1)旭フアイバ一グラス(株)制ER2220(纖維徑16μm，使用氨基硅烷偶聯(lián)劑、烯烴類乳液集束了約4,000根)、ER740(纖維徑13μm，使用氨基硅烷偶聯(lián)劑、烯烴類乳液集束了約2,000根)(2)日本電機(jī)硝子(株)生產(chǎn)ER2310T-441N(纖維徑17μm，使用氨基硅烷偶聯(lián)劑、烯烴類乳液集束了約4,000根)(3)セントラル硝子(株)
ERS2310-LF701(纖維徑17μm，使用氨基硅烷偶聯(lián)劑、氨酯類(ウレタン系)·烯烴類混合乳液集束了約4,000根)、ERS2310-LF702(纖維徑17μm，使用氨基硅烷偶聯(lián)劑、氨酯類乳液集束了約4,000根)(4)エヌエスジ一·ヴエトロテツクス(株)生產(chǎn)RO992400P319(纖維徑17μm，使用氨基硅烷偶聯(lián)劑、烯烴類乳液集束了約4,000根)作為熱塑性樹脂(II)，可以舉出聚烯烴類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、乙烯-乙烯醇共聚樹脂、ABS、AS、POM、SAS、聚對苯二甲酸乙二醇酯、PBT、LCP、PES、PPS、PES、PES、PSR等，優(yōu)選聚丙烯類樹脂、聚乙烯類樹脂等聚烯烴類樹脂以及聚酰胺類樹脂。其中，最優(yōu)選聚丙烯類樹脂。
在熱塑性樹脂(II)中還可以含有苯乙烯類彈性體、烯烴類彈性體等彈性體；滑石、云母、石墨、玻璃片、玻璃珠等填充劑；抗氧化劑、耐候劑、金屬減活劑、阻燃劑、增核劑等添加劑；碳黑、硫化鋅、顏料等著色劑。
另外，還可以將多種熱塑性樹脂制成合金后使用。
聚丙烯類樹脂可以使用市售品。還可以使用對市售的聚丙烯類樹脂用有機(jī)過氧化物進(jìn)行流動(dòng)性調(diào)整得到的物質(zhì)或者多種物質(zhì)的混合物。
作為市售的聚丙烯類樹脂，可以舉出以下物質(zhì)。
1.出光石油化學(xué)(株)生產(chǎn)(1)丙烯均聚物J-2003GP(MFR＝21)、J-2000GP(MFR＝21)、J-903GP(MFR＝13)、J-900GP(MFR＝13)、J-700GP(MFR＝8)、J-3003GV(MFR＝30)、J-3000GV(MFR＝30)、J-3000GP(MFR＝30)、H-100M(MFR＝0.5)、H-700(MFR＝7)、Y-2000GP(MFR＝20)、Y-6005GM(MFR＝60)、E-105GM(MFR＝0.5)、F-300SV(MFR＝3)、Y-400GP(MFR＝4)、H-50000(MFR＝500)
(2)丙烯·乙烯嵌段共聚物J-6083HP(MFR＝60)、J-5066HP(MFR＝50)、J-5051HP(MFR＝50)、J-3054HP(MFR＝40)、J-3056HP(MFR＝40)、J-950HP(MFR＝32)、J-762HP(MFR＝13)、J-466HP(MFR＝3)、JR3070HP(MFR＝30)、J-786HV(MFR＝13)、M142E(MFR＝2)、J-5085H(MFR＝50)、J＝3054(MFR＝30)、J-785H(MFR＝12)、J-784HV(MFR＝12)(3)丙烯·乙烯無規(guī)共聚物J-3021GA(MFR＝30)、J-3021GR(MFR＝30)、J-2021GR(MFR＝20)2.サンアロマ一(株)生產(chǎn)(1)丙烯均聚物PM900M(MFR＝30)、PM900A(MFR＝30)、PM802A(MFR＝20)、PM801Z(MFR＝13)、PM600Z(MFR＝7.5)、PM600M(MFR＝7.5)、PM600H(MFR＝7.5)、PM600A(MFR＝7.5)、PF-611(MFR＝30)、PF-814(MFR＝3)(2)丙烯·乙烯嵌段共聚物PMB70X(MFR＝63)、PMB65X(MFR＝63)、PMB60W(MFR＝63)、PMB60A(MFR＝63)、PMA60Z(MFR＝45)、PMA80X(MFR＝43)、PMA60A(MFR＝43)、PM965C(MFR＝35)、PM953M(MFR＝30)、PM761A(9.5)(3)丙烯·乙烯無規(guī)共聚物PVC20M(MFR＝85)、PMC20M(MFR＝85)、PMA20V(MFR＝45)、PV940M(MFR＝30)、PM822V(MFR＝20)、PM811M(MFR＝13)、PM731V(MFR＝9.5)3.日本ポリプロ(株)生產(chǎn)(ノバテツクPP)(1)丙烯均聚物MA3(MFR＝11)、MA3AH(MFR＝12)、MA03(MFR＝25)(2)丙烯·乙烯無規(guī)共聚物
BC06C(MFR＝60)、BC05B(MFR＝50)、BC03GS(MFR＝30)、BC03B(MFR＝30)、BC03C(MFR＝30)、BC2E(MFR＝16)、BC3L(MFR＝10)、BC3H(MFR＝8.5)、BC3F(MFR＝8.5)、BC4ASW(MFR＝5)、BC6DR(MFR＝2.5)、BC6C(MFR＝2.5)、BC8(MFR＝1.8)4.三井化學(xué)(株)生產(chǎn)(三井ポリプロ)(1)丙烯均聚物J139(MFR＝50)、J136(MFR＝20)、CJ700(MFR＝10)、J108M(MFR＝45)、J107G(MFR＝30)、J106G(MFR＝15)、J105G(MFR＝9)(2)丙烯·乙烯嵌段共聚物J709UG(MFR＝55)、J708UG(MFR＝45)、J830HV(MFR＝30)、J717ZG(MFR＝32)、J707EG(MFR＝30)、J707G(MFR＝30)、J715M(MFR＝9)、J705UG(MFR＝9)、J704UG(MFR＝5)、J702LB(MFR＝1.8)(3)丙烯·乙烯無規(guī)共聚物J229E(MFR＝52)、J226E(MFR＝20)熱塑性樹脂(II)的至少一部分優(yōu)選為被不飽和羧酸或其衍生物(以下稱為改性劑)改性的、熔體流動(dòng)速率(MFR)為1～800g/10分鐘的聚丙烯類樹脂(以下稱為改性聚丙烯類樹脂)。
MFR優(yōu)選為10～400g/10分鐘，更優(yōu)選為25～400g/10分鐘，進(jìn)一步優(yōu)選為50～300g/10分鐘，特別優(yōu)選為70～200g/10分鐘，最優(yōu)選為90～150g/10分鐘。如果小于1g/10分鐘，則樹脂向纖維中的含浸困難；如果超過800g/10分鐘，則有喪失韌性、沖擊強(qiáng)度的可能，或有色異物有可能增加。另外，成形、塑性會(huì)變得不穩(wěn)定。
另外，利用GPC測定的分子量分布Mw/Mn通常為2.3～10，優(yōu)選為2.4～9，更優(yōu)選為2.5～8，進(jìn)一步優(yōu)選為2.8～7，特別優(yōu)選為3～6，最優(yōu)選為3.5～5。如果小于2.3，則有可能發(fā)生卷邊，成形變得不穩(wěn)定。
至少一部分被不飽和羧酸或其衍生物改性的聚丙烯類樹脂可以通過將聚丙烯類樹脂和改性聚丙烯類樹脂混合而制造，也可以通過將聚丙烯類樹脂的一部分直接改性而制造。
作為聚丙烯類樹脂的改性方法，可以利用日本特開平8-127697、日本特開平7-316239、日本特開平8-134318、日本特開平8-143739、日本特開2002-20560等公知的方法。
將聚丙烯類樹脂和改性聚丙烯類樹脂混合進(jìn)行制造時(shí)，所使用的改性聚丙烯類樹脂可以是市售的也可以是制造的，其特性粘度通常為0.3～2.0g/l，優(yōu)選為0.45～1.25g/l，更優(yōu)選為0.5～1.0g/l，特別優(yōu)選為0.65～0.85g/l。如果小于0.3或者大于2.0，則有組合物的強(qiáng)度變得不充分的可能。
另外，其利用FTIR測定的酸加成量通常為0.01～20質(zhì)量％，優(yōu)選為0.3～10質(zhì)量％，更優(yōu)選為0.4～2.9質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0.5～1.8質(zhì)量％，特別優(yōu)選為0.6～1.2質(zhì)量％。如果小于0.01質(zhì)量％，則有纖維與樹脂的密合變差的可能。如果大于20質(zhì)量％，則有產(chǎn)生臭氣的可能。
作為市售品，可以沒有限制地使用ポリボンド 3200、ポリボンド3150(均為ユニロイヤル(株)生產(chǎn))、ユ一メツクス1001、ユ一メツクス1010(均為三洋化成(株)生產(chǎn))、アドマ一QE800(三井化學(xué)(株)生產(chǎn))、ポリタツクH-1000P、ポリタツクH-3000P(均為出光石油化學(xué)(株)生產(chǎn))等。
作為改性劑；可以舉出馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙炔酸、油酸等。
其中優(yōu)選不飽和二羧酸，特別優(yōu)選馬來酸或馬來酸酐。
MFR是根據(jù)JISK72101999，在溫度230℃、負(fù)荷2.16kg下測定的。
通過本發(fā)明的制造方法制得的樹脂組合物可以制成粒料等形狀，可以使用它們通過公知的各種成形方法進(jìn)行成形。
將樹脂組合物成形時(shí)，還可以根據(jù)需要添加熱塑性樹脂、發(fā)泡劑、抗氧化劑、耐候劑、顏料、金屬減活劑、阻燃劑、增核劑等添加劑。
接著，通過實(shí)施例具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于下述實(shí)施例。
在實(shí)施例和比較例中使用的材料如下所示。
PP-A將J-3000GP(聚丙烯均聚物，出光石油化學(xué)(株)生產(chǎn)，MFR＝30)用過氧化物分解，將MFR調(diào)整至60得到的PP-BJ-2000GP(聚丙烯均聚物，出光石油化學(xué)(株)生產(chǎn)，MFR＝21)PP-C將J-3000GP(聚丙烯均聚物，出光石油化學(xué)(株)生產(chǎn)，MFR＝30)用過氧化物分解，將MFR調(diào)整至120得到的PP-D將J-3000GP(聚丙烯均聚物，出光石油化學(xué)(株)生產(chǎn)，MFR＝30)用過氧化物分解，將MFR調(diào)整至500得到的需要說明的是，MFR是根據(jù)ASTM D-1238測得的(負(fù)荷2.16kg，溫度230℃)。
MAH-PPアドマ一QE800(三井化學(xué)(株)生產(chǎn))(馬來酸酐改性丙烯均聚物，特性粘度[η]＝1.65g/l，酸加成量＝0.5％，YI＝8)[玻璃纖維]GFER2310T-441N(纖維徑17μm，使用氨基硅烷偶聯(lián)劑和烯烴類乳液處理，集束了約4,000根，日本電機(jī)ガラス(株)生產(chǎn))對所得粒料如下評價(jià)。
將40質(zhì)量％粒料和60質(zhì)量％PP-B的干混合得到的物質(zhì)(含有20質(zhì)量％GF)在樹脂溫度230℃、模具溫度40℃下成形為平板(140×140×2mm)。由成形品背部透出熒光燈的光進(jìn)行觀察，計(jì)算內(nèi)部未開纖(未分散的GF團(tuán)塊)的個(gè)數(shù)。將10張平板的平均值作為測定值。
取3kg粒料(粒料個(gè)數(shù)約為92,000個(gè))作為樣品，鋪在白紙上，數(shù)出含有有色異物的粒料個(gè)數(shù)。
根據(jù)JIS K7105-1981在粒料的狀態(tài)下進(jìn)行測定。
測定實(shí)施例和比較例的含浸槽內(nèi)的樹脂壓力。樹脂壓力如圖15所示，在表1所示大小的含浸槽的距離引入口側(cè)20cm的距離含浸槽左端3cm的位置(A)上、距離左右處于中心的位置(B)上、距離右端3cm的位置(C)上設(shè)置樹脂壓力傳感器(キスラ一ジヤパン生產(chǎn))進(jìn)行測定。
在不通過纖維束的狀態(tài)下在含浸槽左右的中央設(shè)置隔板，在與制造條件相同的條件下流入樹脂，將從引入口和引出口漏出的樹脂量作為左右的樹脂流入量。
表2中，樹脂流量比為(流入量少的一側(cè)的流入量)÷(流入量多的一側(cè)的流入量)。
實(shí)施例1使用圖16所示的裝置，制造長纖維增強(qiáng)粒料(長纖維增強(qiáng)樹脂組合物)。
含浸槽的樹脂流入口的形狀使用圖12(a)的形狀、纖維束的引入口的形狀使用圖13(a)的形狀、纖維束的引出口的形狀使用圖14(a)的形狀。
將熔融的聚丙烯類樹脂(PP-A)和酸改性聚丙烯類樹脂(MAH-PP)從擠出機(jī)8供給含浸槽10。將從玻璃粗紗13引出的纖維束(GF)通過預(yù)熱槽22進(jìn)行預(yù)熱，導(dǎo)入充滿有PP-A和MAH-PP的含浸槽10。在牽引速度為20m/分鐘、樹脂溫度為280℃的條件下使樹脂成分含浸在纖維束中，然后使用冷卻槽15、牽引機(jī)17、切斷裝置19制成粒料21。所得粒料21長為8mm、粒料徑為2.0mm，含有47質(zhì)量％的PP-A、3質(zhì)量％的MAH-PP、50質(zhì)量％的GF。含浸槽的形態(tài)、制造條件、評價(jià)結(jié)果示于表1和表2中。
實(shí)施例2～25、比較例1～5除了如表1所示改變含浸槽的形態(tài)、制造條件之外，與實(shí)施例1同樣地制造粒料。評價(jià)結(jié)果示于表2中。
表1

表2

產(chǎn)業(yè)實(shí)用性通過本發(fā)明的制造方法制得的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的成形品適用于汽車部件(前端、風(fēng)扇罩、冷卻風(fēng)扇、發(fā)動(dòng)機(jī)擋泥板、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋、散熱器殼體、側(cè)門、后背門內(nèi)側(cè)、后背門外側(cè)、外板、上邊梁、車門把手、行李箱、車輪裝飾罩、把手、冷卻模件、空氣濾清器部件、空氣濾清器罩、踏板、遮陽板、肘靠、轉(zhuǎn)矩控制支架、翼子板、踏腳板)；摩托車·自行車部件(行李箱、把手、輪)、住宅相關(guān)部件(溫水洗滌座便器部件、浴室部件、椅子腿、閥類、儀表箱、除毛器、カウンタ一ステ一)；家電部件(平衡圈、脫水蓋、脫水筒、排氣口導(dǎo)槽等洗衣機(jī)部件、洗滌干燥機(jī)部件、干燥機(jī)部件)；其他(電動(dòng)工具部件、除草機(jī)把手、軟管接頭、樹脂螺栓、混凝土模板、食物托盤等各種托盤)等，特別是最適于行李箱、側(cè)門、空氣濾清器罩、后背門內(nèi)側(cè)、前端模件(包括風(fēng)扇罩、風(fēng)扇、冷卻模件)等的汽車部件、儀表箱、配電盤、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋。
權(quán)利要求
1.一種纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，將多根纖維束引入至含浸槽內(nèi)，使熔融的熱塑性樹脂從樹脂流入口以相對于纖維束行進(jìn)方向的左右的流入量基本相等的方式流入到含浸槽內(nèi)，使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸，將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的多根纖維束從含浸槽引出。
2.一種纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，將多根纖維束引入至含浸槽內(nèi)，使熔融的熱塑性樹脂從樹脂流入口流入含浸槽內(nèi)，在含浸槽中，在相對于纖維束行進(jìn)方向左右同等程度的熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力下，使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸，將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的多根纖維束從含浸槽引出。
3.權(quán)利要求1或2所述的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中多個(gè)樹脂流入口相對于纖維束行進(jìn)方向基本呈左右對稱。
4.一種纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，將多根纖維束引入至箱狀含浸槽，在含浸槽的對纖維束進(jìn)行樹脂含浸的主要區(qū)間，以相對于纖維束行進(jìn)方向基本上不向左右方向流動(dòng)的方式使熔融的熱塑性樹脂流入，使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸，將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的纖維束從含浸槽引出。
5.一種纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，將多根纖維束引入至箱狀含浸槽內(nèi)，使熔融的熱塑性樹脂從樹脂流入口流入含浸槽內(nèi)，在含浸槽的對纖維束進(jìn)行樹脂含浸的主要區(qū)間，以相對于纖維束行進(jìn)方向左右方向的各位置上為同等程度的熔融熱塑性樹脂的樹脂壓力下，使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸，將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的纖維束從含浸槽引出。
6.一種纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中將多根纖維束引入至箱狀含浸槽，使熔融的熱塑性樹脂通過有分流的流路、從多個(gè)樹脂流入口流入含浸槽內(nèi)，在含浸槽中使熔融熱塑性樹脂與纖維束接觸而含浸，將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的纖維束從含浸槽的多個(gè)引出口引出。
7.權(quán)利要求4～6中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，多個(gè)樹脂流入口相對于纖維束行進(jìn)方向基本垂直的方向排列而形成。
8.權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，在所述含浸槽中，所述樹脂流入口靠近引入側(cè)。
9.權(quán)利要求1～8中的任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，所述樹脂流入口為2～10,000個(gè)。
10.權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，所述熱塑性樹脂是熔體流動(dòng)速率(MFR)為1～800g/10分鐘的聚丙烯系樹脂，構(gòu)成所述纖維束的纖維為纖維徑3～30μm的玻璃纖維。
11.一種纖維增強(qiáng)樹脂組合物，其通過權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述方法制造。
12.一種含浸槽，其用于使熔融熱塑性樹脂含浸于纖維束中，其具有引入多根纖維束的引入口、流入熔融熱塑性樹脂的、相對于纖維束行進(jìn)方向基本呈左右對稱地形成的多個(gè)樹脂流入口、將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的所述纖維束引出的多個(gè)引出口。
13.一種含浸槽，其用于使熔融熱塑性樹脂含浸于纖維束中，其具有引入多根纖維束的引入口、流入熔融熱塑性樹脂的、相對于纖維束行進(jìn)方向基本垂直的方向排列形成的多個(gè)樹脂流入口、將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的所述纖維束引出的多個(gè)引出口。
14.一種含浸槽，其用于使熔融熱塑性樹脂含浸于纖維束中，其具有引入多根纖維束的引入口、流入熔融熱塑性樹脂的薄膜狀樹脂流入口、將含浸有所述熔融熱塑性樹脂的纖維束引出的多個(gè)引出口。
全文摘要
本發(fā)明提供纖維增強(qiáng)樹脂組合物的制造方法，其中，將多根纖維束(1)引入含浸槽(10)內(nèi)，使熔融的熱塑性樹脂以相對于纖維束(1)行進(jìn)方向的左右的流入量基本相等的方式從多個(gè)樹脂流入口(4)流入含浸槽(10)內(nèi)，使熔融熱塑性樹脂與纖維束(1)接觸而含浸，將含浸有熔融熱塑性樹脂的纖維束(1)從含浸槽(10)引出。
文檔編號B29B15/12GK101022930SQ20058002989
公開日2007年8月22日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月6日
發(fā)明者矢野公規(guī) 申請人:普瑞曼聚合物有限公司