JP2001088223A - Apparatus for producing thermoplastic resin long object reinforced by long fibers - Google Patents

Apparatus for producing thermoplastic resin long object reinforced by long fibers

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JP2001088223A
JP2001088223A JP26742199A JP26742199A JP2001088223A JP 2001088223 A JP2001088223 A JP 2001088223A JP 26742199 A JP26742199 A JP 26742199A JP 26742199 A JP26742199 A JP 26742199A JP 2001088223 A JP2001088223 A JP 2001088223A
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long
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fiber bundle
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井 康 宏 坂
Rikio Yonaiyama
力 男 米内山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To develop a means for preventing the generation of fluff or pill at the time of production of a long fiber reinforced resin long object. SOLUTION: The longitudinal cross-sectional shape of the shaping nozzle 1 bored in the downstream end wall Vd of an opening and impregnation tank V is formed from a conical part 11 and the land 12 having a cylindrical surface continued thereto, the vertical angle (α) of the inner wall surface 11i of the conical part is set to 15-35 deg., the length of the land is set to 1-5 mm, and the thickness of the downstream end wall Vd is set to 5-30 mm. A molten resin is introduced from a supply mechanism (not shown in a drawing) through a resin introducing port Vi. A continuous fiber bundle F is introduced through the fiber bundle introducing port Vuf or Vtf provided to an upstream end wall Vu or the upstream region of a top plate Vt, and impregnated with the resin while opened by the opening construction member RP in a main apparatus V. The impregnated fiber bundle is drawn out of the main apparatus V toward the downstream area by a drawing-out device (not shown in a drawing) while squeezed by the shaping nozzle 1 to obtain a long fiber reinforced resin long object S. Fluff or pill is not almost generated in the periphery of the outlet of the shaping nozzle 1 bored in the opening and impregnation tank V.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は連続した強化用繊維
束に溶融熱可塑性樹脂を含浸させて、強化熱可塑性樹脂
長尺体即ち、単一方向に整列した長繊維で強化された熱
可塑性樹脂構造体を製造する為の装置に関する。詳しく
は、特定形状の賦形ノズルを使用することをその主眼と
し、糸切れによる毛玉発生が押さえられると共に、安定
生産性に優れた熱可塑性樹脂長尺体を製造する為の装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous reinforcing fiber bundle impregnated with a molten thermoplastic resin to form a reinforced thermoplastic resin elongated body, that is, a thermoplastic resin reinforced with unidirectionally aligned long fibers. The present invention relates to an apparatus for manufacturing a structure. More specifically, the present invention mainly relates to the use of a shaping nozzle having a specific shape, and relates to an apparatus for producing a thermoplastic resin long body which suppresses generation of pills due to thread breakage and has excellent stable productivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】強化用繊維束に溶融樹脂を良好に含浸さ
せる方法は既に特公昭63−37694号公報等に種々
提案されている。これらの方法によれば、含浸性に優れ
た熱可塑性樹脂長尺体を得ることができる。しかし、本
発明者等の検討によれば、次記の各種改善必要事項が残
されていることが判った:長時間運転に伴って繊維の糸
切れに伴って毛玉が発生する;この毛玉が賦形ノズルに
詰まる結果として更なる糸切れを引起こし、最終的に長
尺体全体が破断して運転中止に至る。
2. Description of the Related Art Various methods for satisfactorily impregnating reinforcing fiber bundles with a molten resin have already been proposed in Japanese Patent Publication No. 63-37694. According to these methods, it is possible to obtain a thermoplastic resin long body having excellent impregnation properties. However, according to the investigations by the present inventors, it has been found that the following various necessary items for improvement remain: pills are generated due to breakage of the fiber with long running; As a result of the ball clogging the shaping nozzle, further thread breakage occurs, and eventually the entire elongated body breaks, leading to a stoppage of operation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
各種改善必要事項を解消し、長時間運転後にも開繊含浸
装置の下流端に位置する賦形ノズルに往々に発生する毛
玉を防止する方策を提供し、長繊維で強化された熱可塑
性樹脂長尺体を長時間安定して製造し得る装置を開発す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned various necessary items, and to reduce hair balls which are frequently generated at a shaping nozzle located at the downstream end of a fiber impregnation apparatus even after a long operation. It is an object of the present invention to provide a measure for preventing the occurrence of the above problem and to develop an apparatus capable of stably producing a long thermoplastic resin body reinforced with long fibers for a long time.

【0004】[0004]

【課題を解決しようとする手段】本発明は下掲の各要件
の結合によって構成された各実施態様によってその効果
を達成し得るものである: 1)長繊維で強化された熱可塑性樹脂長尺体を製造する
為の引抜き成形装置において、該成形装置における下流
端壁に穿設された賦形ノズルを形成する上流側円錐面の
頂角(α)が15〜35度であると共に該賦形ノズルがそ
の下流側域に長さ1〜5mmのランド部を有することを特
徴とする製造装置。 2)該賦形ノズルの上流側円錐面の頂角(α)が20〜3
0度であることを特徴とする前記項1に記載の製造装
置。 3)該賦形ノズルがその上流端から下流端までの中心軸
上における厚さ5〜35mmであることを特徴とする前記
項1又は2に記載の製造装置。 4)該賦形ノズルがその上流端から下流端までの中心軸
上における厚さ15〜30mmであることを特徴とする請
求項1〜3の何れかに記載の製造装置。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention can achieve its effects by the embodiments constituted by the combination of the following requirements: 1) A long thermoplastic resin reinforced with long fibers. In a pultrusion molding apparatus for manufacturing a body, an apex angle (α) of an upstream conical surface forming a shaping nozzle formed in a downstream end wall of the molding apparatus is 15 to 35 degrees, and the shaping is performed. A manufacturing apparatus wherein the nozzle has a land portion having a length of 1 to 5 mm in a downstream region thereof. 2) The apex angle (α) of the conical surface on the upstream side of the shaping nozzle is 20 to 3
Item 2. The manufacturing apparatus according to Item 1, wherein the angle is 0 degree. 3) The manufacturing apparatus according to item 1 or 2, wherein the shaping nozzle has a thickness of 5 to 35 mm on a central axis from an upstream end to a downstream end. 4) The manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the shaping nozzle has a thickness of 15 to 30 mm on a central axis from an upstream end to a downstream end.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】長繊維で強化された熱可塑性樹脂
長尺体を製造する槽型の開繊含浸装置(「引抜成形装置」
と称することがある)及び詳しくは、それに装着された
本発明の賦形ノズルについて以下に図面を参照して具体
的に説明する。しかし、本発明はこれらの具体的説明に
よっては何等の制限を受けない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A tank-type opening and impregnating apparatus ("pull-drawing apparatus") for producing a long thermoplastic resin body reinforced with long fibers.
) And more specifically, the shaping nozzle of the present invention mounted thereon will be specifically described below with reference to the drawings. However, the invention is not limited in any way by these specific descriptions.

【0006】<図面に基づく説明>図1は本発明及び従
来技術を説明する為の便宜上用いられる図であり、図2
は本発明の好適実施態様(実施例)を説明する為の図、図
3及び図4は類似態様(比較例)を説明する為の図であ
る。図1で統括される本発明の好適態様は長繊維で強化
された熱可塑性樹脂長尺体を製造する為の「開繊含浸装
置V(別名「引抜成形装置」)」を示す模式的縦断面図であ
って、図1(A)によれば、この開繊含浸装置(V;「開繊
含浸槽」又は「含浸槽」と略称されることがある)は開繊さ
れる長繊維束F(長繊維ロービング)をその進行方向に沿
って両側から挟む様に位置する左側壁(不図示)及び右側
壁(不図示)、槽の上流端に位置して含浸槽Vを形成する
上流端壁Vu、槽の下流端に位置して含浸槽Vを形成す
る下流端壁Vd、これらの両側壁と両端壁との全てに下
縁面で密接する底板Vb及びこの底板Vbに対向してそれ
らの全てに上縁面で密接する天板Vtとで主として形成
されている。
<Description Based on the Drawings> FIG. 1 is a diagram used for convenience for explaining the present invention and the prior art, and FIG.
Is a diagram for explaining a preferred embodiment (example) of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining a similar embodiment (comparative example). A preferred embodiment of the present invention, which is summarized in FIG. 1, is a schematic longitudinal cross-section showing an "spreading and impregnating apparatus V (also called a" pultruding apparatus ")" for producing a long thermoplastic resin body reinforced with long fibers. According to FIG. 1 (A), according to FIG. 1 (A), the open fiber impregnating device (V; sometimes abbreviated as “open fiber impregnating tank” or “impregnating tank”) is a long fiber bundle F to be opened. (Long fiber roving) is located on both sides along the traveling direction of the left side wall (not shown) and right side wall (not shown), the upstream end wall located at the upstream end of the tank and forming the impregnation tank V Vu, a downstream end wall Vd located at the downstream end of the tank to form the impregnation tank V, a bottom plate Vb closely contacting all of the both side walls and both end walls with a lower edge surface, and a bottom plate Vb opposed to the bottom plate Vb. It is mainly formed of a top plate Vt which is closely contacted with the entire upper edge surface.

【0007】それに加えて、上記の含浸槽Vはその内側
で両側壁間を連結する様に、しかも溶融樹脂中に浸漬さ
れる高さに架設された1本以上、好ましくは3本以上の
開繊ロールR(遊転も駆動回転も可能)又は好ましくは3
対以上の(固定:非回転)開繊ピンP(両者を一括して「開
繊架設体RP」と総称することがある)と下流端壁Vdに
穿設された先細の本発明の賦形ノズル1とを備えてい
る。
In addition, one or more, preferably three or more, of the impregnating tanks V are installed so as to connect between both side walls inside the impregnating tank V and at a height immersed in the molten resin. Fine roll R (both free rotation and drive rotation are possible) or preferably 3
A pair or more (fixed: non-rotating) spreading pins P (both may be collectively referred to as a "spreading structure RP") and a tapered shaping of the present invention formed in the downstream end wall Vd And a nozzle 1.

【0008】この本発明の賦形ノズル1は開繊含浸槽V
内で形成された長繊維強化樹脂長尺体Sを槽内から引出
される際に所期の断面形状に整形する為のノズルであ
る。ここで、「賦形ノズル」は「賦形オリフィス」と称する
こともできるが、本発明ではこれを「賦形ノズル」と称す
る。図1(B)は本発明の賦形ノズル1を装着した開繊含
浸装置Vの別異態様を示す最上流側部分であって、この
態様においては、開繊含浸装置Vの上流側天板に穿たれ
た長繊維束導入口Vtf経由で左上から斜下向けに開繊さ
れるべき長繊維束Fが導入され、次に溶融樹脂中へ導入
後に転向手段(転向ロールTr又は転向ピンTp)の左下側
から接触しながら略水平方向へ転向された位置で転向手
段Tから離脱して開繊ロールR又は開繊ピンPへ向か
う。この転向手段は開繊を目的とせず、単に長繊維束F
の移動方向を変更する手段に過ぎない。
[0008] The shaping nozzle 1 of the present invention comprises an opening impregnation tank V
This is a nozzle for shaping the long fiber-reinforced resin long body S formed in the inside into a desired cross-sectional shape when the long body S is drawn out of the tank. Here, the “shaping nozzle” may be referred to as a “shaping orifice”, but in the present invention, this is referred to as a “shaping nozzle”. FIG. 1 (B) is a most upstream side portion showing another embodiment of the opening and impregnating device V equipped with the shaping nozzle 1 of the present invention. In this embodiment, the upstream top plate of the opening and impregnating device V is shown. A long fiber bundle F to be spread obliquely downward from the upper left is introduced through the long fiber bundle introduction port Vtf drilled in the above, and then, after being introduced into the molten resin, a turning means (a turning roll Tr or a turning pin Tp). At the position turned in the substantially horizontal direction while contacting from the lower left side of the sheet, the sheet is separated from the turning means T and heads toward the spread roller R or the spread pin P. This turning means is not intended to open the fiber, but is simply a long fiber bundle F
It is merely a means of changing the moving direction of the object.

【0009】<<本発明の実施態様>>図2は本発明の賦形
ノズル1の模式的拡大縦断面図であって、図2において
賦形ノズル1は下流端壁Vdに下流側へ向けて先細りに
穿設された円錐部11とその下流端に接続するランド部
12とで形成されている。賦形ノズル1を上流側から見
た壁面11iは通常、賦形ノズル1の中心軸(X)を囲む
円錐面であるが、楕円錘面等であっても良い(ランド部
の内壁面は通常は見えない)。図2を含む各図に表示さ
れた下流端壁Vdの縦断面図上で下流側へ向けて収束す
る2直線11mは何れもこの円錐部の内壁面11iに位置
する母線である。
<< Embodiment of the Present Invention >> FIG. 2 is a schematic enlarged longitudinal sectional view of the shaping nozzle 1 of the present invention. In FIG. 2, the shaping nozzle 1 is directed to the downstream end wall Vd toward the downstream side. It is formed of a conical portion 11 that is formed by tapering and a land portion 12 that is connected to a downstream end thereof. The wall surface 11i of the shaping nozzle 1 viewed from the upstream side is usually a conical surface surrounding the central axis (X) of the shaping nozzle 1, but may be an elliptical cone surface or the like (the inner wall surface of the land portion is usually Is not visible). Each of the two straight lines 11m converging toward the downstream side on the longitudinal sectional view of the downstream end wall Vd shown in each figure including FIG. 2 is a generatrix located on the inner wall surface 11i of the conical portion.

【0010】本発明の賦形ノズル1では、その円錐部1
1の内壁面11iが形成する円錐面の頂角[α:上記2直
線11iの交角]は通常15〜35度、好ましくは20〜
30度に設定されれば殆どの場合には十分である。この
円錐部11の下流端はランド部12に接続し、このラン
ド部12は通常、円筒面で形成されている。このランド
部12の長さ(ランド長)は通常1〜5mm、好ましくは1
〜3mmに設定されれば殆どの場合には足りる。
In the shaping nozzle 1 of the present invention, the conical portion 1
The apex angle [α: intersection angle of the two straight lines 11i] of the conical surface formed by the inner wall surface 11i is usually 15 to 35 degrees, preferably 20 to 35 degrees.
A setting of 30 degrees is sufficient in most cases. The downstream end of the conical portion 11 is connected to a land portion 12, and the land portion 12 is usually formed of a cylindrical surface. The length of the land portion 12 (land length) is usually 1 to 5 mm, preferably 1
It is sufficient in most cases if it is set to ~ 3 mm.

【0011】本発明においては、本発明の賦形ノズル1
が穿設された下流端壁Vdの厚さも重要であって、この
厚さは通常5〜35mm、好ましくは10〜30mmに設定
されることが好ましい。 <開繊含浸装置Vの作動説明>図2に示された本発明の
賦形ノズル1が穿設された図1の開繊含浸装置V(別名
「引抜成形装置」;「含浸槽」と略称することがある)にお
いて、図面の左側(「上下左右前奥縦横」等は説明の便宜
上の表現である)に表示された上流端壁Vuに穿設された
長繊維導入ノズルVuf経由又は図面の左上に位置する天
板Vtの上流域に設けられた長繊維導入口Vtf経由の何
れかで長繊維ロービングFが開繊含浸装置Vへ導入され
る。他方、この装置V内には、その底板Vbに通常は穿
設された溶融樹脂導入口Viに接続された溶融樹脂供給
機構(不図示)から前記導入口Vi経由で溶融樹脂が導入
されて所定の高さに溶融樹脂の液面が保たれる。
In the present invention, the shaping nozzle 1 of the present invention is used.
The thickness of the downstream end wall Vd in which is formed is also important, and it is preferable that this thickness is usually set to 5 to 35 mm, preferably 10 to 30 mm. <Explanation of Operation of Spreading and Impregnating Apparatus V> The opening and impregnating apparatus V of FIG. 1 (also referred to as a “pultruding apparatus”; “impregnation tank”) in which the shaping nozzle 1 of the present invention shown in FIG. In the drawing), the long fiber introduction nozzle Vuf perforated on the upstream end wall Vu displayed on the left side of the drawing (“up, down, left, right, front, back, and vertical” is an expression for convenience of explanation) or in the drawing. The long fiber roving F is introduced into the opening and impregnating device V through any of the long fiber introduction ports Vtf provided in the upstream region of the top plate Vt located at the upper left. On the other hand, inside the apparatus V, a molten resin is introduced from a molten resin supply mechanism (not shown) connected to a molten resin introduction port Vi which is usually formed in the bottom plate Vb via the introduction port Vi, and a predetermined amount of molten resin is introduced. The liquid level of the molten resin is maintained at the height of the molten resin.

【0012】<<溶融樹脂導入口Vi>>開繊含浸槽Vへの
溶融樹脂の供給は前記含浸槽に設けられた溶融樹脂導入
口Viから行なわれる。この溶融樹脂導入口Viは通常、
含浸槽Vの天板Vt、底板Vb及び上流端壁Vuから選ば
れる1以上に穿設される。 <<開繊用繊維束導入口Vf>>開繊含浸槽Vへの開繊用繊
維束F(長繊維束)導入は上記の通りに、長繊維束導入口
Vf(総称)経由で行なわれる。この長繊維束導入口Vfは
開繊含浸槽Vの上流端壁Vu及び天板Vtから選ばれる1
以上に穿設される。長繊維束導入口Vfの形状はそれが
穿設される個所に応じて適切に選択され得るもので、例
えば長繊維束F(長繊維集束体)が上流端壁Vuに穿設さ
れた長繊維束導入口Vufから導入される場合には、長繊
維束導入口Vufの断面形状を長繊維束F自体の断面形状
又はそれらを複数本横に並列させた断面形状に適合する
スリット形状に設定すれば足りる。
<< Molten Resin Inlet Vi >> The molten resin is supplied to the opening and impregnating tank V from the molten resin inlet Vi provided in the impregnating tank. This molten resin inlet Vi is usually
The impregnation tank V is provided with at least one of a top plate Vt, a bottom plate Vb, and an upstream end wall Vu. << Spreading fiber bundle inlet Vf >> The opening fiber bundle F (long fiber bundle) is introduced into the spreader impregnation tank V via the long fiber bundle inlet Vf (collectively) as described above. . The long fiber bundle introduction port Vf is selected from the upstream end wall Vu and the top plate Vt of the open fiber impregnation tank V.
Drilled above. The shape of the long fiber bundle introduction port Vf can be appropriately selected according to the place where the long fiber bundle is introduced. For example, a long fiber bundle F (a long fiber bundle) is formed on the upstream end wall Vu. In the case of introduction from the bundle introduction port Vuf, the cross-sectional shape of the long fiber bundle introduction port Vuf is set to a cross-sectional shape of the long fiber bundle F itself or a slit shape adapted to a cross-sectional shape in which a plurality of these are arranged side by side. Is enough.

【0013】他方、長繊維束Fが含浸槽Vの天板Vt上
流域に開設された長繊維束導入口Vtfから導入される場
合には、長繊維束導入口Vtfの形状は長繊維束の断面形
状に制約されずに自由に選択可能である。即ち、この導
入口Vtfからは溶融樹脂が洩れ出る懸念が無いことか
ら、長繊維束導入口Vtfの形状は上流端壁Vuに穿設さ
れる長繊維導入口Vufと同一形状でも差支え無いことは
勿論、それとは異なって、単なる丸形又は角形等の開口
でも差支えない。
On the other hand, when the long fiber bundle F is introduced from the long fiber bundle introduction port Vtf opened in the upstream area of the top plate Vt of the impregnation tank V, the shape of the long fiber bundle introduction port Vtf is the same as that of the long fiber bundle. It can be freely selected without being restricted by the cross-sectional shape. That is, since there is no fear that the molten resin leaks from the inlet Vtf, the shape of the long fiber bundle inlet Vtf may be the same as the long fiber inlet Vuf formed in the upstream end wall Vu. Of course, differently, a simple round or square opening may be used.

【0014】<<開繊含浸槽とその温度設定について>>上
記の「開繊含浸槽」Vは溶融樹脂を所定量貯留させながら
流動させると共に開繊体の繊維間に溶融樹脂を含浸させ
る為に用いられる処理槽で、通常は箱形で充分であり、
最少限この開繊含浸槽Vの左右側側壁VsLR及び底板Vb
には加熱機構(不図示)が装備されていることが重要であ
る。この加熱機構によって、使用される基材樹脂並びに
開繊及び含浸される連続繊維束F等を基材樹脂の結晶融
点よりも次記の「充分に高い温度」に昇温及び保温できる
様に構成されていることが好ましい。前記の「充分に高
い温度」とは、使用樹脂の結晶融点よりも通常10〜1
50℃、好ましくは30〜120℃だけ高温を言い、こ
の加熱機構には含浸槽V内の樹脂及び連続繊維束(F)等
を上記の「充分に高い温度」に昇温及び維持する能力が備
わっていることが好ましい。ここで、基材樹脂が2種以
上の熱可塑性樹脂の組合せである場合に、上記の「充分
に高い温度」は最高融点を示す樹脂の結晶融点よりも通
常10〜150℃、好ましくは30〜120℃だけ高温
を言うが、組合せによって融点降下が生ずる場合には、
降下後の新たな融点に対して、上記の「充分に高い温度」
を算出すれば足りる。
<< Spreading and impregnating tank and temperature setting thereof >> The above-mentioned "spreading and impregnating tank" V is used to allow the molten resin to flow while storing a predetermined amount thereof and to impregnate the molten resin between the fibers of the spread fiber. In general, a box shape is sufficient.
At a minimum, the left and right side walls VsLR and the bottom plate Vb of the open fiber impregnation tank V
It is important that is equipped with a heating mechanism (not shown). With this heating mechanism, the base resin to be used and the continuous fiber bundle F to be opened and impregnated can be heated and kept at a temperature sufficiently higher than the crystal melting point of the base resin. It is preferred that The above “sufficiently high temperature” is generally 10 to 1 times higher than the crystal melting point of the resin used.
This heating mechanism has the ability to raise and maintain the temperature of the resin and the continuous fiber bundle (F) in the impregnation tank V to the above “sufficiently high temperature”. Preferably it is provided. Here, when the base resin is a combination of two or more thermoplastic resins, the “sufficiently high temperature” is usually 10 to 150 ° C., preferably 30 to 150 ° C., higher than the crystalline melting point of the resin having the highest melting point. A high temperature of only 120 ° C is used.
"Sufficiently high temperature" for the new melting point after descent
It is enough to calculate

【0015】ここで「結晶融点(Tm)」とは、示差走査型
熱量計(DSC)を用いた融解熱量測定において、試料の
温度を20℃/minの割合で昇温させながら発生する温度
−融解熱量関係曲線に生ずる融解熱ピークが位置する温
度とする。なお、融解熱ピークが複数個観測された場合
には、その中で最大面積を占めるピークが位置する温度
とする。
Here, the “crystal melting point (Tm)” is defined as the temperature which is generated while increasing the temperature of the sample at a rate of 20 ° C./min in the measurement of heat of fusion using a differential scanning calorimeter (DSC). The temperature at which the peak of heat of fusion occurs in the curve showing the relation of heat of fusion. When a plurality of heats of fusion peaks are observed, the temperature at which the peak occupying the largest area is located is set.

【0016】この開繊含浸装置V内へ上流側から導入さ
れた長繊維ロービングFはこの装置内に溶融樹脂の進行
方向に対して略垂直に架設された3本以上の開繊架設体
RP(「開繊ロール」と「開繊ピン」との総称)によって開繊
されると共に、開繊によって生じた各開繊体(単繊条及
びその低度集束体から選ばれる1種以上)の間に溶融樹
脂が含浸(開繊含浸)される。この場合の開繊方式は大別
して2つに分類される。
The long fiber roving F introduced from the upstream side into the opening impregnating apparatus V is provided with three or more opening RPs (RP ( Opening by the "spreading roll" and "spreading pin"), and between each spread (one or more selected from a single filament and a low-density bundle thereof) generated by spreading. Is impregnated with the molten resin (spreading impregnation). The opening method in this case is roughly classified into two types.

【0017】その第1の開繊方式は通常3本以上の開繊
架設体として開繊ロールRが用いられ、それらが回転
(駆動又は遊動)可能に、しかも溶融樹脂の移動方向に沿
って一連に設置され、開繊含浸装置V内へ導入された長
繊維集束体Fがこの開繊ロールRの周面に沿って所定長
だけは接触する行動を繰返す所謂「千鳥型接触」によって
開繊を行なう方式である。
In the first opening method, an opening roll R is usually used as three or more opening members, and these are rotated.
(Driving or floating), and a long fiber bundle F introduced into the opening and impregnating device V is arranged along the direction of movement of the molten resin. Only the length is a method of performing fiber opening by so-called "staggered contact" that repeats the contacting action.

【0018】その第2の開繊方式は通常3対以上の開繊
架設体として開繊ピンP対(上段開繊ピンPuと下段開繊
ピンPdの組合せ)を用い、各対が溶融樹脂の流動方向に
対して略垂直に、しかも長繊維集束体Fを上下から非接
触で挟む形態に架設されると共に、各対間に相互に所定
の間隔を置いて上流から下流向けに一連に設置され、し
かも導入された長繊維集束体Fが上段開繊ピンPuと下
段開繊ピンPdとの間を上段開繊ピンPu又は下段Pdの
何れにも接触しない形態、所謂「非接触」で略直線的に通
過しながら開繊を行なう方式である。ここで、開繊ピン
対は溶融樹脂の進行方向に向けて略水平面内に通常は3
対設置されている。
In the second opening method, usually, three or more pairs of opening pins P (opening pins Pu and lower opening pins Pd are combined) are used as the opening frame, and each pair is made of molten resin. It is installed substantially perpendicularly to the flow direction, and in a form that sandwiches the long fiber bundle F from above and below without contact, and is installed in series from upstream to downstream with a predetermined interval between each pair. In addition, the introduced long fiber bundle F does not contact the upper opening pin Pu and the lower opening pin Pd with either the upper opening pin Pu or the lower opening Pd, that is, a substantially straight line in a so-called “non-contact” state. This is a method in which the fiber is opened while passing through. Here, the opening pin pair is usually 3 mm in a substantially horizontal plane in the direction of travel of the molten resin.
Has been installed.

【0019】実際の開繊作業では長繊維集束体Fが上記
の開繊方式の何れかによって開繊されながら、開繊と同
時又は稍遅れて行なわれる含浸作業では各開繊体内に溶
融樹脂が含浸された後に賦形ノズル1で熱可塑性樹脂と
共に絞られながら開繊含浸槽V外へ下流向けに引抜かれ
ることによって長繊維で強化された熱可塑性樹脂長尺体
S(ストランド又はロッド)が得られる。
In the actual opening operation, while the long fiber bundle F is opened by any of the above-described opening methods, in the impregnation operation performed at the same time as or slightly after the opening, molten resin is contained in each opened fiber. After being impregnated, the thermoplastic resin elongated body S (strand or rod) reinforced with long fibers is obtained by being drawn out of the opening and impregnating tank V downstream while being squeezed together with the thermoplastic resin by the shaping nozzle 1. Can be

【0020】上記の長繊維強化樹脂長尺体Sが賦形ノズ
ル1から引出される際に、従来の賦形ノズル2又は3が
用いられた場合には往々にして下流端壁Vdの出口近辺
で毛玉が発生する。この毛玉は開繊によって折損された
長繊維が賦形ノズル1を通過する為に強く絞込まれた反
作用として、その集束状態から離反して毛羽となったも
のが下流端壁Vdに穿設された賦形ノズル2又は3から
引出されて、抑圧から解放された段階で外側へ曲り続け
た結果生ずる「後れ毛」の集合物と見られている。
When the long fiber-reinforced resin elongated body S is pulled out from the shaping nozzle 1, when the conventional shaping nozzle 2 or 3 is used, it is often near the outlet of the downstream end wall Vd. A pill occurs. This pill is a reaction that the filament broken by opening is passed through the shaping nozzle 1 and is strongly squeezed. It is seen as a set of "rear hairs" as a result of being drawn out of the shaped shaping nozzles 2 or 3 and continuing to bend outward when they are released from suppression.

【0021】<<比較例1及び2の態様>>図3(比較例1)
において、賦形ノズル2はその上流側から見た円錐面2
1の頂角(α)を本発明におけると同一とし、賦形ノズル
2の下流側に接続するランド部22の長さを本発明にお
ける1〜5mmよりも長い6〜10mmに設定したものであ
る。この賦形ノズル2を用いた開繊含浸においては、長
繊維強化樹脂長尺体S(長繊維強化ストランド)からの糸
切れ及び毛羽立ちに起因する毛玉が定常運転を妨げる程
に多発した。
<< Aspects of Comparative Examples 1 and 2 >> FIG. 3 (Comparative Example 1)
, The shaping nozzle 2 has a conical surface 2 viewed from the upstream side.
1 is the same as in the present invention, and the length of the land 22 connected to the downstream side of the shaping nozzle 2 is set to 6 to 10 mm, which is longer than 1 to 5 mm in the present invention. . In the fiber impregnation using the shaping nozzle 2, pills caused by yarn breakage and fluffing from the long fiber-reinforced resin long body S (long fiber-reinforced strand) occurred frequently enough to prevent steady operation.

【0022】図4(比較例2)において、賦形ノズル3の
ランド部32の長さは本発明におけると同一であるが、
上流側から見た円錐面31の頂角(α)が本発明における
15〜35度よりも格段に大きな45度に設定されたも
のである。この賦形ノズル3が装着された開繊含浸装置
Vの運転においては、導入された長繊維束Fからの糸切
れも毛羽立ちも定常運転を妨げる程には激しく生じなか
ったが、その発生頻度及び現象の強さは製品の品質を低
下させるに十分であった。
In FIG. 4 (Comparative Example 2), the length of the land 32 of the shaping nozzle 3 is the same as that of the present invention.
The apex angle (α) of the conical surface 31 as viewed from the upstream side is set to 45 degrees, which is much larger than 15 to 35 degrees in the present invention. In the operation of the opening and impregnating apparatus V equipped with the shaping nozzle 3, neither the yarn breakage nor the fluffing from the introduced long fiber bundle F occurred so violently as to hinder the steady operation, but the frequency of occurrence and The intensity of the phenomenon was enough to reduce the quality of the product.

【0023】<<付属設備>>上記の開繊含浸槽Vへの溶融
樹脂供給機構(不図示)として常用されるものの例は押出
機である。この押出機の中でも各種のものが使用可能で
あって、例えば単軸スクリュー型又は二軸スクリュー型
の何れでも使用可能で、二軸スクリュー型の中にも同方
向(回転)型及び異方向(回転)型の2種に加えて、スクリ
ューの長さが等長のものと不等長のものとが目的に応じ
て用いられる。
<< Attachment Equipment >> An example of an apparatus commonly used as a mechanism (not shown) for supplying a molten resin to the above-mentioned impregnating vessel V is an extruder. Among these extruders, various types can be used, for example, any of a single screw type or a twin screw type can be used, and among the twin screw types, the same direction (rotation) type and different directions ( In addition to the two types of (rotation) type, those having an equal length screw and those having an unequal length are used according to the purpose.

【0024】上記の開繊含浸槽Vの下流端壁Vdに穿設
された賦形ノズル1の下流側には、冷却設備及び/又は
サイジングダイ等を種々設置することができる。この冷
却設備は押出された強化ストランド(ロッド)を冷却する
為の設備であり、サイジングダイは強化樹脂長尺体S
(強化ストランド;強化ロッド)の真円度等の形状改良を
目的とするものである。更に、ペレタイザー(造粒機構)
等を付設して、長尺体(直径通常1〜4mm程度)を平均長
3〜50mmに細断(裁断)することによる粒状体(柱状体)
の作製も屡々行なわれる。
Various cooling equipment and / or sizing dies and the like can be installed on the downstream side of the shaping nozzle 1 formed on the downstream end wall Vd of the opening and impregnating tank V. This cooling device is a device for cooling the extruded reinforced strand (rod), and the sizing die is a reinforced resin long body S
(Strengthened strands; reinforced rods) are intended to improve the shape such as roundness. In addition, a pelletizer (granulation mechanism)
And the like, and a long body (usually about 1 to 4 mm in diameter) is shredded (cut) into an average length of 3 to 50 mm (granular body).
Is often performed.

【0025】<<長繊維強化材F>>基材樹脂用の強化材と
して通常的に製造され、市販されている長繊維強化材と
しては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維及び溶融石英
繊維等の無機繊維並びに合成樹脂繊維等の有機繊維を挙
げることができる。これらの長繊維強化材Fは何れも、
実質的に無端の「長繊維」の形態であるものが本発明の目
的には好適である。尤も、実際に供給される形態は単繊
維ではなく、それが多数本集束され、相互に適度に接着
されて形成された形態「ロービング」が一般的である。こ
のロービングは開繊工程においては、可能な限り個々の
単繊維に近い段階まで開繊され得ることが期待される。
<< Long Fiber Reinforcement F >> Glass fiber, carbon fiber, metal fiber, fused quartz fiber and the like are usually manufactured as a reinforcement for the base resin and are commercially available. And inorganic fibers and organic fibers such as synthetic resin fibers. Each of these long fiber reinforcements F
Those in the form of substantially endless "long fibers" are suitable for the purposes of the present invention. However, the form actually supplied is not a single fiber, but is generally a form “roving” formed by bundling a large number of these fibers and bonding them to each other appropriately. It is expected that this roving can be opened to a stage as close to individual single fibers as possible in the opening process.

【0026】ロービングが開繊工程を経て得られる長繊
維開繊体は基材(マトリックス)樹脂中へ可能な限り均一
に分散されることが好ましい。それに加えて、長繊維開
繊体が強化ストランド又は強化ロッドSの様な細長いも
のに含有される場合には、その長軸方向に対して可能な
限り平行に整列されていることが好ましい。 <長繊維強化材の材質>本発明の長繊維強化長尺体Sを
作製する為に用いられる長繊維強化材Fは各種の材質の
ものでよい。その材質は無機物質及び有機物質に大別さ
れる。無機物質の中で最も実用性に富むものとして例え
ば、ガラス(珪酸ガラス)、石英、天然鉱物、金属及び炭
素を挙げることができる。ここで「ガラス」とは、珪酸金
属塩を主成分とする固溶体であって、ソーダガラス、カ
リガラス、耐熱ガラスである硼珪酸ガラス(ホウ珪酸ガ
ラス;ボロシリケートガラス)等を包含する。各種ガラス
類の中でも好ましいガラスはケイ酸カリウム系ガラス
(カリガラス)及びボロシリケートガラス(別名「Eガラ
ス」)である。
It is preferable that the long fiber opened body obtained by the roving through the fiber opening step is dispersed as uniformly as possible in the base material (matrix) resin. In addition, in the case where the long fiber spread body is contained in an elongated object such as a reinforced strand or a reinforced rod S, it is preferable that the long fiber is aligned as parallel as possible to the long axis direction. <Material of long fiber reinforced material> The long fiber reinforced material F used for producing the long fiber reinforced elongated body S of the present invention may be of various materials. The materials are roughly classified into inorganic substances and organic substances. The most practical inorganic materials include, for example, glass (silicate glass), quartz, natural minerals, metals and carbon. Here, “glass” is a solid solution containing a metal silicate as a main component, and includes soda glass, potash glass, borosilicate glass (borosilicate glass; borosilicate glass) which is heat-resistant glass, and the like. Among the various glasses, a preferred glass is a potassium silicate glass
(Potash glass) and borosilicate glass (also known as "E glass").

【0027】長繊維強化材の材質の中でも、ガラスはそ
の引張特性、曲げ特性、熱的特性及びその価格等の点に
おいて最も多用される強化材であるが、軽量性及び耐ア
ルカリ性の点で用途によっては制約を受ける。 <<ガラス繊維強化材FG>>基材樹脂用の強化材として通
常的に製造され、市販されている長繊維強化材の代表で
あるガラス連続繊維束F(ガラス長繊維束)としては、ガ
ラスロービングを挙げることができる。このガラスロー
ビングは通常、平均繊維径4〜30μm、フィラメント
集束本数400〜10000本、テックス番手300〜
20000g/kmであるが、好ましくは平均繊維径9〜2
3μm、集束本数1000〜6000本のものである。
基材樹脂に対する補強効果の観点から、長繊維強化材の
表面には界面接着性付与又は向上の為の処理剤として、
好ましくはシランカップリング剤等による処理が施され
ている。
[0027] Among the materials of the long fiber reinforcement, glass is the most frequently used reinforcement in terms of its tensile properties, bending properties, thermal properties and its price. Is subject to some restrictions. << Glass Fiber Reinforcement FG >> A glass continuous fiber bundle F (glass long fiber bundle) which is usually manufactured as a reinforcement for a base resin and is a representative of commercially available long fiber reinforcements is glass. Roving can be mentioned. This glass roving usually has an average fiber diameter of 4 to 30 μm, a number of filament bundles of 400 to 10,000, and a tex count of 300 to
It is 20,000 g / km, but preferably the average fiber diameter is 9 to 2
3 μm, 1000 to 6000 convergence tubes.
From the viewpoint of the reinforcing effect on the base resin, on the surface of the long fiber reinforcing material, as a treatment agent for imparting or improving interfacial adhesion,
Preferably, a treatment with a silane coupling agent or the like is performed.

【0028】<<有機質繊維強化材FP>>ガラス繊維強化
材FGに対して軽量性及び耐アルカリ性に優れる点で炭
素繊維FCが浮上する。尤も、炭素繊維FCはその価格の
点ではガラス繊維に比肩し得ないことから、軽量性と強
度との兼備(比強度が大であること)が価格に優先する用
途例えば、航空機用、競走用車両又はスポーツ用等に制
約される。
<< Organic Fiber Reinforcement FP >> The carbon fiber FC floats on the glass fiber reinforced material FG because of its excellent lightness and alkali resistance. However, since carbon fiber FC is inferior to glass fiber in terms of its price, applications where both lightness and strength (high specific strength) take precedence over price, such as for aircraft and racing It is restricted to vehicles or sports use.

【0029】有機物質としては主として合成樹脂であっ
て、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂に大別できる。これ
らの中で熱硬化性樹脂は強化材F用の長繊維にはその高
い耐熱性において熱可塑性樹脂を足下にも寄せ付けない
が、その成形性の点で熱可塑性樹脂には比肩し得ない。
この熱可塑性樹脂の中でも高結晶性及び高融点のものが
長繊維強化材用には優れている。なお、当然ながら強化
材FPとして熱可塑性樹脂が用いられる場合には、その
融点が基材樹脂の融点よりも大幅に高いこと、通常は5
0℃以上、好ましくは70℃以上高いことが望まれる。
The organic substance is mainly a synthetic resin and can be roughly classified into a thermosetting resin and a thermoplastic resin. Among these, the thermosetting resin does not bring the thermoplastic resin close to the feet due to its high heat resistance to the long fiber for the reinforcing material F, but cannot be compared with the thermoplastic resin in terms of its moldability.
Among these thermoplastic resins, those having high crystallinity and high melting point are excellent for long fiber reinforcement. When a thermoplastic resin is used as the reinforcing material FP, the melting point of the thermoplastic resin must be significantly higher than the melting point of the base resin.
It is desired that the temperature is 0 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher.

【0030】高結晶性で高融点の熱可塑性樹脂としては
例えば、高い耐熱性例えば200℃を超える融点が望ま
れる用途向けには各種のポリアミド樹脂又はポリエステ
ル樹脂が適合する。ここでポリアミド樹脂としては、開
環付加重合型ナイロン例えば6-ナイロン、7-ナイロン、
11-ナイロン及び12-ナイロンを挙げることができ、共重
縮合型のポリアミド樹脂は6,6-ナイロン、6,7-ナイロ
ン、6,10-ナイロン、6,12-ナイロン等並びに6-/6,6-共
縮合ナイロンの様な汎用銘柄及び特殊銘柄を挙げること
ができる。
As a thermoplastic resin having a high crystallinity and a high melting point, for example, various polyamide resins or polyester resins are suitable for applications where high heat resistance, for example, a melting point exceeding 200 ° C. is desired. Here, as the polyamide resin, ring-opening addition polymerization type nylon such as 6-nylon, 7-nylon,
11-nylon and 12-nylon can be mentioned, and the copolycondensation type polyamide resin is 6,6-nylon, 6,7-nylon, 6,10-nylon, 6,12-nylon and the like and 6- / 6 General-purpose brands and special brands such as 1,6-co-condensed nylon.

【0031】一層の高耐熱性が望まれる場合には芳香族
ポリアミド樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂(別称:アラミ
ド樹脂)等が用いられる。前者の代表としては通称「ナイ
ロンMXD6」即ち、m-キシリレンジアミンとアジピン酸
との共縮重合体が例示され、後者の代表としてはm-キシ
リレンジアミンとテレフタル酸との共縮合重合体が例示
される。後者に属するものにも既に市販されているもの
がある。
When higher heat resistance is desired, an aromatic polyamide resin, a wholly aromatic polyamide resin (other name: aramid resin) or the like is used. A typical example of the former is a so-called "nylon MXD6", that is, a cocondensation polymer of m-xylylenediamine and adipic acid, and a typical example of the latter is a cocondensation polymer of m-xylylenediamine and terephthalic acid. Is exemplified. Some of the latter belong to the market.

【0032】また、ポリエステル(樹脂)として最も一般
的なものは脂肪族系のジオールと芳香族系のジカルボン
酸との共縮合重合体であって中でも、エチレングリコー
ル(又は「エチレンオキシド;エチレンオキサイド」)とテ
レフタル酸との共縮重合体(「ポリエチレンテレフタレー
ト」;略称「PET」)である。これよりも更に耐熱性に富
むポリエステルとしては、脂肪族系のジオールとしてエ
チレングリコールに代えて1,4-ブタンジオールを用いた
共縮重合体(「ポリ-1,4-ブタンジオールテレフタレー
ト」;略称「PBT」)を例示することができる。耐熱性に
特に優れるポリエステル樹脂としては、ジオール側も芳
香族化合物である通称「全芳香族ポリエステル」が存在
し、その中には防弾チョッキの材料に用いられているも
のもある。
The most common polyester (resin) is a co-condensation polymer of an aliphatic diol and an aromatic dicarboxylic acid, especially ethylene glycol (or "ethylene oxide; ethylene oxide"). And a terephthalic acid (“polyethylene terephthalate”; abbreviation “PET”). As a polyester having a higher heat resistance than this, a co-condensation polymer using 1,4-butanediol instead of ethylene glycol as an aliphatic diol (`` poly-1,4-butanediol terephthalate ''; abbreviation) "PBT"). As a polyester resin having particularly excellent heat resistance, there is a so-called "whole aromatic polyester" in which the diol side is also an aromatic compound, and some of them are used as materials for bulletproof vests.

【0033】<基材(基質;マトリックス)樹脂>長繊維
束(ロービング)の開繊によって得られる開繊体(単繊条
又は低度開繊物)間に含浸されるべき溶融樹脂の素材樹
脂は結晶融点通常110〜350℃、好ましくは150
〜270℃の熱可塑性樹脂であればその何れかを問わな
い。とはいえ、通常の用途においては結晶性樹脂例え
ば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂(ナイロ
ン)及びポリエステル系樹脂から選ばれる1種又はこれ
らの2種以上の組合わせからなる樹脂組成物を素材樹脂
として用いることが一般的である。2種類以上の熱可塑
性樹脂が組合わせて用いられる場合には、樹脂相互間に
充分な相溶性が実現される組合せであることが好まし
い。
<Substrate (Substrate; Matrix) Resin> Material resin of molten resin to be impregnated between the spread bodies (single filaments or low-degree spread articles) obtained by spreading the long fiber bundle (roving) Is usually 110 to 350 ° C., preferably 150 ° C.
Any one of thermoplastic resins having a temperature of up to 270 ° C. may be used. However, in ordinary applications, a crystalline resin such as a polyolefin-based resin, a polyamide-based resin (nylon) and a polyester-based resin, or a resin composition comprising a combination of two or more of these materials is used as a material resin. It is common to use as When two or more kinds of thermoplastic resins are used in combination, it is preferable that the combination is such that sufficient compatibility between the resins is realized.

【0034】上記の結晶性熱可塑性樹脂の中でも、通常
の用途向けには性状及び価格等の見地からポリオレフィ
ン系樹脂POが多用される。このポリオレフィン系樹脂
POとは、炭素数通常2〜10個程度のα-オレフィン
を構成単位とする結晶性単独重合体若しくは結晶性共重
合体又は2種以上の結晶性単独重合体の組成物(混合
物)、2種以上の結晶性共重合体の組成物(混合物)又は
1種以上の結晶性単独重合体と1種以上の結晶性共重合
体との組成物(混合物)等を包含する概念である。
Among the above-mentioned crystalline thermoplastic resins, polyolefin-based resins PO are frequently used for ordinary applications from the viewpoint of properties and price. The polyolefin-based resin PO is a composition of a crystalline homopolymer or a crystalline copolymer having two or more α-olefins having usually about 2 to 10 carbon atoms as a constitutional unit, or a composition of two or more crystalline homopolymers ( A concept that includes a composition (mixture) of two or more crystalline copolymers (mixture) or a composition (mixture) of one or more crystalline homopolymers and one or more crystalline copolymers It is.

【0035】結晶性ポリオレフィン系樹脂を構成する上
述の炭素数2〜10個のα-オレフィンとは例えば、エ
チレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセ
ン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン及び1-デセン等
であって、その1種に限らず2種以上の組合せであって
もよい。結晶性ポリオレフィン(「ポリ-α-オレフィン」
の通称)系樹脂の中でも、実用的には結晶性ポリプロピ
レン系樹脂PPが最も汎用性に富んでいる。なお、低温
用途向けには寧ろポリエチレン系樹脂PEが適し、高温
使用が望まれる用途向けにはポリ-4-メチル-1-ペンテン
系樹脂MPTが適する。なお、必要に応じて、前記の結
晶性ポリオレフィン系樹脂を2種以上適宜に選択して組
合せることによって、何れかの樹脂単独では実現困難な
性状を発現する樹脂を組成物の形態で得ることができ
る。
The α-olefin having 2 to 10 carbon atoms constituting the crystalline polyolefin resin is, for example, ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene. , 1-octene, 1-decene, etc., and not limited to one type, but may be a combination of two or more types. Crystalline polyolefin (“poly-α-olefin”
Among them, the crystalline polypropylene resin PP is the most versatile practically. It should be noted that a polyethylene resin PE is suitable for low-temperature use, and a poly-4-methyl-1-pentene resin MPT is suitable for use in which high-temperature use is desired. If necessary, two or more of the above-mentioned crystalline polyolefin-based resins are appropriately selected and combined to obtain a resin in a form of a composition that exhibits properties that are difficult to realize with any one of the resins alone. Can be.

【0036】長繊維Fで強化された本発明の熱可塑性樹
脂長尺体Sを構成する基材樹脂はそのメルトフローレー
ト[MFR(230℃;21.2N)]30〜300g/10min、好ま
しくは50〜200g/10minの熱可塑性樹脂であれば何
れでも用いることができる。また、更に高い耐熱性が要
求される用途向けには基材樹脂として、上記のポリアミ
ド樹脂NL(ナイロン)又は熱可塑性ポリエステル樹脂
を、長繊維強化材Fとしては熱硬化性樹脂又は無機物質
繊維例えば、ガラス繊維FG(珪酸塩ガラス繊維)、岩綿
繊維、石英繊維、炭素繊維FC及び金属繊維から選ばれ
た1種以上のものを用いることが好ましい。
The base resin constituting the thermoplastic resin long body S of the present invention reinforced with long fibers F has a melt flow rate [MFR (230 ° C .; 21.2N)] of 30 to 300 g / 10 min, preferably 50 Any thermoplastic resin of up to 200 g / 10 min can be used. Further, for applications requiring even higher heat resistance, the above-mentioned polyamide resin NL (nylon) or thermoplastic polyester resin as a base resin, and a thermosetting resin or inorganic material fiber as long fiber reinforcing material F, for example. It is preferable to use at least one selected from glass fiber FG (silicate glass fiber), rock wool fiber, quartz fiber, carbon fiber FC and metal fiber.

【0037】<賦形ノズル1(賦形ダイス)の材質と表面
仕上げ>本発明の賦形ノズル1はその上流側から見た円
錐面11の頂角(α)及びランド部12の内径及び壁面等
がガラス繊維F等の高硬度繊維との長期間の摩擦によっ
て損耗する。この損耗を抑制する為には、賦形ノズル1
の材質を高耐磨耗性の鉄−タングステン合金(商品名:タ
ンガロイ」)又は鉄−チタン(フェロチタン)合金等の超高
硬度合金から選び、その表面にクロム又はニッケル等の
表面硬度に優れた被膜を形成する金属でメッキ処理(金
属メッキ処理)、好ましくは電解メッキ(電気メッキ)処
理して一層平滑化することが好ましい。賦形ノズル1に
更に高い表面硬度及び表面平滑度が要求される場合に
は、金属メッキ処理ではなく、上記の超高硬度合金等に
よって作製された賦形ノズルの表面を電解研磨処理等に
よって高度平滑化することが好ましい。
<Material and Surface Finish of Shaping Nozzle 1 (Shaping Dice)> The shaping nozzle 1 of the present invention has the apex angle (α) of the conical surface 11 and the inner diameter and wall surface of the land portion 12 as viewed from the upstream side. Are worn due to long-term friction with high-hardness fibers such as glass fibers F. To suppress this wear, the shaping nozzle 1
Material is selected from high wear-resistant iron-tungsten alloy (trade name: Tungaloy) or ultra-hard alloy such as iron-titanium (ferro-titanium) alloy, and the surface has excellent surface hardness such as chromium or nickel It is preferable to perform a plating treatment (metal plating treatment), preferably an electrolytic plating (electroplating) treatment with a metal for forming a coated film to further smooth the surface. When a higher surface hardness and surface smoothness are required for the shaping nozzle 1, the surface of the shaping nozzle made of the above-mentioned ultra-hard alloy or the like is not subjected to the metal plating treatment, but the surface of the shaping nozzle is advanced by electrolytic polishing or the like. Preferably, it is smoothed.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の特定形状の賦形ノズルを担持す
る下流端壁が開繊含浸槽に組付けられると共に、その下
流端壁に穿設されたランドの長さも本発明の規定通りに
設定(選定)されていれば、開繊時における長繊維の折損
も毛羽立ちも、それに起因する毛玉も生じ難くなるとい
う効果が奏される。その結果として、本発明の賦形ノズ
ル(ランド部をも包含)を担持した下流端壁が装着された
開繊含浸装置は長期間に亙り安定して連続運転に耐え
る。
According to the present invention, the downstream end wall carrying the shaping nozzle of a specific shape according to the present invention is mounted on the opening impregnation tank, and the length of the land formed on the downstream end wall is also in accordance with the present invention. If the setting (selection) is made, there is an effect that breakage and fluffing of the long fiber at the time of opening the fiber and hair balls caused by the breakage are less likely to occur. As a result, the fiber opening impregnation device equipped with the downstream end wall carrying the shaping nozzle (including the land portion) of the present invention stably withstands continuous operation for a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1(A)は本発明の賦形ノズルを備えた下流端
壁を構成要素の1とする開繊含浸装置の模式的縦断面図
であり、図1(B)は上流側天板に長繊維束導入口を備え
た部分だけを示す模式的部分拡大縦断面図である。
FIG. 1A is a schematic longitudinal sectional view of an opening and impregnating apparatus having a downstream end wall having a shaping nozzle according to the present invention as a component, and FIG. 1B is an upstream side. It is a typical fragmentary enlarged longitudinal cross-sectional view which shows only the part provided with the long fiber bundle introduction port in the top plate.

【図2】本発明の賦形ノズルの模式的拡大縦断面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic enlarged longitudinal sectional view of the shaping nozzle of the present invention.

【図3】比較例1に相当する賦形ノズルの模式的縦断面
図であって、このノズルにおけるランド部が本発明にお
けるよりも相当に長く設定されている。
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of a shaping nozzle corresponding to Comparative Example 1, in which a land portion of the nozzle is set to be considerably longer than in the present invention.

【図4】比較例2に相当する賦形ノズルの模式的縦断面
図であって、このノズルにおける円錐面の頂角が本発明
におけるよりも格段に大きく設定されている。
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of a shaping nozzle corresponding to Comparative Example 2, in which the apex angle of a conical surface in this nozzle is set to be much larger than in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 本発明の賦形ノズル 2 比較例の賦形ノズル 3 比較例の賦形ノズル 11 本発明の賦形ノズルにおける円錐面 21 比較例1の賦形ノズルにおける円錐面 31 比較例2の賦形ノズルにおける円錐面 12 本発明の賦形ノズルにおけるランド部 22 比較例1の賦形ノズルにおけるランド部 32 比較例2の賦形ノズルにおけるランド部 11m 円錐部内壁面に位置する母線 F 長繊維ロービング P 開繊ピン(総称) R 開繊ロール(総称) S 長繊維で強化された樹脂長尺体 T 長繊維束の転向手段(総称) V 開繊含浸装置全体 X 賦形ノズルの中心軸 FC 炭素長繊維強化材 FG ガラス長繊維強化材 FP 合成樹脂長繊維強化材 Pu 上段開繊ピン Pd 下段開繊ピン RP 開繊架設体(総称) Tp 転向ピン Tr 転向ロール Vb 開繊含浸装置を構成する底板 Vd 開繊含浸装置を構成する下流端壁 Vf 長繊維束(連続繊維束;長繊維ロービング)の導入
口(総称) Vs 開繊含浸槽の側壁 VsL 開繊含浸槽の左側側壁 VsR 開繊含浸槽の右側側壁 Vt 開繊含浸装置を構成する天板 Vu 開繊含浸装置を構成する上流端壁 Vuf 上流端壁に穿設された長繊維束の導入口 Vtf 天板の上流域に開設された長繊維束の導入口
REFERENCE SIGNS LIST 1 shaping nozzle of the present invention 2 shaping nozzle of a comparative example 3 shaping nozzle of a comparative example 11 conical surface of shaping nozzle of the present invention 21 conical surface of shaping nozzle of comparative example 1 31 shaping nozzle of comparative example 2 12 Land portion in the shaping nozzle of the present invention 22 Land portion in the shaping nozzle of Comparative Example 1 32 Land portion in the shaping nozzle of Comparative Example 11 11 m Bus bar located on the inner wall surface of the conical portion F Long fiber roving P Spreading Pin (generic name) R Spreading roll (generic name) S Long resin body reinforced with long fiber T Turning means of long fiber bundle (generic name) V Entire opening and impregnating device X Central axis of shaping nozzle FC Carbon long fiber reinforced Material FG Glass long fiber reinforcement FP Synthetic resin long fiber reinforcement Pu Upper spreading pin Pd Lower spreading pin RP Spreading erection body (general name) Tp Turning pin Tr Turning roll Vb Bottom plate constituting opening impregnating device Vd Open Downstream end wall of impregnating device Vf Inlet for continuous fiber bundle (continuous fiber bundle; long fiber roving) VsL Side wall of opening and impregnating tank VsL Left side wall of opening and impregnating tank VsR Right side wall of opening and impregnating tank Top plate constituting the Vt opening and impregnating device Vu Upstream end wall constituting the Vu opening and impregnating device Vuf Inlet for long fiber bundle perforated on the upstream end wall Vtf Inlet

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 長繊維で強化された熱可塑性樹脂長尺体
を製造する為の引抜成形装置において、該装置における
下流端壁に穿設された賦形ノズルを形成する上流側円錐
面の頂角(α)が15〜35度であると共に該賦形ノズル
が該上流側円錐面に続く下流側域に長さ1〜5mmのラン
ド部を有することを特徴とする製造装置。
1. A pultrusion device for producing a long thermoplastic resin body reinforced with long fibers, wherein a top of an upstream conical surface forming a shaping nozzle formed in a downstream end wall of the device. A manufacturing apparatus characterized in that the angle (α) is 15 to 35 degrees and the shaping nozzle has a land portion having a length of 1 to 5 mm in a downstream region following the upstream conical surface.
【請求項2】 該賦形ノズルの上流側円錐面の頂角(α)
が20〜30度であることを特徴とする請求項1に記載
の製造装置。
2. An apex angle (α) of an upstream conical surface of the shaping nozzle.
The manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the angle is 20 to 30 degrees.
【請求項3】 該賦形ノズルがその上流端から下流端ま
での中心軸上における厚さ5〜35mmであることを特徴
とする請求項1又は2に記載の製造装置。
3. The manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the shaping nozzle has a thickness of 5 to 35 mm on a central axis from an upstream end to a downstream end.
【請求項4】 該賦形ノズルがその上流端から下流端ま
での中心軸上における厚さ15〜30mmであることを特
徴とする請求項1〜3の何れかに記載の製造装置。
4. The manufacturing apparatus according to claim 1, wherein said shaping nozzle has a thickness of 15 to 30 mm on a central axis from an upstream end to a downstream end.
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