(57)【要約】繊維強化熱可塑性ポリマー組成物及びそれからの二次加工物品の製造方法。熱可塑性ポリマー、エラストマーを含むマスターバッチ及び強化用繊維材料が配合され、押出され、そして直ちに二次加工品に成形される。この二次加工品は、圧縮成形、真空成形、熱成形、射出成形、吹込成形、異形押出又はこれらの組合せによって成形される。
2006502888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）熱可塑性ポリマーを押出機中に導入する工程、
（２）エラストマーを含むマスターバッチを前記押出機中に導入する工程、
（３）前記押出機内で前記熱可塑性ポリマー及び前記マスターバッチを可塑化して、溶融熱可塑性ポリマー組成物を形成する工程、
（４）前記溶融熱可塑性ポリマー組成物中に強化用繊維材料を導入する工程、
（５）溶融繊維−強化熱可塑性ポリマー組成物を押出する工程並びに
（６）前記繊維−強化熱可塑性ポリマー組成物を含んでなる二次加工品を成形する工程を含んでなる繊維−強化熱可塑性ポリマー組成物を製造し、それから二次加工品を製造する方法。
【請求項２】
（ｉ）前記溶融繊維−強化熱可塑性ポリマー組成物を、ダイを通して押出して、所望の断面形状を有する加熱した繊維−強化熱可塑性ポリマー組成物の連続押出物を形成する工程、
（ｉｉ）加熱した、前記繊維−強化熱可塑性ポリマー組成物の連続押出物をカッターに輸送する工程、
（ｉｉｉ）前記連続押出物を複数個のプリフォームに切断する工程並びに
（ｉｖ）前記プリフォームを、前記カッターから圧縮成形用金型、真空成形用金型又は熱成形用金型中へ輸送する工程
を工程（５）と工程（６）との間に更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程（ｉｖ）に於ける金型が圧縮成形用金型である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
（ｖ）前記溶融、繊維−強化熱可塑性ポリマー組成物をアキュームレータに輸送する工程、
（ｖｉ）所望量の加熱した繊維−強化熱可塑性ポリマー組成物を蓄積してショットを形成する工程並びに
（ｖｉｉ）前記ショットを射出成形用金型中に射出する工程
を工程（５）と工程（６）との間に更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
（ｖｉｉｉ）前記溶融、繊維−強化熱可塑性ポリマー組成物を、押出ダイを通して押出して、所望の形状のパリソンを形成する工程、
（ｉｘ）前記パリソンを吹込成形用金型の中に置く工程、
（ｘ）前記吹込成形用金型を閉じる工程並びに
（ｘｉ）気体を前記吹込成形用金型の中に注入する工程
を工程（５）と工程（６）との間に更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
（ｘｉｉ）前記溶融、繊維−強化熱可塑性ポリマー組成物を、所望の形状を有する押出異形ダイを通して押出す工程を、工程（５）と工程（６）との間に、更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記押出機が一軸スクリュー押出機又は２−軸スクリュー押出機である請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記エラストマーがポリオレフィンエラストマーである請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記エラストマーが実質的に線状のポリエチレンポリマー又はエチレン及びＣ3〜Ｃ20α−オレフィンを含んでなる線状のエチレンポリマーである請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記エラストマーが実質的に線状のポリエチレンポリマー又はエチレンとプロピレン、ブテン、ヘキセン若しくは１−オクテンからなる群から選ばれたα−オレフィンとを含んでなる線状のエチレンポリマーである請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記エラストマーがエチレン及び１−オクテンを含んでなる実質的に線状のポリエチレンポリマーである請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記マスターバッチがタルク、クレイ、ケイ灰石、雲母、炭酸カルシウム、熱安定剤、紫外（ＵＶ）線安定剤、カップリング剤、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤、透明剤、核生成剤、難燃化剤又はこれらの混合物を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記強化用繊維材料が連続又は不連続であり、そしてガラス繊維、炭素グラファイト繊維、ポリエステル繊維、ポリアラミド繊維、大麻繊維、金属繊維又は金属−被覆繊維である請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記強化用繊維材料が連続である請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記強化用繊維材料が複数の連続ガラス繊維である請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記二次加工品が乗物ベッドライナー、乗物計器盤、乗物カウリング、乗物フェンダー、乗物パネル、乗物ボディカバー、乗物底部、電気設備デバイスハウジング、枠箱、芝生及び庭備品、床材又は壁材であり、
乗物が乗用車、トラック、スノーモービル、個人用船、全ての地上乗物、芝刈り及び庭用トラクター、農場設備又はゴルフカートである請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
二次加工品がゴルフカート底部である請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエラストマーを含む繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の製造方法及びそれからの二次加工品に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性ポリマー、特にプロピレンポリマーを含む成形品は、多数の種々の応用、例えば自動車、家庭用電気器具、電子ハウジング、家具、床材及び壁材に於ける二次加工品に於いて広い用途を見出している。
【０００３】
このような物品のための物性要件は変動し、用途依存的である。この技術について、熱可塑性ポリマーには、その或る種の特性を変えるために、充填材として非ポリマー材料を含むことができることが知られている。それ故、線熱膨張率；モジュラス；衝撃強度、特に低温衝撃強度；引張強度；曲げ強度及びレジリエンスのような、一つ又はそれ以上の熱可塑性ポリマーの機械的特性を変えるために、種々の鉱物又は無機充填材を使用することができる。
【０００４】
ガラス繊維強化ポリプロピレンのような、強化熱可塑性材料のシートの成形方法は公知である。例えば特許文献１には、複数の連続繊維強化用ストランドを、ダイの中に導入しながら、同時に細長いダイを通して流体熱可塑性樹脂を押出すことによる、コンポジット強化用構造体の製造方法が示されている。しかしながら、得られたコンポジットは、異方性機械的特性を示す。改良された性能は、ランダムに配向された繊維及び／又は追加の充填材を添加することによって達成される。
【０００５】
典型的には、強化熱可塑性材料から成形された二次加工品の成形業者は、材料を、シート又はマットのような所望のプリフォームで、メーカーから購入している。このマットは、ガラス繊維から成形し、ポリプロピレンのような熱可塑性樹脂の中に層状で挿入することができる。成形業者は、このプリフォームを再加熱し、その後、これを成形機の中に挿入して、所望の部品を圧縮成形する。しかしながら、このような手順は、必要なとき材料組成物及びプリフォーム形状を迅速に変更することができないことを含む多くの欠点を有している。
【０００６】
圧縮成形物品に限定されるが、連続プロセスで強化熱可塑性材料を配合する方法が特許文献２に教示されている。しかしながら、このプロセスは、それが低い生産速度で運転され、そして異なった材料特性の選択的制御を可能にするために、交換可能なスクリュー形状を必要とするので、費用効率的ではない。
【０００７】
不十分な耐衝撃性を克服するために、エチレン−プロピレンコポリマーゴム、エチレン−プロピレン−ジエンコポリマーゴム又はエチレン−ブテンコポリマーゴムのようなゴム状弾性材料がプロピレンポリマーとブレンドされてきたことが知られている。例えばエチレンα−オレフィンコポリマーを含む低結晶性ポリプロピレンポリマー組成物が開示されている特許文献３、実質的に線状のエチレンポリマーを含むポリプロピレンポリマー組成物が開示されている特許文献４並びにエチレン及び１−ブテンランダムコポリマーを含むプロピレンポリマー組成物が開示されている特許文献５を参照されたい。しかしながら、衝撃特性は改良されるが、これらのプロピレンポリマー組成物から二次加工された物品は、剛性と靱性との良好なバランスを示さない。
【０００８】
更に、他の熱可塑性ポリマー特性、例えば紫外線安定性、熱安定性、色、熱可塑性ポリマー及び繊維相溶性、燃焼性並びに熱膨張係数は、特別の応用のために適切ではないであろう。１種又はそれ以上の追加の添加剤が必要であり、複雑でコストのかかる貯蔵及び取扱い操作になり、この製造プロセスのために追加のそして高価な装置が必要になる。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４，４３９，３８７号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４０１，１５４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，３９１，６１８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，５７６，３７４号明細書
【特許文献５】米国特許第５，６３９，８２９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の熱可塑性ポリマー組成物及びそれからの二次加工品の成形方法の欠陥に鑑みて、熱可塑性ポリマー組成物及びそれからの二次加工品の費用効率的な成形方法（前記物品は剛性と靱性との良好なバランスを有する）を提供することが非常に望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明はこのような望ましい熱可塑性ポリマー組成物及び方法である。本発明は繊維強化熱可塑性ポリマー組成物並びにそれからの、剛性及び靱性の良好なバランスを有する二次加工品の費用効率的な製造方法を提供する。
【００１２】
一つの態様に於いて、本発明は、繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の製造方法であって、押出機中に、熱可塑性ポリマーとエラストマーを含むマスターバッチとを導入する工程、押出機内で熱可塑性ポリマー及びマスターバッチを可塑化して、溶融熱可塑性ポリマー組成物を形成する工程、溶融熱可塑性ポリマー組成物の中に強化用連続繊維材料を導入する工程、溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を押出する工程並びに繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を含む二次加工品を成形する工程を含んでなる方法に関する。
【００１３】
好ましい態様に於いて、本発明は、前記の繊維強化熱可塑性ポリマー組成物及びそれからの二次加工品の製造方法であって、更に、溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を、ダイを通して押し出して、所望の断面形状を有する加熱した繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の連続押出物を形成する工程、加熱した繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の連続押出物をカッターに輸送する工程、この連続押出物を複数個のプリフォームに切断する工程並びにプリフォームを、前記カッターから真空成形用金型又は熱成形用金型、好ましくは圧縮成形用金型の中に輸送する工程を含んでなる方法である。
【００１４】
本発明の他の好ましい態様は、前記の繊維強化熱可塑性ポリマー組成物及び二次加工品の製造方法であって、更に、溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物をアキュームレータに輸送する工程、所望量の加熱した繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を蓄積してショットを形成する工程並びにこのショットを射出成形用金型の中に射出する工程を含んでなる方法である。
【００１５】
本発明の他の好ましい態様は、前記の繊維強化熱可塑性ポリマー組成物及び二次加工品の製造方法であって、更に、溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を、ダイを通して押出して、パリソンを形成する工程、このパリソンを吹込成形用金型の中に置く工程、この金型を閉じる工程並びに気体をこの金型の中に注入する工程を含んでなる方法である。
【００１６】
本発明の他の好ましい態様は、前記の繊維強化熱可塑性ポリマー組成物及び二次加工品の製造方法であって、更に、溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を、所望の形状を有する押出異形ダイを通して押出す工程を含んでなる方法である。
【００１７】
本発明の更に他の態様に於いて、好ましい強化繊維は複数個の連続ガラス繊維であり、そして好ましいエラストマーはエチレン及び１−オクテンからなる実質的に線状のエチレンポリマーである。
【００１８】
本発明の繊維強化熱可塑性ポリマー組成物は、剛性と耐衝撃性との良好なバランス、延性、引張強度、表面美観及び耐候性を必要とする、大きい表面積を有する二次加工品の製造に於いて特に有用である。このような特性は、乗物応用で使用するための二次加工品のために特に望ましい。乗物には、これらに限定するものではないが、自動車（乗用車及びトラック）、バス、列車、地下鉄車両、スノーモービル、個人用船、任意の地上乗物(terrain vehicle)、芝刈り及び庭用トラクター、農場設備、飛行機、ボート及びゴルフカートが含まれる。乗物応用には、これらに限定されないが、計器盤、ドアパネル、フロントエンドキャリアー(front end carrier)、底部、底部保護、ステップパッド(step pad)、尾板、カウリング、フェンダー、パネル、ボディカバー及びベッドライナー(bed liner)が含まれる。他の応用には、電気及び電気設備デバイスハウジング及びカバー並びに枠箱のような家庭用及び個人用物品；芝生及び庭備品並びにビルディング及び建造物床材及び壁材が含まれる。更に、本発明の方法は、押出機の中への原材料供給物の数を減少させること、追加の供給器を排除すること、成分を添加する間の計量間違いを減少させること、プレスでの柔軟性によって、特別の応用要求に適応するように衝撃性能を適合させることを可能にすること、在庫空間を減少させること、二次加工品を成形する前に強化熱可塑性プリフォームを再加熱する余分の工程を排除すること又はこれらの組合せによって、コスト競争性を改良する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明方法の工程を示す。本発明は、繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を含んでなる二次加工品の成形方法である。この方法は、少なくとも１個の、圧縮成形、熱成形若しくは真空成形工程（図２）、射出成形工程（図３）、吹込成形工程（図４）、異形押出工程（図５）又はこれらの組合せからなる。繊維強化用材料としてガラスを使用するとき、この方法は、場合によっては、長ガラス繊維（ＬＧＦ）直接プロセス、例えばＬＧＦ直接圧縮成形プロセス又はＬＧＦ直接射出成形プロセスと呼ばれる。
【００２０】
本発明の方法を実施するために適している装置は当該技術分野で公知である。例えば米国特許第５，４０１，１５４号明細書、同第５，７９８，１２８号明細書、同第６，４４４，１５３号明細書及び同第６，２３８，７３３号明細書を参照されたい。
【００２１】
例えば、図６に、繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を連続的に配合し、この材料を、特定の形状、典型的には、必ずしも限定するものではないが長方形の形状を有するダイを通して押出し、特定形状を有する連続押出物を成形する装置７を示す。例えば、この連続押出物は、ダイが長方形押出物を作る場合、リボンの形状であってよい。プリフォームを、このリボンから切断し、直ちに、未だ加熱されているプリフォームから二次加工品に成形する。押出物の形状、幅及び厚さは限定されないが、押出機の型式、そのサイズ、その容量及び押出機ダイの形状を含む幾つかの要因によって決定される。連続押出物から切断されたプリフォームを、それから成形される物品に依存する任意所望の長さに切断し、切断されたプリフォームは種々の名称で参照され、一般的に、これらは、少数のものを名付けるために、シート、ロッグ又は装入材料と呼ばれる。典型的には、押出物及び／又はそれから切断されたプリフォームは、６インチ（１５．２４ｃｍ）〜６０インチ（１５２．４０ｃｍ）幅、好ましくは１２インチ（３０．４８ｃｍ）〜４８インチ（１２１．９２ｃｍ）幅、更に好ましくは１２インチ（３０．４８ｃｍ）〜３６インチ（９１．４４ｃｍ）幅であってよい。典型的に、押出物及び／又はそれから切断されたプリフォームは、０．１２５インチ（０．３２ｃｍ）〜１２インチ（３０．４８ｃｍ）厚さ、好ましくは０．１２５インチ（０．３２ｃｍ）〜８インチ（２０．３２ｃｍ）厚さ、更に好ましくは０．５インチ（１．２７ｃｍ）〜６インチ（１５．２４ｃｍ）厚さ、尚更に好ましくは１インチ（２．５４ｃｍ）〜６インチ（１５．２４ｃｍ）厚さ、最も好ましくは２インチ（５．０８ｃｍ）〜５インチ（１２．７０ｃｍ）厚さであってよい。
【００２２】
装置７には、その入り口端部に配置された、原材料入口１０を有する第一バレル区画９を有する、一軸スクリュー、好ましくは二軸スクリューを含む、多区画バレル配合押出機８が含まれている。熱可塑性ポリマー源１１によって、ポリプロピレンのような熱可塑性ポリマー１２が、入口１０に供給される。マスターバッチ源１３によって、実質的に線状のエチレンポリマーのようなエラストマー並びに着色剤、安定剤及び／又はカップリング剤のような他の添加剤を含むマスターバッチ１４が、入口１０に供給される。原材料（群）の何れかが吸湿性である場合、材料（群）が入口１０に入る前に水分を除去するために、乾燥機が必要であるかもしれない。押出機８には、閉じ込めることができる又はそれらの頂部若しくは側部に材料入口を有していてよい、幾つかの中間区画が含まれている。例えば、第六バレル区画１７は、複数個の、連続ガラス繊維のような第一強化用繊維２０を、バレル内の溶融熱可塑性ポリマー組成物の中に供給するための、繊維源１９に隣接した第一頂部入口１８を有する。押出機８には、また任意に、複数個の第二強化用繊維２４を、溶融熱可塑性ポリマー組成物の中に供給するための、繊維源２３に隣接した第二頂部入口２２を有する第八バレル区画２１のような追加の中間入口区画の１個又はそれ以上が含まれてよい。第二繊維源は、材料、直径又は長さのような異なった特性を有する繊維を使用することを望むとき必要であろう。下記に説明するように、繊維２０及び２４は、好ましくは、全ての所望の長さを有していてよい強化繊維がランダムに配向されるように、溶融熱可塑性ポリマー組成物と混合する。第九バレル区画２５は、それに添加された強化繊維を有する、溶融熱可塑性ポリマー組成物を排出するための、押出機８の出口端に位置している。それで、押出機８を構成する区画の数及び型式は、加工する熱可塑性材料及び繊維に適合するように選択することができる。更に、押出機８の排出端には材料アキュームレータが含まれていてよい。例えば、押出機スクリューが第九バレル区画２５の中に伸びていない場合、この区画の内部キャビティＳによって、或る量の溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を蓄積するための空間が与えられる。アキュームレータキャビティＳの容量を増加させるために、追加のバレル区画を区画２１と２５との間に挿入することができる。
【００２３】
第九バレル区画２５は、強化繊維を含有する溶融熱可塑性ポリマー組成物を、所望の形状に押し出すためにダイの中に供給するための、ダイ２６の入口に連結された出口開口（図示せず）を有する。ダイ２６の出口から、繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の、リボン２７のような、予定の断面形状の連続押出物が出る。図６に示すように、リボン２７は、予定の厚さ及び幅の一般的に長方形の断面を有するが、応用に依存して、リボン２７は、変化した厚さ及び／又は幅の断面を有することができる。リボン２７は、予定の速度で走行するリボンコンベヤー２８によって支持されている。コンベヤー２８は、リボン２７をカッターデバイス２９に送り、カッターデバイス２９は、移動の方向に対して横方向でリボンを切断して、シート３０のような熱可塑性強化ポリマー組成物の個々のプリフォームを形成する。シート３０は、リボンコンベヤー２８と同じ速度で駆動されている第一シートコンベヤー３１上に支持されている。第一シートコンベヤー３１は、先行するシート３２のような、リボン２７から切断されたシートを、シート３０とシート３２とを分離するために、より速い速度で駆動されている第二シートコンベヤー３３に輸送する。手動による若しくはロボット等による又はコンベヤー及び／若しくは手動及び／若しくはロボットの使用を含む任意の組合せのような、シートをカッターから金型へ輸送する任意の他の方法は、本発明の範囲内である。
【００２４】
ダイ２６、コンベヤー２８及び３１、カッター２９の一部並びにコンベヤー３３の少なくとも一部乃至全部は、シートを成形温度に維持する温度制御エンクロージャー３４によって任意的に取り囲まれている。コンベヤー３３上のシート３２に先行するシート３５が、金型３６に入るところが示されている。金型３６は、ベース３８上に支持されたプレス３７によって作動される圧縮型金型である。シート３５を圧縮成形することによって、二次成形物品が成形される。その代わりに、金型３６は真空成形型金型又は熱成形型金型であり、この場合、プレス３７及びベース３８は、二次成形物品を真空成形又は熱成形するために必要な機能を果たす。成形される物品に依存して、各成形サイクルのために、１個又はそれ以上のプリフォームを金型の中に入れることができる。例えば、成形されている物品は、１〜６個のプリフォーム、好ましくは１〜４個のプリフォーム、更に好ましくは１〜３個のプリフォームを、各成形サイクルで金型の中に入れることを必要とするかもしれない。複数個のプリフォームを使用する場合、これらは、全て同じサイズ及び形状、全て異なったサイズ及び形状又はこれらの組合せであってよい。
【００２５】
リボンコンベヤー２８によって支持されたリボン２７が、カッターデバイス２９に任意的に送られる。予定量のリボンがコンベヤー上に載った後、押出機が停止し、コンベヤーが停止し、そしてリボンが切断されて、シート３０を形成する。押出機及びコンベヤーが再開し、シート３０が金型に輸送され、このプロセスが繰り返される。
【００２６】
典型的には、繊維の束は、消費者に対して出荷するために、糸に集められた複数個のモノフィラメント繊維及び束に集められた複数個のこれらの糸から形成される。モノフィラメント及び糸は、撚り合わされ、ねじ曲げられそしてお互いの周りに巻き付けられることができるので、溶融熱可塑性ポリマー組成物全体に繊維を分配するために、束を全ての適当な手段によって広げなくてはならない。その代わりに、繊維源１９は、熱可塑性ポリマー１２と同様の方式で入口１８の中に供給される、細断された繊維の供給物であってよい。押出機８の中に供給する繊維源２３及び全ての追加の繊維源は、同様の構成のものであってよい。
【００２７】
図７に、図６に示すダイ２６及びエンクロージャー３４の断面図を示す。ダイ２６によって、溶融熱可塑性ポリマー組成物が、予定された厚さ及び予定された幅を有するリボン２７に形成される。一方向の強化繊維を溶融熱可塑性ポリマー組成物に添加したい場合、一方向の繊維は連続しており、リボン２７の縦軸の方向に伸びるので、好ましくは、繊維源を押出機８の下流に配置する。図７に示すように、繊維源５９は、ダイ２６の上に配置されている。複数のモノフィラメント強化繊維６０が、繊維源５９から、ダイ２６の頂部内の入口６１の中に供給される。繊維源５９は、繊維源１９がリボン２７の移動通路に対して横方向に向くように、リボン２７の幅に亘って広がって複数のモノフィラメントを供給するための、任意の適当なデバイスであってよい。
【００２８】
好ましくは、ダイ２６は、樹脂を，押出機から出る溶融した材料の表面に引き取る、比較的長い低圧ダイである。この樹脂富化表面によって、クラスＡ模様付き表面が作られる。前記のように、このダイによって、任意所望の断面形状の連続押出物が形成される。
【００２９】
この装置は、１個又はそれ以上の押出機からなっていてよい、米国特許第６，２３８，７３３号明細書参照。例えば、２個の押出機を使用するとき、第一押出機が、熱可塑性ポリマー成分とエラストマーからなるマスターバッチとを可塑化して、溶融熱可塑性ポリマー組成物を形成する。この溶融熱可塑性ポリマー組成物は、第二押出機の中に供給され、そこで繊維強化材料、好ましくは連続繊維材料が導入され、そして溶融熱可塑性ポリマー組成物によって被覆される。第二押出機内で、連続繊維材料を使用するとき、被覆された連続強化繊維は連続したままであるか又は好ましくはこれらは所望の範囲の長さに細断される。この溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物は、リボンのような所望の形状を有する押出物を形成するダイを通って第二押出機によって押し出される。このリボンは、カッターに輸送され、所望の寸法の、シートのようなプリフォームに切断される。このシートは、取り扱い手段によって、圧縮成形用金型、真空成形用金型又は熱成形用金型に輸送される。この材料は、二次加工品に圧縮成形、真空成形又は熱成形され、冷却され、そして金型から取り出される。その代わりに、第三押出機を使用することができる。第二熱可塑性ポリマー材料、例えば第一押出機の中に導入された第一熱可塑性ポリマーと同じであるか又は異なっていてよいリサイクルされた熱可塑性ポリマーが、第三押出機内に供給されそして可塑化されて、第二溶融熱可塑性ポリマー組成物を形成し、第二溶融熱可塑性ポリマー組成物が、第二押出機の中に、第一押出機からの第一溶融熱可塑性ポリマー組成物及び連続繊維強化材料と一緒に導入される。次いで、このプロセスは前記のように進行する。
【００３０】
１個より多い押出機を使用するとき、押出機の１個は射出成形機であってよい。ＬＧＦ直接射出成形プロセスに於いて、射出成形機は１個又はそれ以上のアキュームレータを有していてよい。例えば、半連続式プロセスに於いて、押出機は押出物をアキュームレータに輸送することができ、アキュームレータが充満したとき、遮断手段によって押出しが一瞬停止し、そしてときにはショットとして参照される蓄積された押出物は、通常プランジャーによって、射出成形用金型のキャビティの中に射出される。その代わりに、連続式プロセスに於いて、射出成形機は２個又はそれ以上のアキュームレータを有することができ、その場合それぞれのアキュームレータは交互に充填され、射出成形用金型のキャビティの中に射出され、好ましくは、第一アキュームレータが充填され、その間に第二アキュームレータ内のショットが射出成形用金型キャビティの中に射出され、次いでちょうど充填された第一アキュームレータ内のショットが射出成形用金型キャビティの中に射出され、その間に第二アキュームレータが充填され、そしてこのプロセスが繰り返される。それぞれのアキュームレータのための金型は、同じであるか又は異なっていてよい。複数の射出成形用金型を使用することができ、例えば２個のアキュームレータを使用する場合には、それぞれは、同じ又は異なった二次加工品を形成する、それ自身の射出成形用金型を有していてよい。
【００３１】
その代わりに、本発明の方法は、吹込成形された二次加工品を形成するために使用することができる。溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物が、任意所望の形状及びサイズのチューブ形状パリソンを形成するダイを通して押し出され、このダイは、典型的には、楕円又は円形状のパリソンを形成する。次いで、このパリソンを開放式造形吹込成形用金型の中に入れ、この金型を閉じ、そして気体、好ましくは空気、窒素又は二酸化炭素を金型の中に吹き込み、そうして金型のプロフィールに従ってパリソンを造形し、中空成形された二次加工品を得る。
【００３２】
更に、本発明の方法は、連続異形押出物を形成するために使用することができる。溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物が、所望の形状を有する異形押出ダイを通して押出され、押出異形材が形成される。
【００３３】
本発明の方法は、バージン材料を加工するために又はリサイクルした熱可塑性ポリマー、リサイクルした繊維強化熱可塑性ポリマー組成物又はこれらの組合せを含有する混合物を加工するために使用することができる。繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の中にリサイクル物を含有させることができる２個押出機装置の例は、欧州特許第１００８４３４号明細書に開示されている。
【００３４】
本発明の繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の繊維含有物は、０〜１００％のランダム繊維及び１００〜０％の一方向繊維、その代わりに５０〜１００％のランダム繊維及び０〜５０％の一方向繊維を含む。本発明に従った熱可塑性ポリマー組成物の配合プロセスは、ランダム繊維及び一方向繊維について同一である。前記説明したように、相違は、押出機に添加したランダム繊維と共に一方向繊維を含有させる下流装置にあるであろう。
【００３５】
本発明に従ったプロセスは、強化繊維、熱可塑性ポリマー及びエラストマーを含有するマスターバッチを、得られる二次加工製品が、良好な表面仕上げ並びに強度、剛性、靱性、延性及び耐衝撃性特性の良好なバランスを示すような方法で組み合わせる。
【００３６】
本発明の好ましい態様は、共回転二軸スクリュー押出機、好ましくはベント式二軸スクリュー押出機を利用する。二軸スクリュー押出機は、長いストランド強化繊維を熱可塑性樹脂の中に導入するために使用される。スクリュー設計に依存して、１／３２インチ（０．０８ｃｍ）から連続までのランダム繊維長さを使用することができる。強化繊維は、熱可塑性ポリマー及びマスターバッチ用の入口点から下流の点で、二軸スクリュー押出機の中に導入され、そうして熱可塑性ポリマー及びマスターバッチが配合され、換言すると、機械的に作用され、ブレンドされそして加熱され、その後、強化繊維と接触するようになる。好ましくは、二軸スクリュー押出機からの押出物は、その中にランダムに分散された繊維を有する熱可塑性ポリマー組成物の均一で溶融した塊からなっている。次いで、溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物は、押出物及び／又はプリフォームのサイズ、重量及び形状を決定するためのダイが作られるような二次装置の中に導入される。一方向強化繊維を、このダイの中に導入することができる。
【００３７】
勿論、繊維強化材料の物理的特性も、選択された熱可塑性ポリマー及びエラストマー並びに繊維含有量に依存する。一般的に、強化繊維は、繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の重量基準で、５重量部又はそれ以上、好ましくは１０重量部又はそれ以上、更に好ましくは１５重量部又はそれ以上、なお更に好ましくは２０重量部又はそれ以上、最も好ましくは２５重量部又はそれ以上の量で使用される。典型的に、強化繊維は、繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の重量基準で、８０重量部又はそれ以下、好ましくは６０重量部又はそれ以下、更に好ましくは４５重量部又はそれ以下、最も好ましくは３５重量部又はそれ以下の量で使用される。本発明に従ってプロセスで、形成されるべき二次加工品の必要な物理的特性を達成するために直接的に変えることができる。
【００３８】
押出の前の好ましいガラス繊維強化用材料は、連続ガラスロービングの形態である。ロービングは多数の繊維からなる。典型的なロービングは、その重量を表すテックス値を有する約１，０００Ｍ長さである。好ましくは、このガラスロービングについてのテックス値は、５００又はそれ以上、更に好ましくは１，０００又はそれ以上、最も好ましくは２，０００又はそれ以上である。好ましくは、このガラスロービングについてのテックス値は、１０，０００又はそれ以下、更に好ましくは５，０００又はそれ以下、最も好ましくは３，０００又はそれ以下である。好ましいガラス繊維は、３ミクロン又はそれ以上、更に好ましくは５ミクロン又はそれ以上、最も好ましくは１０ミクロン又はそれ以上の直径を有する。好ましいガラス繊維は、４０ミクロン又はそれ以下、更に好ましくは３０ミクロン又はそれ以下、最も好ましくは２０ミクロン又はそれ以下の直径を有する。本発明のプロセスの後で、二次加工品中のガラス繊維は、０．０１インチ（０．０３ｃｍ）又はそれ以上、更に好ましくは０．１インチ（０．２５ｃｍ）又はそれ以上、最も好ましくは１インチ（２．５４ｃｍ）又はそれ以上の長さを有する。本発明のプロセスの後で、二次加工品中のガラス繊維は、二次加工品の長さ又はそれ以下、好ましくは１０インチ（２５．４０ｃｍ）又はそれ以下、更に好ましくは６インチ（１５．２４ｃｍ）又はそれ以下、なお更に好ましくは４インチ（１０．１６ｃｍ）又はそれ以下、最も好ましくは２インチ（５．０８ｃｍ）又はそれ以下の長さを有する。
【００３９】
連続ガラス繊維及びポリプロピレン樹脂を使用する例を検討してきたが、不連続ガラス繊維も本発明のために適している。炭素グラファイト繊維、ポリエステル繊維（例えば、デュポン社(DuPont)からのケブラー(KEVLAR)（商標）ポリアラミド繊維）、金属繊維及び金属被覆繊維のような他の連続繊維及び不連続繊維並びに大麻繊維のような天然繊維が適している。繊維と熱可塑性ポリマーとの間の接着を改良するコーティング剤、サイズ剤及び／又はカップリング剤は公知である。適切なコーティング剤、サイズ剤及び／又はカップリング剤を、本発明の方法で選択された熱可塑性ポリマー及び強化繊維のために典型的な量で使用することができる。
【００４０】
熱可塑性ポリマーは、加熱及び冷却によって、繰り返して溶融し、固化させることができる任意のポリマーを意味する。本発明の繊維強化熱可塑性ポリマー組成物中の熱可塑性ポリマー成分は、ホモポリマー又はコポリマーであってよく、コポリマーは、本明細書に於いて、２種又はそれ以上のモノマー、即ち２種、３種、４種又はより多種のモノマーの重合の生成物を含むポリマーとして定義される。熱可塑性ポリマーは、好ましくは、ポリオレフィン（ＰＯ）、例えばポリプロピレン（ＰＰ）又は低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、極（very）低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）のようなポリエチレン（ＰＥ）；ポリカーボネート（ＰＣ）；アクリロニトリル及びスチレンコポリマー（ＳＡＮ）；塊状、マス又はエマルジョンプロセスによって重合されたアクリロニトリル、ブタジエン及びスチレンターポリマー（ＡＢＳ）；ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）；ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）；ポリアミド（ＰＡ）、例えばナイロン６又はナイロン６６；ポリスチレン（ＰＳ）、例えば汎用、耐衝撃性、アタクチック又はシンジオタクチック；ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）；ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）並びにこれらのブレンド、例えばＰＰ／ＰＥ；ＰＣ／ＡＢＳ；ＰＰＯ／ＰＳ；ＰＣ／ポリエステル；ＰＡ／ＰＰ；ＰＡ／ＰＰＯ；ＰＡ／ＰＯ及びＰＯ／ＰＳのような熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）である。
【００４１】
本発明で使用するために適しているポリプロピレンは、文献に公知であり、公知の技術によって製造することができる。一般的に、ポリプロピレンはアイソタクチック形であるけれども、他の形（例えばシンジオタクチック及び／又はアタクチック）を使用することもできる。好ましくは、本発明のポリプロピレンは、高い結晶化度を有するアイソタクチックポリプロピレンである。本発明のために使用されるポリプロピレンは、好ましくは、ポリプロピレンのホモポリマー又はプロピレンとα−オレフィン、好ましくはＣ2若しくはＣ4〜Ｃ20α−オレフィンとのコポリマー、例えばランダム若しくはブロックコポリマーである。α−オレフィンは、本発明のポリプロピレン中に、３０モル％又はそれ以下、好ましくは２０モル％又はそれ以下、更に好ましくは１５モル％又はそれ以下、なお更に好ましくは１０モル％又はそれ以下、最も好ましくは５モル％又はそれ以下の量で存在する。
【００４２】
プロピレン及びα−オレフィンコポリマーを構成するためのＣ2及びＣ4〜Ｃ20α−オレフィンの例には、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−ヘキサドデセン、４−メチル−１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、ジエチル−１−ブテン、トリメチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、エチル−１−ペンテン、プロピル−１−ペンテン、ジメチル−１−ペンテン、メチルエチル−１−ペンテン、ジエチル−１−ヘキセン、トリメチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ヘキセン、３，５，５−トリメチル−１−ヘキセン、メチルエチル−１−ヘプテン、トリメチル−１−ヘプテン、ジメチルオクテン、エチル−１−オクテン、メチル−１−ノネン、ビニルシクロペンテン、ビニルシクロヘキセン及びビニルノルボルネン（アルキル枝分かれ位置が特定されていない場合、それは一般的にアルケンの位置３又はそれより上である）が含まれる。
【００４３】
本発明で有用なポリプロピレンのメルトフローレート（ＭＦＲ）は、一般的に１ｇ／１０分（ｇ／１０分）又はそれ以上、好ましくは５ｇ／１０分又はそれ以上、更に好ましくは１０ｇ／１０分又はそれ以上、なお更に好ましくは１５ｇ／１０分又はそれ以上、最も好ましくは２０ｇ／１０分又はそれ以上である。本発明で有用なポリプロピレンのメルトフローレートは、一般的に１００ｇ／１０分又はそれ以下、好ましくは８０ｇ／１０分又はそれ以下、更に好ましくは７０ｇ／１０分又はそれ以下、なお更に好ましくは６０ｇ／１０分又はそれ以下、最も好ましくは５０ｇ／１０分又はそれ以下である。他の方法で記載しない限り、メルトフローレートは、ＩＳＯ１１３３に従って、２３０℃及び２．１６ｋｇの適用荷重で測定する。
【００４４】
本発明のポリプロピレンの一部又は全部は、グラフト変性されていてよい。ポリプロピレンの好ましいグラフト変性は、少なくとも１個のエチレン性不飽和（例えば少なくとも１個の二重結合）に加えて、少なくとも１個のカルボニル基（−Ｃ＝Ｏ）を含有し、前記のポリプロピレンにグラフト化する、任意の不飽和有機化合物で達成される。少なくとも１個のカルボニル基を含有する不飽和有機化合物の代表は、カルボン酸、無水物、エステル及びそれらの金属及び非金属塩である。好ましくは、この有機化合物には、カルボニル基と共役したエチレン性不飽和が含まれる。代表的化合物には、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、メチルクロトン酸及びケイ皮酸並びに存在する場合これらの無水物、エステル及び塩誘導体が含まれる。無水マレイン酸が、少なくとも１個のエチレン性不飽和及び少なくとも１個のカルボニル基を含有する好ましい不飽和有機化合物である。
【００４５】
少なくとも１個のカルボニル基を含有する不飽和有機化合物は、米国特許第３，２３６，９１７号明細書、米国特許第５，１９４，５０９号明細書及び米国特許第４，９０５，５４１号明細書に教示されているもののような任意の公知の技術によって、ポリプロピレンにグラフトさせることができる。
【００４６】
グラフト化ポリプロピレンの不飽和有機化合物含有量は、ポリプロピレン及び有機化合物の一緒にした重量基準で、少なくとも０．０１重量％、好ましくは少なくとも０．１重量％、最も好ましくは少なくとも０．５重量％である。不飽和有機化合物含有量の最大量は、便利に変えることができるが、典型的に、ポリプロピレン及び有機化合物の一緒にした重量基準で、これは１０重量％を超えず、好ましくは５重量％を超えず、最も好ましくは２重量％を超えない。
【００４７】
一般的に、熱可塑性ポリマーは、全組成物の重量基準で、少なくとも２０重量部、好ましくは少なくとも３０重量部、更に好ましくは少なくとも４０重量部、最も好ましくは少なくとも５０重量部の量で使用される。一般的に、熱可塑性ポリマーは、全組成物の重量基準で、９４重量部又はそれ以下、好ましくは９０重量部又はそれ以下、更に好ましくは８０重量部又はそれ以下、なお更に好ましくは７５重量部又はそれ以下、最も好ましくは７０重量部又はそれ以下の量で使用される。
【００４８】
本発明の繊維強化熱可塑性ポリマー組成物中のエラストマー成分は、比較的低い応力下で大きい可逆的変形を受ける材料として定義される。エラストマーは、典型的に、ポリマー鎖中に構造的不規則性、非極性構造又は柔軟単位を有するとして特徴付けられる。好ましくは、エラストマーポリマーは、応力によってその緩和した長さの少なくとも２倍まで伸張させることができ、応力を解放した後に、ほぼ元の寸法及び形状に戻る。市販のエラストマーの幾つかの例には、天然ゴム、ポリオレフィンエラストマー（ＰＯＥ）、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、シリコンゴム、スチレン／ブタジエン（ＳＢ）コポリマー、スチレン／ブタジエン／スチレン（ＳＢＳ）ターポリマー、スチレン／エチレン／ブタジエン／スチレン（ＳＥＢＳ）ターポリマー及び水素化ＳＢＳ又はＳＥＢＳが含まれる。
【００４９】
好ましいエラストマーはポリオレフィンエラストマーである。本発明で使用する適当なポリオレフィンエラストマーは、重合された形での１種又はそれ以上のＣ2〜Ｃ20α−オレフィンからなり、２５℃よりも低い、好ましくは０℃よりも低い、更に好ましくは−２５℃よりも低いガラス転移温度（Ｔg）を有する。Ｔgは、ポリマー材料が、例えば機械的強度を含む、その物理的特性に於ける急激な変化を示す温度又は温度範囲である。Ｔgは示差走査熱量測定によって測定することができる。本発明のポリオレフィンエラストマーが選択されるポリマーの種類の例には、ポリエチレン並びにエチレン及びプロピレン（ＥＰＭ）、エチレン及び１−ブテン、エチレン及び１−ヘキセン又はエチレン及び１−オクテンコポリマーのようなα−オレフィンのコポリマー並びにエチレン、プロピレン及びヘキサジエン又はエチリデンノルボルネンのようなジエンコモノマーのターポリマー（ＥＰＤＭ）が含まれる。
【００５０】
好ましいポリオレフィンエラストマーは、１種若しくはそれ以上の実質的に線状のエチレンポリマー又は１種若しくはそれ以上の線状エチレンポリマー（Ｓ／ＬＥＰ）又はそれぞれの１種若しくはそれ以上の混合物である。実質的に線状のエチレンポリマー及び線状エチレンポリマーの両方は公知である。実質的に線状のエチレンポリマー及びその製造方法は米国特許第５，２７２，２３６号明細書及び米国特許第５，２７８，２７２号明細書に完全に記載されており、線状エチレンポリマー及びその製造方法は、米国特許第３，６４５，９９２号明細書、米国特許第４，９３７，２９９号明細書、米国特許第４，７０１，４３２号明細書、米国特許第４，９３７，３０１号明細書、米国特許第４，９３５，３９７号明細書、米国特許第５，０５５，４３８号明細書、欧州特許第１２９，３６８号明細書、欧州特許第２６０，９９９号明細書及び国際特許第９０／０７５２６号明細書に完全に開示されている。
【００５１】
このエラストマーは、繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の重量基準で、１重量部又はそれ以上、好ましくは２重量部又はそれ以上、更に好ましくは４重量部又はそれ以上、なお更に好ましくは６重量部又はそれ以上、最も好ましくは１０重量部又はそれ以上の量で使用される。一般的に、このエラストマーは、繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の重量基準で、７０重量部又はそれ以下、好ましくは５０重量部又はそれ以下、更に好ましくは４０重量部又はそれ以下、なお更に好ましくは３０重量部又はそれ以下、最も好ましくは２０重量部以下の量で使用される。
【００５２】
本発明の二次加工品は、熱可塑性ポリマー、エラストマー及び強化用繊維を含む繊維強化熱可塑性ポリマー組成物からなる。更に、本発明の繊維強化熱可塑性ポリマー組成物は、また（任意に）、１種若しくはそれ以上の追加のポリマーからなっていてよく及び／又はまた（任意に）、１種若しくはそれ以上の、この種の熱可塑性組成物中に一般的に使用される添加剤を含んでいてよい。追加のポリマーは、１種又はそれ以上の前記の熱可塑性ポリマーであってよく、そして繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の熱可塑性ポリマー成分と同じか又は異なっていてよい。典型的な添加剤の例は、これらに限定されないが、タルク、クレイ、ケイ灰石、雲母、炭酸カルシウム又はこれらの混合物のような、強化繊維成分以外の充填材；熱安定剤；紫外（ＵＶ）線安定剤；カップリング剤；着色剤；酸化防止剤；帯電防止剤；離型剤；透明剤；核生成剤；これらに限定されないが、ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化カーボネートオリゴマー、ハロゲン化ジグリシジルエーテル、有機リン化合物、例えばモノ−、ジ−若しくはオリゴマーホスファート、フッ素化オレフィン、酸化アンチモン及び芳香族硫黄の金属塩又はこれらの混合物のような難燃化剤である。
【００５３】
添加剤及び所望の効果に依存して、このような添加剤は、組成物の全重量基準で、少なくとも０．０１重量部、好ましくは少なくとも０．１重量部、更に好ましくは少なくとも１重量部、更に好ましくは少なくとも２重量部、最も好ましくは少なくとも５重量部の量で存在してよい。一般的に、添加物は、組成物の全重量基準で、２５重量部以下、好ましくは２０重量部又はそれ以下、更に好ましくは１５重量部又はそれ以下、更に好ましくは１２重量部又はそれ以下、最も好ましくは１０重量部又はそれ以下の量で存在する。
【００５４】
本発明の方法に於いて、任意の追加のポリマー及び／又は添加剤は、好ましくはマスターバッチとしてエラストマーと一緒に添加する。マスターバッチは、２種又はそれ以上の成分の混合物として定義される。マスターバッチを含む成分は、最終繊維強化熱可塑性ポリマー組成物中で適切な分散になる任意適切な方法で組合せることができ、例えば、これらはドライブレンド及び／若しくは溶融ブレンドすることができ、これらは粉末及び／若しくはペレットとして組合せることができ、これらは、これらの生の形及び／若しくは熱可塑性ポリマー、ワックス若しくは油のような担体中の濃縮物として又はこれらの任意の組合せで添加することができる。好ましくは、エラストマー並びに熱可塑性ポリマー成分及び強化用繊維材料の大部分乃至全部を除いた、他の成分の全数基準で、成分（例えば添加剤）の少なくとも半分乃至全部を、マスターバッチとして添加する。更に好ましくは、エラストマー並びに熱可塑性ポリマー成分及び強化用繊維材料の大部分乃至全部を除いた、他の成分の少なくとも２／３乃至全部を、マスターバッチとして添加する。なお更に好ましくは、エラストマー並びに熱可塑性ポリマー成分及び強化用繊維材料の大部分乃至全部を除いた、他の成分の少なくとも３／４乃至全部を、マスターバッチとして添加する。最も好ましくは、エラストマー並びに熱可塑性ポリマー成分及び強化用繊維材料の大部分乃至全部を除いた、他の成分の全部を、マスターバッチとして添加する。幾つかの場合に於いて、熱可塑性ポリマー成分の４９重量％以下をマスターバッチの中に添加することが好ましい。
【００５５】
本発明の実施を例示するために、好ましい態様の例を下記に示す。しかしながら、これらの実施例は、如何なる様式に於いても本発明の範囲を限定しない。
【実施例】
【００５６】
下記の実施例に於いて、重量％は、繊維強化プロピレンポリマー組成物の全重量基準である。
【００５７】
耐衝撃性ポリプロピレン並びにポリオレフィンエラストマー、サイズ剤及びカラーコンセントレートを含有するマスターバッチを、約２４０℃のバレル温度を有するディエフェンバッチャー(Dieffenbacher)一軸スクリュー押出機中に供給し、その中で可塑化して、溶融プロピレンポリマー組成物を形成した。この溶融プロピレンポリマー組成物を、ディエフェンバッチャー二軸スクリュー押出機中に輸送し、そこで約４８ガラスロービング（３０重量％）を、約２１０℃に設定した輸送及び混合ゾーンの発端に導入した。繊維強化溶融プロピレンポリマー組成物を、二軸スクリュー押出機を通して、共に２４０℃に設定された溶融ゾーンからダイゾーンまで輸送したとき、連続繊維は、１インチ（２．５４ｃｍ）から４インチ（１０．１６ｃｍ）までの範囲であった所望の長さに細断された。二軸スクリューは、３００ポンド（１３６．０８ｋｇ）／時の押出量で、５５回転／分で運転した。
【００５８】
繊維強化プロピレンポリマー組成物を、ダイを通して押し出して、約７インチ（１７．７８ｃｍ）幅×約１．２５インチ（３．１８ｃｍ）高さの寸法のリボンを成形した。この溶融リボンを、１７５℃で温度制御されたエンクロージャーを通して、第一コンベヤーベルトによってカッターに輸送し、リボンをログとして参照されるプリフォームに切断し、そしてカッターから、２４０℃に設定された温度制御されたエンクロージャー内の第二ベルト上で運び出し、次いで２００℃で設定された温度制御されたトンネルを通過する第三ベルトによって圧縮成形用金型まで輸送した。成形サイクル当り金型内に３個のログが必要であり、第一ログ及び第二ログは約２８．５インチ（７２．３９ｃｍ）長であり、第三ログは約５．９インチ（６５．７９ｃｍ）長であった。
【００５９】
これらのログを、１８０℃のキャビティ温度及び１７０℃のコア温度を有する、３０００トン圧縮成形プレスの金型の中に手で置いた。スロークローズ(slow close)時間は約９秒間であり、トンネージ(tonnage)時間は約１．５分間であり、そして硬化時間は約０．５分間であった。二次加工品は、約３．５フィート（１．０７ｍ）長×２．５フィート（０．７６ｍ）幅及び２フィート（０．６１ｍ）深の寸法及び約１９ポンド（８．６２ｋｇ）の重量の、０．１２５インチ（０．３２ｃｍ）〜０．２インチ（０．５１ｃｍ）の変化する壁厚を有する乗物底部であった。
【００６０】
実施例１〜４の組成を表Ｉに示す（重量部は、全組成物の重量基準である）。表Ｉに於いて、
【００６１】
「ＰＰ」は、約１２％のエチレンを含み、２３０℃及び２．１６ｋｇの適用荷重で、ＩＳＯ１１３３に従った３５ｇ／１０分のメルトフローレートを有する、耐衝撃性ポリプロピレンコポリマーであり、
【００６２】
「ＰＯＥ」は、約０．８７ｇ／ｃｍ2の密度、（１９０℃及び２．１６ｋｇの適用荷重で、ＩＳＯ１１３３に従った）５ｇ／１０分のメルトフローレート、２．１の分子量分布を有する、ダウ・ケミカル社(Dow Chemical Company)からアフィニティ(AFFINITY)（商標）８２００ポリオレフィンエラストマーとして入手可能な実質的に線状のエチレンポリマーであり、
【００６３】
「ガラス」は、２２０５のテックス数及び約１７μｍの直径を有する、ＰＰＧ社からツフロブ(TUFROV)（商標）４５８８として入手可能な連続ガラス繊維であり、
【００６４】
「カラー」は、アメリケム社(Americhem)から製品コード５２４８０−Ｈ１として入手可能な暗グレー色カラーコンセントレートであり、そして
【００６５】
「ＳＡ」は、１〜１．５％の無水マレイン酸グラフトレベルを有する、クロンプトン社(Crompton)からポリボンド(POLYBOND)（商標）３２００として入手可能なマレイン化ポリプロピレンサイズ剤である。
【００６６】
下記の試験を、二次加工物品から切断した試験体上で行い、試験結果を表Ｉに報告する。
【００６７】
曲げ特性、「ＦM」（曲げ弾性率）及び「ＦS」（曲げ強度）は、０．２インチ（０．５１ｃｍ）×１インチ（２．５４ｃｍ）×８インチ（２０．３２ｃｍ）試験体上で２ｍｍ／分でＩＳＯ１７８に従って行い、値をメガパスカル（ＭＰａ）で報告する。
【００６８】
引張特性、「ＴS」（引張強度）及び「ＴE」（破断点引張伸び）は、０．２インチ（０．５１ｃｍ）×１インチ（２．５４ｃｍ）×８インチ（２０．３２ｃｍ）試験体上で５ｍｍ／分でＩＳＯ５２７に従って行い、値をそれぞれＭＰａ及び％で報告する。
【００６９】
計器測定ダート衝撃、「ＩＤＩ」は、７３°Ｆで、３、４及び５ｍｍ厚さの３インチ（７．６２ｃｍ）×３インチ（７．６２ｃｍ）試験体上で、２０ｍｍのダート半径、４０ｍｍの環開口、４０ｍｍ環同一〜より小さい環で衝撃の間、空気的に締め付けた潤滑無しサンプルで、４．４ｍ／ｓで、ＩＳＯ６６０３／２に従って行い、値をジュール（Ｊ）で報告する。
【００７０】
【表１】
2006502888.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明方法の工程を示すフローチャートである。
【図２】圧縮成形された、熱成形された又は真空成形された二次加工品を与える、本発明方法の工程を示すフローチャートである。
【図３】射出成形された二次加工物品を与える、本発明方法の工程を示すフローチャートである。
【図４】吹込成形された二次加工品を与える、本発明方法の工程を示すフローチャートである。
【図５】押し出された異形二次加工品を与える、本発明方法の工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明に従って繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の二次加工品を製造及び成形するための装置の略側面図である。
【図７】追加の繊維源を含む、図６の線Ａ−Ａに沿って切った、ダイ及びエンクロージャーの断面図である。
【図１】
2006502888.tif 000004
【図２】
2006502888.tif 000005
【図３】
2006502888.tif 000006
【図４】
2006502888.tif 000007
【図５】
2006502888.tif 000008
【図６】
2006502888.tif 000009
【図７】
2006502888.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月28日(2004.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）熱可塑性ポリマーを押出機中に導入する工程、
（２）エラストマーを含むマスターバッチを前記押出機中に導入する工程、
（３）前記押出機内で前記熱可塑性ポリマー及び前記マスターバッチを可塑化して、溶融熱可塑性ポリマー組成物を形成する工程、
（４）前記溶融熱可塑性ポリマー組成物中に強化用連続繊維材料を導入する工程、
（５）溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を押出する工程並びに
（６）前記繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を含んでなる二次加工品を成形する工程を含んでなる繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を製造し、それから二次加工品を製造する方法。
【請求項２】
（ｉ）前記溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を、ダイを通して押出して、所望の断面形状を有する加熱した繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の連続押出物を形成する工程、
（ｉｉ）加熱した前記繊維強化熱可塑性ポリマー組成物の連続押出物をカッターに輸送する工程、
（ｉｉｉ）前記連続押出物を複数個のプリフォームに切断する工程並びに
（ｉｖ）前記プリフォームを、前記カッターから圧縮成形用金型、真空成形用金型又は熱成形用金型中へ輸送する工程
を工程（５）と工程（６）との間に更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程（ｉｖ）に於ける金型が圧縮成形用金型である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
（ｖ）前記溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物をアキュームレータに輸送する工程、
（ｖｉ）所望量の加熱した繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を蓄積してショットを形成する工程並びに
（ｖｉｉ）前記ショットを射出成形用金型中に射出する工程
を工程（５）と工程（６）との間に更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
（ｖｉｉｉ）前記溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を、押出ダイを通して押出して、所望の形状のパリソンを形成する工程、
（ｉｘ）前記パリソンを吹込成形用金型の中に置く工程、
（ｘ）前記吹込成形用金型を閉じる工程並びに
（ｘｉ）気体を前記吹込成形用金型の中に注入する工程
を工程（５）と工程（６）との間に更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
（ｘｉｉ）前記溶融繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を、所望の形状を有する押出異形ダイを通して押出す工程を、工程（５）と工程（６）との間に、更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記押出機が一軸スクリュー押出機又は２軸スクリュー押出機である請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記エラストマーがポリオレフィンエラストマーである請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記エラストマーが実質的に線状のポリエチレンポリマー又はエチレン及びＣ3〜Ｃ20α−オレフィンを含んでなる線状のエチレンポリマーである請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記エラストマーが実質的に線状のポリエチレンポリマー又はエチレンとプロピレン、ブテン、ヘキセン若しくは１−オクテンからなる群から選ばれたαオレフィンとを含んでなる線状のエチレンポリマーである請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記エラストマーがエチレン及び１−オクテンを含んでなる実質的に線状のポリエチレンポリマーである請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記マスターバッチがタルク、クレイ、ケイ灰石、雲母、炭酸カルシウム、熱安定剤、紫外（ＵＶ）線安定剤、カップリング剤、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤、透明剤、核生成剤、難燃化剤又はこれらの混合物を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記強化用繊維材料が連続ガラス繊維、炭素グラファイト繊維、ポリエステル繊維、ケブラー（KEVLAR）ポリアラミド繊維、大麻繊維、金属繊維又は金属被覆繊維である請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記強化用繊維材料が複数の連続ガラス繊維である請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記二次加工品が乗物ベッドライナー、乗物計器盤、乗物カウリング、乗物フェンダー、乗物パネル、乗物ボディカバー、乗物底部、電気設備デバイスハウジング、枠箱、芝生及び庭備品、床材又は壁材であり、
乗物が乗用車、トラック、スノーモービル、個人用船、全ての地上乗物、芝刈り及び庭用トラクター、農場設備又はゴルフカートである請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
二次加工品がゴルフカート底部である請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
2006502888.tif 000011
2006502888.tif 000012
2006502888.tif 000013