JP2000159913A - 長繊維束への樹脂含浸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発泡硬化する樹脂液を進行長繊維束に含浸し、
この樹脂液含浸長繊維束を所望の形状に成形しつつ含浸
樹脂液を発泡硬化させる繊維強化発泡樹脂成形体の製造
に使用する含浸装置の清掃頻度の低減化や装置構造の簡
易化を図る。 【解決手段】平行に取り揃えた進行長繊維束１を挾さむ
下盤２と上盤３を備え、上盤３に樹脂液圧入室３１を設
け、該樹脂液圧入室３１から上盤下面３４に達する多数
箇の樹脂液吐出孔３３を上盤下面３４に対し一様分布で
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は繊維強化発泡樹脂成
形体、特にガラス繊維強化発泡ウレタン樹脂成形体の製
造に用いる、長繊維束への樹脂含浸装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化発泡樹脂成形体、特にガラス繊
維強化発泡ウレタン樹脂成形体は、低吸水率、優れた耐
食性、軽量、優れた機械的強度、優れた耐久性、均質
性、優れた低温衝撃強度、更には二次加工が容易、衛生
的で防腐処理が不要等の利点を有し、軌道の枕木や水処
理用構造材等、天然木材に代わり多方面で使用されてい
る。

【０００３】発泡ウレタン樹脂はポリイソシアネ−トと
多価アルコ−ルと少量の水の存在下での縮合反応により
生成され、二液の混合、クリ−ムタイム、タックフリ−
タイム、ライズタイム、セットタイムを経て反応が終結
される。

【０００４】上記クリ−ムタイムとは、二液混合液が発
泡を開始し白濁状態のクリ−ム状液体になり、樹脂液が
目に見える程度に膨張を開始する直前までの時間であ
る。

【０００５】上記タックフリ−タイムとは、二液混合液
の表面粘着性が小さくなる（人の手に粘着しない程度）
までの時間である。

【０００６】上記ライズタイムとは、クリ−ム状液体が
膨張し始めてから、その膨張が最大値に達するまでの時
間である。

【０００７】上記セットタイムとは、ライズタイムが終
了し多孔質成形体として表面硬化が完了するまでの時間
である。

【０００８】従来、繊維強化発泡ウレタン樹脂成形体の
製造方法として、図３に示すようにガラスロ−ビング等
の長繊維束１’を平行に取り揃えて進行させ、その進行
長繊維束に二液混合液をノズルｎによって振り掛け、こ
の樹脂液振り掛け長繊維束を含浸台２’上において巾方
向往復移動の含浸板３’，３’で押さえて振り掛け樹脂
液を繊維間に揉み込んで含浸させ、さらにこの樹脂液含
浸長繊維束を四本のエンドベルトで組み立てた筒型の成
形用通路Ｂに通してその含浸樹脂液を発泡硬化させつつ
引取器Ｃで引き取ることが知られている（例えば、特開
平６−１９８７５８号公報）。

【０００９】かかる繊維強化発泡ウレタン樹脂成形体の
製造方法においては、樹脂液含浸長繊維束をクリ−ムタ
イム以前に成形用通路内に進入させることが必要であ
る。

【００１０】而して、長繊維束の進行速度をかなり高速
にする必要があり、これに伴い含浸板の往復速度や樹脂
液の振り掛け流量を大きくすることが必要である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
揉み込む方式の含浸装置では、樹脂液の振り掛け流量を
大きくすると樹脂液の飛散が避けられず、この飛散樹脂
液が周囲に付着しこれが発泡硬化するので、その清掃作
業が厄介である。また、この清掃作業に付帯して付属設
備が必要となる。更に、含浸板での余分の樹脂液の付着
・発泡硬化も避けられず、かなり高頻度での定期的な清
掃が必要であり、含浸板の往復動機構が複雑であるため
に、その定期的清掃時での含浸板往復動機構の分解・再
組立ても厄介である。

【００１２】本発明の目的は、発泡硬化する樹脂液を進
行長繊維束に含浸し、この樹脂液含浸長繊維束を所望の
形状に成形しつつ含浸樹脂液を発泡硬化させる繊維強化
発泡樹脂成形体の製造に使用する含浸装置の清掃頻度の
低減化や装置構造の簡易化を図ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る長繊維束へ
の樹脂含浸装置は、平行に取り揃えた進行長繊維束を挾
さむ下盤と上盤を備え、上盤に樹脂液圧入室を設け、該
樹脂液圧入室から上盤下面に達する多数箇の樹脂液吐出
孔を上盤下面に対し一様分布で設けたことを特徴とする
構成である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。

【００１５】図１の（イ）は本発明に係る含浸装置を示
す斜視図、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ
断面図である。

【００１６】図１において、１は平行に取り揃えた進行
中の長繊維束であり、繊維としてはモノフィラメント、
短繊維を絡ませて糸条としたものを用いることができ
る。繊維の種類としては、ガラス繊維の外、ポリアミ
ド、ポリエステル、ポリオレフィンを例示できる。２は
下盤であり、巾両端にガ−ド板２１を立設してある。３
は上盤であり、下盤２に装着され、これらの上下盤間に
前記の長繊維束１が挾まれる。

【００１７】３１は上盤３に設けた樹脂液圧入室、３２
は樹脂液圧入口である。３３，…は樹脂液圧入室３１の
底面から上盤下面３４にかけて穿設した多数箇の樹脂液
吐出孔であり、上盤下面３４に対し一様な分布で設けて
ある。この吐出孔３３の孔径は約φ１ｍｍ、ピッチｐは
１０〜３０ｍｍとされ、前後の横列吐出孔間で半ピッチ
ずらすことが好ましい。

【００１８】図１において、４ａ，４ｂは二液の各液タ
ンク、４１は二液混合ポ−ト、４２は高圧ポンプであ
る。

【００１９】上記二液のＡ液には、二価のイソシアネ−
ト化合物を、Ｂ液には末端が水酸基のポリエステルやポ
リエ−テルを使用できる。

【００２０】上記において、下盤２と上盤３との間から
樹脂液が漏れないように上下盤間を緊圧するための錘や
ばね等を付設することができる。また、上盤３の前方向
への脱出を防止するためのストッパ−を設けることがで
きる。

【００２１】図２は繊維強化発泡樹脂成形体の製造装置
を示し、Ａは本発明に係る含浸装置、Ｂは四本のエンド
レスベルトから組み立てられた四角筒の成形用通路、Ｃ
は引取器である。

【００２２】上記の各エンドレスベルトには、ベルトを
矢印方向に走行させるためのロ−ル群と、四角筒部のエ
ンドレスベルト部分を後述する含浸樹脂の発泡膨張圧力
に対して押さえるロ−ル群が設けられるが、これらロ−
ル群の図示は省略してある。

【００２３】この製造装置を用いて繊維強化発泡樹脂成
形体を製造するには、図１において、水平に取り揃えた
長繊維束１を下盤２と上盤３とで挾んで進行させると共
に混合二液を高圧ポンプ４２で上盤３の樹脂液圧入室３
１に圧入し、この圧入樹脂液を上盤３の多数の吐出孔３
３，…より進行長繊維束に注入していく（なお、下盤と
上盤との間から樹脂液が漏れないように上下盤間を錘や
ばね等により充分な圧力で緊圧してある）。

【００２４】この場合、樹脂液圧力と吐出孔３３の一様
分布及び短ピッチのために、長繊維束の進行速度が速く
ても、長繊維束にくまなく樹脂液を注入・含浸できる。

【００２５】図２において、このようにして樹脂液を含
浸した長繊維束１０を成形用通路Ｂに通し、この成形用
通路で含浸樹脂液を発泡硬化させ、成形用通路の出口に
至るまでに硬化を終了させ、引取器Ｃで繊維強化発泡樹
脂成形体を引き取っていく。

【００２６】所定密度の繊維強化発泡樹脂成形体を得る
には、含浸樹脂の発泡硬化を上記成形用通路Ｃ内で開始
させ、終結させることが必要であり（成形用通路に入る
以前に発泡が開始されると、発泡気泡径が大きくなり、
密度低下が生じる）、従って、樹脂液含浸長繊維束を成
形用通路内にクリ−ムタイム以前に進入させることが必
要である。

【００２７】而るに、本発明に係る含浸装置によれば、
一様含浸のもとで長繊維束の進行速度を高速化できるか
ら、樹脂液含浸長繊維束を成形用通路内にクリ−ムタイ
ム以前に進入させることができ、所望密度の繊維強化発
泡樹脂成形体を得ることができる。

【００２８】

【実施例】長繊維束には、太さ９μｍの単繊維を４００
本集めてストランドとし、このストランドを９３本集束
したガラスロ−ビングを使用し、二液には発泡剤として
の水を少量含有する粗製４−４ジフエジルメタンジイソ
シアネ−トとポリエ−テル樹脂を使用した。

【００２９】上盤及び下盤の長さＬ：２００ｍｍ、巾
Ｗ：２００ｍｍ、上下盤間の間隔ｈ：７ｍｍ、吐出孔の
孔径：φ１ｍｍ、ピッチ：１５ｍｍとした。

【００３０】上記長繊維束を１ｍ／minで進行させ、樹
脂液圧入流量０．９リットル／分、圧力１２ｋｇ／cm²
で混合液の含浸を行い、長さ２０cmの成形用通路で加圧
成形してガラス繊維強化発泡ウレタン樹脂成形体を得
た。

【００３１】この成形体は表面に光沢のある美麗な外観
を呈し、ガラス繊維が長さ方向に配向して均一に分散
し、樹脂が一様に発泡したものであった。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る長繊維束への樹脂含浸装置
は、進行長繊維束を上下盤で挾み、上盤の樹脂液圧入室
から一様な密分布の樹脂液吐出孔より進行長繊維束に樹
脂液を加圧注入する構成であり、長繊維束の進行速度を
速くしても圧入圧力を高くし、吐出孔の分布間隔を狭く
することにより一様な樹脂液含浸を保証できる。

【００３３】従って、長繊維束の進行速度が速くても、
樹脂液の飛散がなく、また樹脂液の付着発泡硬化箇所が
上下盤の前端のみの限られた場所であるので、付着発泡
硬化を除去する作業（清掃作業）の頻度を低減できる。

【００３４】また、部材を往復移動させるための機構が
不要であり、装置の簡易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（イ）は本発明に係る樹脂含浸装置を示
す斜視図、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ
断面図である。

【図２】本発明に係る樹脂含浸装置を用いた繊維強化発
泡樹脂成形体の製造装置を示す図面である。

【図３】従来の樹脂含浸装置を用いた繊維強化発泡樹脂
成形体の製造装置を示す図面である。

【符号の説明】

１ 長繊維束 ２ 下盤 ３ 上盤 ３１ 樹脂液圧入室 ３２ 樹脂液圧入口 ３３ 樹脂液吐出孔 ３４ 上盤 ４ａ Ａ液タンク ４ｂ Ｂ液タンク ４２ 加圧ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平行に取り揃えた進行長繊維束を挾さむ下
   盤と上盤を備え、上盤に樹脂液圧入室を設け、該樹脂液
   圧入室から上盤下面に達する多数箇の樹脂液吐出孔を上
   盤下面に対し一様分布で設けたことを特徴とする長繊維
   束への樹脂含浸装置。