JP2012110935A - Apparatus and method for manufacturing fiber reinforced resin sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート状の強化繊維基材と熱可塑性樹脂とを一対のロール間に導入し、強化繊維基材に熱可塑性樹脂を好適に含浸することができる繊維強化樹脂シートの製造装置及び繊維強化樹脂シートの製造方法に関する。 The present invention provides a fiber-reinforced resin sheet manufacturing apparatus and a fiber in which a sheet-like reinforcing fiber base material and a thermoplastic resin are introduced between a pair of rolls, and the reinforcing fiber base material can be suitably impregnated with the thermoplastic resin. The present invention relates to a method for producing a reinforced resin sheet.
従来から、熱硬化性樹脂、又は熱可塑性樹脂をマトリクス樹脂とする繊維強化複合材料(繊維強化樹脂材料)は、金属材料に比べて軽量かつ高弾性であり、樹脂材料のみに比べて高強度であるので、車両用の部材等の適用に注目されている材料である。 Conventionally, a fiber reinforced composite material (fiber reinforced resin material) using a thermosetting resin or a thermoplastic resin as a matrix resin is lighter and more elastic than a metal material, and higher in strength than a resin material alone. Therefore, it is a material that is attracting attention for the application of members for vehicles.
強化繊維の本来の特性である、引張に対する高強度及び高弾性の特徴を活かすためには、長繊維などの強化繊維を強化繊維基材とし、この強化繊維基材に予めマトリクス樹脂を含浸、または半含浸して、プリプレグシート(繊維強化樹脂シート)として使用されるのが一般的である。 In order to make use of the characteristics of the high strength and high elasticity against tension, which are the original characteristics of the reinforcing fiber, a reinforcing fiber such as a long fiber is used as a reinforcing fiber substrate, and this reinforcing fiber substrate is impregnated with a matrix resin in advance, or It is generally semi-impregnated and used as a prepreg sheet (fiber reinforced resin sheet).
一方、マトリクス樹脂として熱可塑性樹脂を含浸した繊維強化樹脂シートは、熱可塑性樹脂の特徴から、靭性、短時間成形性、貯蔵安定性、リサイクル性などに優れ、付加価値のある材料として注目されている。 On the other hand, fiber reinforced resin sheets impregnated with a thermoplastic resin as a matrix resin are attracting attention as a value-added material because of their characteristics of thermoplastic resins, which are excellent in toughness, short-time moldability, storage stability, recyclability, etc. Yes.
しかし、熱可塑性樹脂は、一般的に熱硬化性樹脂に比べて高粘度であり、熱可塑性樹脂を成形する際には、これを高温に加熱する必要がある。そして、単に熱可塑性樹脂を均一な厚みのフィルムに成形する場合であっても、その成形は容易にできるものではない。例えば、このような技術として、押出成形機により押し出されたシート状溶融樹脂を、金属製の主ロールと金属製の押さえロールの間に導入して、押さえロールの薄肉外筒を主ロールの周面形状に倣うように変形させながら、これらのロール間で前記樹脂を冷却しながら挟圧して、フィルム状の熱可塑性樹脂を成形する技術などがある(例えば、特許文献1参照)。 However, the thermoplastic resin generally has a higher viscosity than the thermosetting resin, and it is necessary to heat it to a high temperature when molding the thermoplastic resin. Even if the thermoplastic resin is simply formed into a film having a uniform thickness, the forming is not easy. For example, as such a technique, a sheet-shaped molten resin extruded by an extruder is introduced between a metal main roll and a metal pressing roll, and the thin outer cylinder of the pressing roll is placed around the main roll. There is a technique in which a film-like thermoplastic resin is formed by, for example, a film-like thermoplastic resin by being clamped while cooling the resin between these rolls while being deformed so as to follow the surface shape (see, for example, Patent Document 1).
このように、熱可塑性樹脂をフィルム状に成形するだけでもその成形は容易ではなく、ましてや、熱可塑性樹脂をマトリクス樹脂とした繊維強化樹脂シートを製造することは、熱硬化性樹脂の場合に比べてさらに難しい技術である。そして、これらの技術に対して、様々な研究がなされている(例えば、非特許文献1参照)。 As described above, it is not easy to mold a thermoplastic resin into a film shape. In addition, it is more difficult to manufacture a fiber reinforced resin sheet using a thermoplastic resin as a matrix resin than a thermosetting resin. It is a more difficult technology. And various researches are made | formed with respect to these techniques (for example, refer nonpatent literature 1).
例えば、熱可塑性樹脂を強化繊維基材に含浸して、繊維強化樹脂シートを製造する方法として、一対の金属加圧ロールにより、軟化した熱可塑性樹脂フィルムを、強化繊維基材に加圧して含浸する方法(例えば、特許文献2参照)や、金属ロールとゴムロールとを用いて、これらのロール間において熱可塑性樹脂を強化繊維基材に含浸する方法(例えば、特許文献3参照)などが提案されている。 For example, as a method of manufacturing a fiber reinforced resin sheet by impregnating a reinforcing fiber base material with a thermoplastic resin, a softened thermoplastic resin film is pressed and impregnated on a reinforcing fiber base material with a pair of metal pressure rolls. And a method of impregnating a reinforcing fiber base material with a thermoplastic resin between these rolls using a metal roll and a rubber roll (for example, see Patent Document 3), etc. ing.
ところで、上記非特許文献1に示すように、発明者らは、強化繊維束中に熱可塑性樹脂がどのように含浸されるかの解析を行ってきた。そこでは、熱可塑性樹脂が強化繊維束中に含浸される過程について簡易モデル化を行い、基礎的な含浸理論式が導出されている。この理論式によれば、(1)強化繊維束の厚みが薄く、(2)成形圧力(含浸時の圧力)が高く、(3)熱可塑性樹脂の溶融粘度が低いときに、強化繊維束中への熱可塑性樹脂の含浸時間が短くなる(熱可塑性樹脂を強化繊維基材に含浸させやすい)ことがわかっている。そして、熱可塑性樹脂の場合、熱硬化性樹脂に比べて溶融粘度が高いため、溶融温度、成形圧力、繊維束厚み(基材厚み)、成形時間などの条件によって、樹脂の含浸状態は、熱硬化性樹脂に比べて大きく変化する。
By the way, as shown in the said
このような発明者らの知見から鑑みると、例えば、特許文献2の如く、一対の金属加圧ロールを用いた場合には、ロール間において、熱可塑性樹脂と強化繊維基材とに線圧を作用させることしかできず、圧力が作用する時間も瞬間的であり、充分に熱可塑性樹脂を強化繊維基材に含浸できないことがある。また、線圧を作用させた場合には、ロール幅方向に加圧ムラができ易く、熱可塑性樹脂が強化繊維基材に均一に含浸されないこともある。
In view of such knowledge of the inventors, for example, as in
これに対して、特許文献3の如く、金属ロールとゴムロールとを用いた場合には、ロール間において、熱可塑性樹脂と強化繊維基材とに面圧を作用させることができる。しかしながら、ゴムロールを用いた場合には、ゴムの耐熱温度が200℃程度であるため、熱可塑性樹脂の温度条件が高い状態(粘度がより低い状態)で、強化繊維基材に熱可塑性樹脂を含浸できないことがある。
On the other hand, when a metal roll and a rubber roll are used as in
本発明はこのような点に鑑みて成されたものであり、溶融した熱可塑性樹脂を強化繊維基材に良好に含浸することができる繊維強化樹脂シートの製造方法及びその製造装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of these points, and provides a method for manufacturing a fiber reinforced resin sheet and a manufacturing apparatus for the fiber reinforced resin sheet that can satisfactorily impregnate a reinforced fiber base material with a molten thermoplastic resin. It is in.
前記課題を解決すべく、本発明に係る繊維強化樹脂シートの製造方法は、シート状の強化繊維基材と、熱可塑性樹脂とを、一対のロール間に導入し、該一対のロールを回転させながら前記強化繊維基材に溶融した前記熱可塑性樹脂が含浸されることにより、繊維強化樹脂シートを製造する方法を前提とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a method for producing a fiber-reinforced resin sheet according to the present invention introduces a sheet-like reinforcing fiber base material and a thermoplastic resin between a pair of rolls, and rotates the pair of rolls. However, it is premised on a method of manufacturing a fiber reinforced resin sheet by impregnating the molten thermoplastic resin with the molten thermoplastic resin.
そして、第1の発明の場合には、前記一対のロールとして、金属製の主ロールと金属製の押さえロールとを用い、前記主ロールに対して前記押さえロールを押圧することにより、前記押さえロールの周面が前記主ロールの周面形状に倣うように前記押さえロールの周面を変形させながら、前記熱可塑性樹脂を前記強化繊維基材に含浸させることを特徴とする。一方、第2の発明の場合には、前記一対のロールとして、金属製の主ロールを用い、前記一対のロール同士を押圧することにより、双方のロールの対向する周面を平面状に変形させながら、前記熱可塑性樹脂を前記強化繊維基材に含浸させることを特徴とする。 In the case of the first invention, a metal main roll and a metal pressing roll are used as the pair of rolls, and the pressing roll is pressed against the main roll. The reinforcing fiber base material is impregnated with the thermoplastic resin while the peripheral surface of the pressing roll is deformed so that the peripheral surface of the main roll follows the shape of the peripheral surface of the main roll. On the other hand, in the case of the second invention, a metal main roll is used as the pair of rolls, and the pair of rolls are pressed against each other, whereby the opposing circumferential surfaces of both rolls are deformed into a flat shape. However, the reinforcing fiber base material is impregnated with the thermoplastic resin.
第1の発明によれば、主ロールに対して押さえロールを押圧することにより、押さえロールの周面が主ロールの周面形状に倣うように押さえロールの周面を変形させるので、ロール間にある熱可塑性樹脂と強化繊維基材とに面圧を作用させることができる。第2の発明によれば、前記一対のロール同士を押圧することにより、双方のロールの対向する周面を平面状に変形させるので、同様に、ロール間にある熱可塑性樹脂と強化繊維基材とに面圧を作用させることができる。 According to the first invention, by pressing the pressing roll against the main roll, the peripheral surface of the pressing roll is deformed so that the peripheral surface of the pressing roll follows the peripheral surface shape of the main roll. A surface pressure can be applied to a certain thermoplastic resin and the reinforcing fiber substrate. According to the second invention, by pressing the pair of rolls, the opposing circumferential surfaces of both rolls are deformed into a flat shape, so that similarly, the thermoplastic resin and the reinforcing fiber base between the rolls are used. A surface pressure can be applied to the surface.
このように強化繊維基材に作用する圧力は、これまでの単なる剛体の金属ロールを用いた場合に作用する線圧とは異なり面圧となるので、強化繊維基材に過度の応力を作用させることなく、均一かつ安定的に熱可塑性樹脂を強化繊維基材に含浸することができる。また、ロールを回転させながら面圧を作用させることにより、これまでのように含浸時間が瞬時にはならず、さらに含浸時に強化繊維基材の繊維間に介在する空気を好適に脱気しながら、幅方向に段状の筋のない均一な厚みの繊維強化樹脂シートを得ることができる。 In this way, the pressure acting on the reinforcing fiber base is different from the linear pressure acting when using a simple metal roll so far, so that it becomes a surface pressure, so that an excessive stress is applied to the reinforcing fiber base. The reinforcing fiber base material can be impregnated with the thermoplastic resin uniformly and stably. In addition, by applying a surface pressure while rotating the roll, the impregnation time is not instantaneous as in the past, and further, the air intervening between the fibers of the reinforcing fiber base is suitably deaerated during the impregnation. A fiber-reinforced resin sheet having a uniform thickness with no stepped streaks in the width direction can be obtained.
特に、第2の発明の場合には、双方のロールの対向する周面を平面状に変形させながら、前記熱可塑性樹脂を前記強化繊維基材に含浸するので、熱可塑性樹脂と強化繊維基材との両面に均一な応力を作用させることができる。これにより、均一な厚みの均質な繊維強化樹脂シートを得ることができる。 In particular, in the case of the second invention, the thermoplastic fiber and the reinforcing fiber base are impregnated with the thermoplastic resin while the peripheral surfaces of both rolls facing each other are deformed into a flat shape. And uniform stress can be applied to both sides. Thereby, the uniform fiber reinforced resin sheet of uniform thickness can be obtained.
さらに、いずれの発明であっても、前記一対のロールは金属製のロールであるので、熱可塑性樹脂をこれまでのゴムロール使用時よりも高い温度(例えば熱可塑性樹脂が溶融する温度(例えば200℃〜420℃程度))に加熱することができる。この結果、金属ロールとゴムロールを用いた場合に比べて、熱可塑性樹脂をより低い粘度にして、これを加圧して強化繊維基材に含浸することができる。このようにして、熱可塑性樹脂の中でも、含浸温度(成形温度)が高く、溶融粘度が高い熱可塑性樹脂に対しても繊維強化樹脂シートを製造することが可能となる。 Furthermore, in any invention, since the pair of rolls are metal rolls, the temperature of the thermoplastic resin is higher than when the rubber roll is used (for example, the temperature at which the thermoplastic resin melts (for example, 200 ° C.). ˜420 ° C.)). As a result, compared with the case where a metal roll and a rubber roll are used, it is possible to make the thermoplastic resin have a lower viscosity and pressurize this to impregnate the reinforcing fiber base. In this manner, among the thermoplastic resins, it is possible to produce a fiber reinforced resin sheet even for a thermoplastic resin having a high impregnation temperature (molding temperature) and a high melt viscosity.
いずれの発明に対しても、好ましい態様としては、前記一対のロールを加熱し、該加熱された少なくとも一方のロールの周面に前記熱可塑性樹脂を供給することにより、前記熱可塑性樹脂を加熱し、該加熱された熱可塑性樹脂を、前記一対のロールの回転により、前記一対のロール間に向って搬送しながら、溶融した前記熱可塑性樹脂の含浸を行う。 For any of the inventions, as a preferred embodiment, the thermoplastic resin is heated by heating the pair of rolls and supplying the thermoplastic resin to the peripheral surface of the heated at least one roll. The molten thermoplastic resin is impregnated while the heated thermoplastic resin is conveyed between the pair of rolls by the rotation of the pair of rolls.
この態様によれば、熱可塑性樹脂は、加熱された少なくとも一方のロールの周面に供給され、ロール間に搬送されるまでの間、このロール周面においてロールからの発熱した熱を受熱する。ここで、供給する熱可塑性樹脂が、予め溶融するまで加熱されている場合には、ロールの熱により、ロール間に到達するまでの間、熱可塑性樹脂の温度低下を抑制することができ、これにより熱可塑性樹脂の粘度上昇を抑制する。また、例えば、粉末状の熱可塑性樹脂やフィルム状の熱可塑性樹脂を供給した場合には、ロール間に到達するまでの間に、熱可塑性樹脂を溶融することもできる。 According to this aspect, the thermoplastic resin is supplied to the peripheral surface of at least one heated roll and receives heat generated from the roll on the peripheral surface of the roll until it is conveyed between the rolls. Here, when the thermoplastic resin to be supplied is heated until it is melted in advance, the temperature of the thermoplastic resin can be suppressed by the heat of the roll until it reaches between the rolls. This suppresses the increase in viscosity of the thermoplastic resin. For example, when a powdery thermoplastic resin or a film-like thermoplastic resin is supplied, the thermoplastic resin can be melted before reaching between the rolls.
ここで、前記一対のロールの配置は、ロール表面に熱可塑性樹脂を供給し、強化繊維基材と共にロール間に供給することができるのであれば、特に限定されるものではない。しかしながら、より好ましくは、前記一対のロールは、水平方向に並んで配置されており、前記熱可塑性樹脂を供給する周面は、ロール上側の周面であってもよい。この態様によれば、ロール上側の周面に熱可塑性樹脂をその自重で供給することができ、ロールが略4分の1回転するまでの間、供給された熱可塑性樹脂はロール表面で加熱され、ロール間に導入することができる。 Here, the arrangement of the pair of rolls is not particularly limited as long as the thermoplastic resin can be supplied to the roll surface and supplied between the rolls together with the reinforcing fiber base. However, more preferably, the pair of rolls are arranged side by side in the horizontal direction, and the peripheral surface for supplying the thermoplastic resin may be a peripheral surface on the upper side of the roll. According to this aspect, the thermoplastic resin can be supplied to the peripheral surface on the upper side of the roll by its own weight, and the supplied thermoplastic resin is heated on the roll surface until the roll is rotated approximately one quarter. Can be introduced between the rolls.
さらに好ましい態様としては、前記強化繊維基材を、前記一対のロールのいずれか一方のロールに巻き付けて、該ロールに巻き付いた強化繊維基材の表面に、前記熱可塑性樹脂を供給するものである。 As a more preferable embodiment, the reinforcing fiber base is wound around one of the pair of rolls, and the thermoplastic resin is supplied to the surface of the reinforcing fiber base wound around the roll. .
この態様によれば、ロールに巻き付いた強化繊維樹脂基材は、ロールの熱により加熱され、この強化繊維基材に加熱されている熱可塑性樹脂を供給するので、より効率的に、加熱されたロールの熱を利用して、予熱した基材及び樹脂の双方をロール間に供給することができる。 According to this aspect, the reinforcing fiber resin base material wound around the roll is heated by the heat of the roll, and the heated thermoplastic resin is supplied to the reinforcing fiber base material. The heat of the roll can be used to supply both the preheated substrate and resin between the rolls.
第1の発明の押さえロール及び第2の発明において用いる一対のロールは、少なくとも金属材料からなればよく、熱可塑性樹脂と強化繊維基材とに面圧を作用するように変形することができるものであれば、例えば、これらのロールにβ型Ti合金いわゆるゴムメタルなど、一般的な金属材料よりも高弾性変形することができる金属材料を用いてもよい。 The press roll of the first invention and the pair of rolls used in the second invention need only be made of at least a metal material, and can be deformed so as to exert a surface pressure on the thermoplastic resin and the reinforcing fiber substrate. If so, for example, a metal material that can be more elastically deformed than a general metal material such as a β-type Ti alloy so-called rubber metal may be used for these rolls.
しかしながら、より好ましい態様としては、第1の発明の押さえロールとして、前記押圧により前記主ロールの周面形状に倣って変形する薄肉金属外筒と、該薄肉金属外筒の内部において筒状空間が形成されるように、前記薄肉金属外筒に内挿された軸芯体と、を少なくとも備えたロールを用いる。一方、第2の発明の一対のロールとして、前記押圧により平面状に倣って変形する薄肉金属外筒と、該薄肉金属外筒の内部において筒状空間が形成されるように、前記薄肉金属外筒に内挿された軸芯体と、を少なくとも備えたロールを用いる。 However, as a more preferable aspect, as the pressing roll of the first invention, there is a thin metal outer cylinder that deforms following the shape of the peripheral surface of the main roll by the pressing, and a cylindrical space inside the thin metal outer cylinder. A roll having at least a shaft core inserted into the thin-walled metal outer cylinder so as to be formed is used. On the other hand, as a pair of rolls of the second invention, the thin metal outer cylinder is formed so that a thin metal outer cylinder deformed following the planar shape by the pressing and a cylindrical space is formed inside the thin metal outer cylinder. A roll provided with at least an axial core inserted in a cylinder is used.
このような構造のロールを用いることにより、熱可塑性樹脂と強化繊維基材とに面圧を作用させることができるばかりでなく、ロール内部に形成された筒状空間を利用して、これらロールそのものを好適に加熱することができる。ここで、より好適なロールの変形を得るためには、変形する部分の薄肉金属外筒の肉厚t、ロール半径(薄肉金属外筒の外径の半径)をrとしたとき、t/r≦0.03の関係を満たしていることが好ましい。 By using rolls having such a structure, not only can surface pressure be applied to the thermoplastic resin and the reinforcing fiber base, but the rolls themselves can be utilized by utilizing the cylindrical space formed inside the roll. Can be suitably heated. Here, in order to obtain a more preferable deformation of the roll, when the thickness t of the thin metal outer cylinder of the deformed portion and the roll radius (radius of the outer diameter of the thin metal outer cylinder) are r, t / r It is preferable that the relationship of ≦ 0.03 is satisfied.
これらのロールを加熱する場合、例えば赤外線ヒータ等を用いて、ロール表面を加熱してもよい。しかしながら、好ましい態様としては、上述した薄肉金属外筒と軸芯体との間に形成された筒状空間内に加熱された媒体を供給することにより、第1の発明の場合には押さえロールを、第2の発明の場合には一対のロールの双方を、加熱する。これにより、一対のロール間に導入された熱可塑性樹脂を効率良く加熱することができる。 When these rolls are heated, the roll surface may be heated using, for example, an infrared heater. However, as a preferable aspect, in the case of the first invention, a press roll is provided by supplying a heated medium into a cylindrical space formed between the thin metal outer cylinder and the shaft core. In the case of the second invention, both the pair of rolls are heated. Thereby, the thermoplastic resin introduced between the pair of rolls can be efficiently heated.
別の好ましい態様としては、前記筒状空間内において前記軸芯体に巻き付くように誘導加熱コイルを配置して、該誘導加熱コイルに交流電流を通電することにより、前記押さえロールを加熱してもよい。この方法であっても、一対のロール間の熱可塑性樹脂を効率良く加熱することができる。また、薄肉金属外筒を磁性材料にし、芯体を導電性材料にすれば、薄肉金属外筒を直接的に、誘導加熱コイルで加熱することができる。 As another preferred aspect, an induction heating coil is disposed so as to be wound around the shaft core body in the cylindrical space, and an alternating current is passed through the induction heating coil to heat the pressing roll. Also good. Even with this method, the thermoplastic resin between the pair of rolls can be efficiently heated. If the thin metal outer cylinder is made of a magnetic material and the core is made of a conductive material, the thin metal outer cylinder can be directly heated by the induction heating coil.
また、熱可塑性樹脂を供給する場合には、溶融した熱可塑性樹脂を、シート状に連続して前記一対のロール間に供給することがより好ましい。溶融した熱可塑性樹脂をシート状にして、これを連続的に供給するので、熱可塑性樹脂を強化繊維基材に含浸することができる。 Moreover, when supplying a thermoplastic resin, it is more preferable to supply the molten thermoplastic resin between said pair of rolls continuously in a sheet form. Since the molten thermoplastic resin is formed into a sheet and continuously supplied, the reinforcing fiber base material can be impregnated with the thermoplastic resin.
このように、第1及び第2の発明いずれも、好適に熱可塑性樹脂を含浸できるのであれば、前記一対のロールの個数は特に限定さるものではない。しかしながらより好ましい態様としては、一対のロールが強化繊維基材の搬送方向に沿って複数配設されており、該複数の一対のロール間に、前記強化繊維基材を順次通過させて、前記強化繊維基材に前記熱可塑性樹脂を含浸させる。このようにして、ロール間において樹脂の含浸を、複数回行うことができるので、より確実に強化繊維基材に熱可塑性樹脂を含浸することができる。 Thus, in both the first and second inventions, the number of the pair of rolls is not particularly limited as long as the thermoplastic resin can be suitably impregnated. However, as a more preferable aspect, a plurality of pairs of rolls are arranged along the conveying direction of the reinforcing fiber base, and the reinforcing fiber base is sequentially passed between the plurality of pairs of rolls, thereby A fiber base material is impregnated with the thermoplastic resin. Thus, since the impregnation of the resin can be performed a plurality of times between the rolls, the reinforcing fiber base material can be more reliably impregnated with the thermoplastic resin.
特に、第1の発明の場合には、前記複数の一対のロールとして、前記主ロールと前記押さえロールとの搬送方向に沿った配置が交互になるように、配設されたロールを用いて含浸を行えば、含浸時に強化繊維基材が一方向のみに曲げられることがないので、より均質な繊維強化樹脂シートを得ることができる。 In particular, in the case of the first invention, as the plurality of pairs of rolls, impregnation is performed using rolls arranged so that the arrangement of the main roll and the pressing roll along the conveying direction is alternated. Since the reinforcing fiber base material is not bent only in one direction at the time of impregnation, a more uniform fiber reinforced resin sheet can be obtained.
また、第1の発明の別の態様としては、前記押さえロールが、前記主ロールの周りに複数配置されており、前記強化繊維基材を前記主ロールに巻き付けながら、前記主ロールと各押さえロールとの間に前記強化繊維基材を順次通過させて、前記強化繊維基材に前記熱可塑性樹脂を含浸させることが好ましい。これにより、1つの主ロールを用いてロール間において樹脂の含浸を、複数回行うことができるので、装置のコンパクト化を図ることができる。 As another aspect of the first invention, a plurality of the pressing rolls are arranged around the main roll, and the main roll and each pressing roll are wound while the reinforcing fiber base is wound around the main roll. It is preferable that the reinforcing fiber base material is sequentially passed between and the reinforcing fiber base material is impregnated with the thermoplastic resin. Thereby, since the impregnation of the resin can be performed a plurality of times between the rolls using one main roll, the apparatus can be made compact.
また、好ましい態様としては、第1及び第2の発明いずれの場合も、一対のロールの表面に、前記熱可塑性樹脂の樹脂に対して離型可能な離型材を配置しながら、前記強化繊維基材に前記熱可塑性樹脂を含浸させる。離型材を用いることにより、溶融して軟化した熱可塑性樹脂がロール表面に付着することなく、繊維強化樹脂シートを製造することができる。 Further, as a preferred embodiment, in both cases of the first and second inventions, the reinforcing fiber base is disposed on the surface of a pair of rolls while disposing a release material that can be released from the thermoplastic resin. The material is impregnated with the thermoplastic resin. By using a release material, a fiber reinforced resin sheet can be produced without the thermoplastic resin melted and softened adhering to the roll surface.
本願では、本発明として、上述した第1及び第2の発明に係る製造方法を好適に実施するための製造装置をも開示する。本発明に係る繊維強化樹脂シートの製造装置は、シート状の強化繊維基材と、熱可塑性樹脂とを、一対のロール間に導入し、該一対のロールを回転させながら前記強化繊維基材に溶融した前記熱可塑性樹脂が含浸されることにより、繊維強化樹脂シートを製造する装置であり、該製造装置は、前記一対のロール間に導入される前記強化繊維基材を供給する強化繊維供給部と、前記一対のロール間に導入される前記熱可塑性樹脂を供給する樹脂供給部と、前記一対のロール同士を押圧する押圧部と、を備える装置構成を前提とし、さらに以下の特徴構成を備えている。 In this application, the manufacturing apparatus for implementing suitably the manufacturing method which concerns on the 1st and 2nd invention mentioned above as this invention is also disclosed. The apparatus for producing a fiber-reinforced resin sheet according to the present invention introduces a sheet-like reinforcing fiber base material and a thermoplastic resin between a pair of rolls, and rotates the pair of rolls to the reinforcing fiber base material. A device for manufacturing a fiber-reinforced resin sheet by impregnating the molten thermoplastic resin, the manufacturing device supplying a reinforcing fiber substrate for supplying the reinforcing fiber substrate introduced between the pair of rolls On the premise of a device configuration including a resin supply unit that supplies the thermoplastic resin introduced between the pair of rolls, and a pressing unit that presses the pair of rolls, and further includes the following characteristic configuration ing.
すなわち、第1の発明に係る製造方法に対応する製造装置(以下、第1の装置発明という)の前記一対のロールが、金属製の主ロールと金属製の押さえロールとからなり、第1の発明に係る製造装置の押さえロールは、前記押圧部の押圧力により、前記押さえロールの周面が前記主ロールの周面形状に倣って変形するように構成されていることを特徴とする。一方、第2の発明に係る製造方法に対応する製造装置(以下、第2の装置発明という)の一対のロールが、金属製のロールであり、前記押圧部の押圧力により、前記双方のロールの対向する周面が平面状に変形するように構成されていることを特徴とする。 That is, the pair of rolls of the manufacturing apparatus (hereinafter referred to as the first apparatus invention) corresponding to the manufacturing method according to the first invention is composed of a metal main roll and a metal pressing roll, The pressing roll of the manufacturing apparatus according to the invention is characterized in that the peripheral surface of the pressing roll is deformed following the peripheral surface shape of the main roll by the pressing force of the pressing portion. On the other hand, a pair of rolls of a manufacturing apparatus (hereinafter referred to as a second apparatus invention) corresponding to the manufacturing method according to the second invention is a metal roll, and both the rolls are pressed by the pressing force of the pressing portion. It is characterized in that the opposed peripheral surfaces are configured to be deformed into a flat shape.
第1及び第2の装置発明のいずれの場合であっても、一対のロールを回転させながら、ロール間において、熱可塑性樹脂と強化繊維基材とに面圧を作用させ、繊維間の空気を脱気しながら、これまでよりも高温に溶融した熱可塑性樹脂を強化繊維基材に、均一かつ安定的に含浸することができる。 In either case of the first and second device inventions, the surface pressure is applied to the thermoplastic resin and the reinforcing fiber base between the rolls while rotating the pair of rolls, and the air between the fibers is blown. While degassing, the reinforcing fiber base material can be uniformly and stably impregnated with a thermoplastic resin melted at a higher temperature than before.
これらの発明のより好ましい態様としては、前記製造装置は、前記一対のロールを加熱する加熱部を備えており、前記樹脂供給部は、前記一対のロールの少なくとも一方のロールの周面のうち、前記一対のロールの回転により、前記熱可塑性樹脂が前記一対のロール間に搬送可能な周面に向って、前記熱可塑性樹脂を供給するように配置されている。 As a more preferable aspect of these inventions, the manufacturing apparatus includes a heating unit that heats the pair of rolls, and the resin supply unit includes a peripheral surface of at least one of the pair of rolls, It arrange | positions so that the said thermoplastic resin may be supplied toward the surrounding surface which can convey the said thermoplastic resin between a pair of said roll by rotation of a pair of said roll.
この態様によれば、熱可塑性樹脂は、加熱された少なくとも一方のロールの周面に向って周面に供給され、ロール間に搬送されるまでの間、このロール周面においてロールからの発熱した熱を受熱し、これを強化繊維基材に含浸することができる。 According to this aspect, the thermoplastic resin is supplied to the peripheral surface toward the peripheral surface of at least one of the heated rolls and generates heat from the roll on the roll peripheral surface until it is conveyed between the rolls. It receives heat and can impregnate the reinforcing fiber substrate.
また、前記一対のロールの配置は、ロール表面に熱可塑性樹脂を供給し、強化繊維基材と共にロール間に供給することができるのであれば、特に限定されるものではない。しかしながら、より好ましい態様は、前記一対のロールは、水平方向に並んで配置されており、前記熱可塑性樹脂が供給される周面は、ロール上側の周面である。この態様によれば、上述したように、ロール周面に供給された熱可塑性樹脂をロール表面でより効率的に加熱して、これをロール間に導入することができる。 The arrangement of the pair of rolls is not particularly limited as long as the thermoplastic resin can be supplied to the roll surface and supplied between the rolls together with the reinforcing fiber base. However, a more preferable aspect is that the pair of rolls are arranged side by side in the horizontal direction, and the peripheral surface to which the thermoplastic resin is supplied is a peripheral surface on the upper side of the roll. According to this aspect, as described above, the thermoplastic resin supplied to the peripheral surface of the roll can be more efficiently heated on the roll surface and introduced between the rolls.
さらに、より好ましい態様としては、前記強化繊維基材を、前記一対のロールのいずれか一方のロールに巻き付けて、該ロールに巻き付いた強化繊維基材の表面に、前記熱可塑性樹脂を供給する。 Furthermore, as a more preferable aspect, the reinforcing fiber base is wound around one of the pair of rolls, and the thermoplastic resin is supplied to the surface of the reinforcing fiber base wound around the roll.
この態様によれば、ロールに巻き付いた強化繊維樹脂基材は、ロールの熱により加熱され、この強化繊維基材に加熱されている熱可塑性樹脂を供給するので、より効率的に、加熱されたロールの熱を利用して、予熱した基材及び樹脂の双方をロール間に供給することができる。 According to this aspect, the reinforcing fiber resin base material wound around the roll is heated by the heat of the roll, and the heated thermoplastic resin is supplied to the reinforcing fiber base material. The heat of the roll can be used to supply both the preheated substrate and resin between the rolls.
また、第1の装置発明に係る押さえロールは、前記押圧部の押圧力により前記主ロールの周面形状に倣って変形する薄肉金属外筒と、該薄肉金属外筒の内部において筒状空間が形成されるように、前記薄肉金属外筒に内挿された軸芯体と、を少なくとも備えることが好ましい。一方、第2の装置発明に係る一対のロールの双方は、前記押圧部の押圧力により前記主ロールの平面状に倣って変形する薄肉金属外筒と、該薄肉金属外筒の内部において筒状空間が形成されるように、前記薄肉金属外筒に内挿された軸芯体と、を少なくとも備えていることが好ましい。これにより、ロール内部に形成された筒状空間を利用して、これらロールそのものを好適に加熱することができる。 The pressing roll according to the first device invention has a thin metal outer cylinder that deforms in accordance with the shape of the peripheral surface of the main roll by the pressing force of the pressing portion, and a cylindrical space inside the thin metal outer cylinder. It is preferable to include at least an axial core inserted into the thin metal outer cylinder so as to be formed. On the other hand, both of the pair of rolls according to the second device invention include a thin metal outer cylinder that deforms following the planar shape of the main roll by the pressing force of the pressing portion, and a cylindrical shape inside the thin metal outer cylinder. It is preferable to include at least a shaft core inserted in the thin metal outer cylinder so that a space is formed. Thereby, these rolls themselves can be suitably heated using the cylindrical space formed inside the rolls.
第1の発明の場合には押さえロールを、第2の発明の場合には一対のロールの双方を加熱する加熱部は、前記筒状空間内に加熱された媒体を供給することが好ましく、別の態様としては、加熱部は、筒状空間内において前記軸芯体に巻きつけた誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに交流電流を通電する電源と、を少なくとも備えることが好ましい。後者の場合には、薄肉金属外筒を磁性材料にし、芯体を導電性材料にすれば、薄肉金属外筒を直接的に、誘導加熱コイルで加熱することができるのでより好ましい。 In the case of the first invention, the heating unit that heats the pressing roll and in the case of the second invention preferably supplies the heated medium into the cylindrical space. As an aspect of the above, it is preferable that the heating unit includes at least an induction heating coil wound around the shaft core in a cylindrical space, and a power source that supplies an alternating current to the induction heating coil. In the latter case, if the thin metal outer cylinder is made of a magnetic material and the core is made of a conductive material, it is more preferable because the thin metal outer cylinder can be directly heated by the induction heating coil.
また、好ましい態様としては、第1及び第2の装置発明に係る前記樹脂供給部は、前記熱可塑性樹脂として、溶融した熱可塑性樹脂をシート状に連続して供給するように構成されており、例えば、押し出し成形機の樹脂吐出部分に、スリット孔を有したダイ、複数の孔が等間隔に一列に形成されたダイ等を用いることにより実現可能である。 Moreover, as a preferable aspect, the resin supply unit according to the first and second device inventions is configured to continuously supply a molten thermoplastic resin in the form of a sheet as the thermoplastic resin. For example, it can be realized by using a die having slit holes, a die having a plurality of holes formed in a line at equal intervals, etc., in the resin discharge portion of the extrusion molding machine.
第1及び第2の装置発明のより好ましい態様は、一対のロールが強化繊維基材の搬送方向に沿って複数配設されている。これにより、該複数の一対のロール間に、前記強化繊維基材を順次通過させることができるので、強化繊維基材への前記熱可塑性樹脂の含浸工程を、複数回継続して行うことができる。 In a more preferred embodiment of the first and second device inventions, a plurality of pairs of rolls are arranged along the conveying direction of the reinforcing fiber substrate. Accordingly, the reinforcing fiber base can be sequentially passed between the plurality of pairs of rolls, so that the step of impregnating the thermoplastic resin into the reinforcing fiber base can be continuously performed a plurality of times. .
特に、第1の発明の場合、前記複数の一対のロールは、前記主ロールと前記押さえロールとの搬送方向に沿った配置が交互になるように、配設されていることが好ましく、これにより均質な繊維強化樹脂シートを得ることができる。 In particular, in the case of the first invention, the plurality of pairs of rolls are preferably arranged so that the arrangement of the main rolls and the pressing rolls along the conveying direction is alternated. A homogeneous fiber-reinforced resin sheet can be obtained.
このように前記複数の一対のロールを用いた場合、より好ましい態様としては、ロールの回転方向が同じ複数のロールを連結するように、ロール周面に、前記熱可塑性樹脂の樹脂に対して離型可能なベルト材が巻き付けられている。ベルト材を用いることにより、溶融して軟化した熱可塑性樹脂がロール表面に付着することなく、繊維強化樹脂シートを連続的に製造することができる。 When the plurality of pairs of rolls are used in this manner, as a more preferable aspect, the roll peripheral surface is separated from the thermoplastic resin so that the plurality of rolls having the same rotation direction are connected. A belt that can be molded is wrapped around. By using the belt material, the fiber-reinforced resin sheet can be continuously produced without the thermoplastic resin melted and softened adhering to the roll surface.
さらに第1の発明の場合、別の好ましい態様として、押さえロールが、主ロールの周りに複数配置されており、これによりコンパクトな装置構成で均質な繊維強化樹脂シートを得ることができる。 Further, in the case of the first invention, as another preferred embodiment, a plurality of pressing rolls are arranged around the main roll, whereby a homogeneous fiber-reinforced resin sheet can be obtained with a compact device configuration.
本発明によれば、熱可塑性樹脂を強化繊維基材に良好に含浸することができる。 According to the present invention, the reinforcing fiber base material can be satisfactorily impregnated with the thermoplastic resin.
以下に、図面に基づき、本発明に係る繊維強化樹脂シートの製造方法を好適に実施することができるいくつかの実施形態を説明する。 Below, based on drawing, several embodiment which can implement suitably the manufacturing method of the fiber reinforced resin sheet which concerns on this invention is described.
図1は、第1の発明の第1実施形態に係る繊維強化樹脂シートの製造装置の模式的概念図であり、図2は、図1に示す繊維強化樹脂シート製造装置の樹脂含浸部の模式的斜視図である。図3は、図1に示す繊維強化樹脂シート製造装置の一対のロール同士の押圧状態を説明するための模式的概念図であり、(a)は、押圧部により押圧する前の状態、(b)押圧部により押圧した状態を説明するための図である。また、図4は、図2に示す一対のロールの回転軸を含む、水平方向における模式的断面図である。 FIG. 1 is a schematic conceptual diagram of a fiber-reinforced resin sheet manufacturing apparatus according to the first embodiment of the first invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a resin-impregnated portion of the fiber-reinforced resin sheet manufacturing apparatus shown in FIG. FIG. FIG. 3 is a schematic conceptual diagram for explaining a pressed state between a pair of rolls of the fiber-reinforced resin sheet manufacturing apparatus shown in FIG. 1, (a) is a state before being pressed by a pressing portion, (b ) It is a figure for demonstrating the state pressed by the press part. 4 is a schematic cross-sectional view in the horizontal direction including the rotation shafts of the pair of rolls shown in FIG.
本実施形態に係る繊維強化樹脂シート製造装置1は、繊維強化樹脂シートを製造するための装置である。該製造装置1は、シート状の強化繊維基材Fと、熱可塑性樹脂Pとを、後述する一対のロール間10,20に導入し、一対のロールを回転させながら強化繊維基材Fに熱可塑性樹脂Pが含浸されることにより、繊維強化樹脂シートSを製造することを目的とした装置である。
The fiber reinforced resin
図1に示すように、本実施形態に係る製造装置1は、後述する樹脂含浸部4の一対のロール間に導入される強化繊維基材Fを供給する強化繊維供給部2と、一対のロール間に導入される熱可塑性樹脂Pを供給する樹脂供給部3と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
強化繊維供給部2は、シート状に連続繊維が一方向に引き揃えられた強化繊維基材Fを供給するものであり、供給前の強化繊維基材Fは、コイル状に巻き付けられた巻体2aとされている。強化繊維供給部2には、この巻体2aから巻き解かれたシート状の強化繊維基材Fが、後述するロール10、20間に導入可能なように、搬送ロール2b,2cが配置されている。
The reinforcing
一方、樹脂供給部3は、本実施形態では、その一例として、熱可塑性樹脂ペレットPaを軟化点以上に溶融して、樹脂吐出口であるダイ(ノズル)3aを介してシート状の溶融した熱可塑性樹脂Pを連続して成形する2軸押し出し成形装置である。ダイ3aは、一対のロール10,20の上方に配置されており、ダイ3aには、幅方向に沿って複数の孔が等間隔に形成され、この複数の孔を介して溶融した熱可塑性樹脂が押し出されることにより、シート状に連続して押し出される。
On the other hand, in the present embodiment, as an example, the
そして、樹脂供給部3のダイ3aは、図3(a)に示すように、後述する押さえロール20の周面21のうち、一対のロールの回転により、周面にある熱可塑性樹脂が、一対のロール10、20の間に搬送可能な周面に向って、熱可塑性樹脂Pを供給するように配置されている。熱可塑性樹脂Pの供給されるこの周面は、押さえロール20の周面から発熱する熱により、供給された熱可塑性樹脂Pを、ロール間に導入される前の搬送中において、予め加熱することができる位置における周面である。したがって、本実施形態では、後述するように、一対のロール10,20が水平方向に並んで配置されているので、熱可塑性樹脂Pを供給する周面は、押さえロール20の周面21のうち上側の周面21aとしている。
And as shown to Fig.3 (a), the die | dye 3a of the
このようにして供給され、押さえロール20の周面21において巻き付くように搬送されながら加熱された熱可塑性樹脂Pを、樹脂含浸部4で含浸する。ここで、樹脂含浸部4は、図2及び3に示すように、熱可塑性樹脂Pを強化繊維基材Fの含浸するための一対のロール10,20を備えている。具体的には、一対のロール10,20は、主ロール10と押さえロール20とからなり、これらのロールは水平方向に並んで配置されている。
The
図4に示すように、主ロール10は、押さえロール20に比べてより高い剛性を有した鋼又はアルミニウム等の金属製の剛体ロールであり、その一端側は、カップリング31を介してモータ30に接続されている。また、主ロール10には、その内部に円柱空間S1が形成されている。円柱空間S1には、加熱部40から、シャフト13に形成された媒体導入口13aを介して、加熱された媒体(例えば水など)Mが導入され、主ロール10の内部を通過して排出された媒体Mが循環するように、加熱部40に接続されている。これにより、主ロール10の周面11を加熱することができる。
As shown in FIG. 4, the
押さえロール20は、主ロール10を押さえるロールであって、一対のロール同士、すなわち主ロール10と押さえロール20とを押圧する押圧部50に連結されている。具体的には、押圧部50は、押さえロール20の両側のシャフト23に連結されたピストン51及びシリンダ52からなり、後述する押圧を行うことができるのであれば、押圧のための作動圧は、空圧または油圧のいずれであってもよい。
The
このような押圧部50の押圧力により、押さえロール20は、押さえロール20の周面21が主ロール10の周面11の形状に倣って変形して、ロール間に供給物が無いときには、これらのロール同士が面圧着するように構成されている。本実施形態の場合には、押さえロール20は、具体的には、押圧部50の押圧力により主ロール10の周面11の形状に倣って変形する薄肉金属外筒24と、薄肉金属外筒24の内部において筒状空間S2が形成されるように、薄肉金属外筒24に内挿された軸芯体27と、を少なくとも備えている。このようにして、主ロール10が押さえロール20よりも、ロール表面において高い剛性を有し、押さえロール20が主ロール10よりも、ロール表面において高い可撓性を有することになる。
With the pressing force of the
また、薄肉金属外筒24は、両側がテーパ状となった鋼またはアルミニウムなどの金属製の薄肉円筒であり、両側にはフランジ28が取り付けられて、これらは固着されている。また、フランジ28は、ベアリング29を介して、軸芯体27の両端部に形成されたシャフト23に支承されている。
The thin-walled metal
このような構造により、押さえロール20(具体的には、薄肉金属外筒24)は、押圧時に主ロール10に連結されたモータ30の回転によって、主ロール10と共に回転する。しかしながら、ベアリング29を用いずに、シャフト23と共に押さえロール20が主ロール10と同調して回転するように別のモータに連結されていてもよい。
With such a structure, the pressing roll 20 (specifically, the thin metal outer cylinder 24) rotates together with the
ここで、押さえロール20は、主ロール10と対向して変形する胴部のロール径rが、200〜500mm、ロールの有効幅(主ロール10と接触することができる幅)Lが、500mm〜1600mm程度で構成される。主ロール10も略同等である。
Here, as for the
また、薄肉金属外筒24の肉厚をt、ロール半径をrとしたとき、t/r≦0.03の関係を満たしていることが好ましく、この比率が小さいほど、薄肉金属外筒24の周面部分の可撓性が高まる。例えば、ロール径rを上述した200〜500mmとし、主ロール10のロール径も同等とした場合、図3(b)に示すロール間の接触幅は、2mm〜5mm程度となる。
Further, when the thickness of the thin metal
さらに、薄肉金属外筒24と軸芯体27との間において形成された筒状空間S2には、加熱部40から、シャフト23に形成された媒体導入口23aを介して、加熱された媒体M(例えば水など)が導入され、押さえロール20の内部を通過して排出された媒体が循環するように、加熱部40に接続されている。これにより、薄肉金属外筒24(押さえロール20)の周面21を加熱することができる。
Further, in the cylindrical space S <b> 2 formed between the thin metal
ここで、加熱部40は、ロール間を通過する熱可塑性樹脂Pの軟化点温度以上のロール表面温度になるように、内部で媒体Mを加熱し、加熱された媒体Mが、主ロール10及び押さえロール20の双方を加熱するように、ポンプ等の装置を用いてロール10,20に圧送されるようになっている。これにより、ロール10,20の間において、上側周面21に供給された熱可塑性樹脂Pが軟化し、この結果、熱可塑性樹脂Pが、強化繊維基材Fに含浸し易くなる。なお、ここでは、軸芯体27は、中実円柱であるが、例えば、既に述べた特許文献1に示すように、円筒状の軸芯体を用いて、シャフトの一方向側から媒体Mを循環させてもよい。
Here, the
さらに、樹脂含浸部4の一対のロール10,20のさらに下流には、複数の搬送ロールが配置されており(図1参照)、装置1は、樹脂含浸部4で得られた繊維強化樹脂シートをさらに巻き取るための巻き取り部5が配置されている。
Further, a plurality of transport rolls are arranged further downstream of the pair of
このように構成された製造装置を用いた繊維強化樹脂シートの製造方法を、以下に説明する。まず、強化繊維基材Fとして、連続繊維が一方向に引き揃え、コイル状に巻かれた強化繊維基材を準備する。ここでは、強化繊維基材として、一方向に引き揃えられた基材を用いたが、例えば、シート状の強化繊維基材にすることができるのであれば、引き揃えられていない長繊維、または織布、不織布等の布状繊維であってもよい。織布である場合には、その織り方としては、平織、綾織、朱子織などの織組織いずれであってもよく、シート状であり連続して搬送しながら、後述するロール間において熱可塑性樹脂Pを含浸することができるのであれば、特にその繊維の状態は限定されるものではない。 The manufacturing method of the fiber reinforced resin sheet using the manufacturing apparatus comprised in this way is demonstrated below. First, as the reinforcing fiber substrate F, a reinforcing fiber substrate in which continuous fibers are aligned in one direction and wound in a coil shape is prepared. Here, as the reinforcing fiber base material, a base material aligned in one direction was used. For example, if it can be a sheet-like reinforcing fiber base material, long fibers that are not aligned, or Cloth-like fibers such as woven fabric and non-woven fabric may be used. In the case of a woven fabric, the weaving method may be any of woven structures such as plain weave, twill weave, satin weave, etc., and is a sheet-like thermoplastic resin between rolls described later while being continuously conveyed. The state of the fiber is not particularly limited as long as it can be impregnated with P.
強化繊維は、繊維強化樹脂シートの機械的強度を強化するための樹脂強化用の繊維であり、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、天然繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、スチール繊維、PBO繊維、又は高強度ポリエチレン繊維などの繊維が挙げることができる。 The reinforcing fiber is a resin reinforcing fiber for reinforcing the mechanical strength of the fiber reinforced resin sheet. For example, glass fiber, carbon fiber, natural fiber, aramid fiber, alumina fiber, boron fiber, steel fiber, PBO fiber Or fibers such as high-strength polyethylene fibers.
一方、熱可塑性樹脂ペレットPaを、樹脂供給部3に導入し、溶融したシート状の熱可塑性樹脂Pを、ダイ3aから吐出する。このような熱可塑性樹脂としては、結晶性熱可塑性樹脂や非結晶性熱可塑性樹脂を使用でき、例えば、ナイロン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などのオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、またはABS系樹脂などを挙げることができ、これらよりも、より融点の高い(軟化点の高い)熱可塑性樹脂であってもよい。
On the other hand, the thermoplastic resin pellet Pa is introduced into the
そして、シート状の強化繊維基材Fと、溶融したシート状の熱可塑性樹脂Pとを、一対のロール間10,20に導入し、モータ30の駆動力により、一対のロール10,20を回転させながら強化繊維基材Fに熱可塑性樹脂Pを含浸することにより、繊維強化樹脂シートを製造する。
Then, the sheet-like reinforcing fiber base F and the molten sheet-like thermoplastic resin P are introduced between the pair of
具体的には、主ロール10に対して押さえロール20を押圧することにより、押さえロール20の周面21が主ロール10の周面11の形状に倣うように押さえロール20の周面21を変形させる(図3(b)参照)。
Specifically, by pressing the
この状態で図4に示すように、加熱ロール40により、円柱空間S1と筒状空間S2に加熱された媒体Mを供給して、主ロール10と押さえロール20を加熱する。そして、押さえロール20の周面に向って熱可塑性樹脂Pを供給することにより、熱可塑性樹脂Pを加熱する。加熱された熱可塑性樹脂Pを一対のロール10,20の回転により、一対のロール10,20間に向って搬送しながら、これらのロール10,20との間において、熱可塑性樹脂Pを加熱し、熱可塑性樹脂Pを前記強化繊維基材Fに含浸させる。
In this state, as shown in FIG. 4, the medium M heated to the cylindrical space S <b> 1 and the cylindrical space S <b> 2 is supplied by the
このようにして、主ロール10に対して押さえロール20を押圧することにより、押さえロール20の周面21が主ロール10の周面11の形状に倣うように押さえロール20の周面21を変形させるので、熱可塑性樹脂Pと強化繊維基材Fとに面圧を作用させることができる。強化繊維基材Fに作用する圧力は、これまでの単なる剛体の金属ロールを用いた場合に作用する線圧とは異なり面圧となるので、強化繊維基材Fに過度の応力を作用させる必要がない。
In this way, by pressing the
そして、熱可塑性樹脂Pは、その自重により、加熱された押さえロール10の上側周面21aに供給され、ロール10,20間に搬送されるまで(押さえロール20が略4分の1回転するまで)の間、上側周面21aにおいてロール10からの発熱した熱を受熱する。ここで、供給する熱可塑性樹脂Pは、予め溶融するまで加熱されているので、ロールの熱により、ロール間に到達するまでの間、熱可塑性樹脂の温度低下を抑制することができ、これにより、樹脂の粘度上昇が抑制される。
And the thermoplastic resin P is supplied to the upper
このように、押さえロール20の熱を利用して、ロール間において、溶融した熱可塑性樹脂Pを強化繊維基材Fに均一かつ安定的に含浸することができる。また、一対のロール10,20を回転させながら面圧を作用させることにより、これまでのものに比べて含浸時間をより長く保持することができると共に、含浸時に強化繊維基材Fの繊維間の空気を好適に脱気することができ、さらには、幅方向に段状の筋のない均一な厚みの繊維強化樹脂シートを得ることができる。
As described above, the reinforcing fiber base F can be uniformly and stably impregnated with the molten thermoplastic resin P between the rolls using the heat of the
さらに、一対のロール10,20は金属製のロールであるので、これまでのゴムロールに比べて熱可塑性樹脂Pをより高い温度にまで加熱することができる。この結果、金属ロールとゴムロールを用いた場合に比べて、熱可塑性樹脂Pをより低い粘度にして、これを加圧して強化繊維基材Fに含浸することができる。このようにして、熱可塑性樹脂Pの中でも、含浸温度(成形温度)が高く、溶融粘度が高い熱可塑性樹脂に対しても繊維強化樹脂シートSを製造することが可能となる。
Furthermore, since the pair of
そして、このようにして得られた繊維強化樹脂シートSを、搬送ロールを通過させて、巻き取り部5でこれをコイル状に巻き取る。なお、本実施形態では、直接、押さえロール20の上側周面21aに熱可塑性樹脂Pを供給したが、主ロール10の上側周面に熱可塑性樹脂を供給してもよく、これらの両者の上側周面に熱可塑性樹脂Pを供給してもよい。
Then, the fiber reinforced resin sheet S obtained in this way is passed through a transport roll, and is wound up in a coil shape by the winding
図5及び図6は、図1に示す第1実施形態の変形例に係る繊維強化樹脂シートの製造装置の樹脂含浸部を示した模式的断面図である。図5に示す変形例は、繊維強化基材の巻き付け状態と、ダイの位置が相違し、図6に示す変形例は、ダイの位置が相違し、他の構成は、図1〜4に示す装置構成と同じである。従って、この相違点を以下に説明する。 5 and 6 are schematic cross-sectional views showing a resin-impregnated portion of a fiber-reinforced resin sheet manufacturing apparatus according to a modification of the first embodiment shown in FIG. The modified example shown in FIG. 5 is different from the winding state of the fiber reinforced base material in the position of the die, the modified example shown in FIG. 6 is different in the position of the die, and other configurations are shown in FIGS. It is the same as the device configuration. Therefore, this difference will be described below.
図5に示すように、強化繊維供給部2は、強化繊維基材Fが、主ロール10の半周の周面に巻き付くように、主ロール10の上流側において搬送ロール(不図示)を配置している。さらに、樹脂供給部3のダイ3bは、主ロール10の上側周面11aに向って、溶融したシート状の樹脂が供給できるように、配置されている。従って、強化繊維基材Fが、主ロール10に巻き付いているときは、樹脂供給部3のダイ3bは、強化繊維基材Fの表面に、熱可塑性樹脂Pが供給されるように配置されている。
As shown in FIG. 5, the reinforcing
このようにして、主ロール10に巻き付けて、主ロール10との強化繊維基材Fの接触面積を増やすことができるので、強化繊維基材Fは主ロール10の熱によりさらに効率よく加熱される。さらにこの加熱されている強化繊維基材Fに熱可塑性樹脂Pを供給するので、より効率的に、加熱されたロールの熱を利用して、予熱された強化繊維基材Fに熱可塑性樹脂Pをロール10,20の間に供給することができる。
Thus, since it can wind around the
また、図6に示すように、樹脂供給部3のダイ3cは、主ロール10と押さえロール20とが接触する部分に向って、溶融したシート状の樹脂が供給できるように、配置されていてもよい。この変形例の場合、より温度の高いシート状樹脂がロール間に供給されるように、ダイ3cをロール間により近づけることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 6, the
図7は、第1の発明の第2実施形態に係る押さえロールの模式的斜視図である。第2実施形態は、第1実施形態に比べて、押さえロールを加熱する構造が異なり、他の部分は同じである。従って、第1実施形態の同じ構成の部材には、同じ符号を付して、以下にこの点の詳細を説明する。 FIG. 7 is a schematic perspective view of a pressing roll according to the second embodiment of the first invention. The second embodiment is different from the first embodiment in the structure for heating the pressing roll, and the other parts are the same. Therefore, the same reference numerals are given to members having the same configuration in the first embodiment, and details of this point will be described below.
図7に示すように、第2実施形態に係る押さえロール20Aの筒状空間S2内には、誘導加熱コイル41が配置されており、その他の構造は同じである。そして、押さえロール20Aを加熱する加熱部40Aは、この誘導加熱コイル41が、筒状空間S2内において、導電性材料からなる軸芯体27に巻きつけられており、誘導加熱コイルの両端には交流電流Iを通電する電源42が接続されている。また、第1実施形態と同様に、軸芯体27は、その両端部の外周で、ベアリングを介して回転自在に薄肉金属外筒24を支持しており、この薄肉金属外筒24は、鉄製の磁性材料からなる。
As shown in FIG. 7, the
このようにして、誘導加熱コイル41に交流電流を通電することにより、誘導加熱の原理により押さえロールの薄肉金属外筒24を直接的に加熱することができる。また、押さえ時に、薄肉金属外筒24の変形により、薄肉金属外筒24と誘導加熱コイル41との距離が近づくので、この変形部分(すなわち、ロール間の熱可塑性樹脂)が、他の部分に比べてより効率良く加熱される。これにより、より効果的に、熱可塑性樹脂の粘度を下げ、強化繊維基材Fに熱可塑性樹脂Pを含浸することができる。
Thus, by supplying an alternating current to the
図8は、第1の発明の第3実施形態に係る繊維強化樹脂シートの製造装置の樹脂含浸部を示した模式的断面図である。図9及び図10は、図8に示す第3実施形態の変形例に係る繊維強化樹脂シートの製造装置の樹脂含浸部を示した模式的断面図である。これら第3実施形態が、第1実施形態と相違する点は、一対のロールの個数とその配置状態、及び離型ベルトを用いた点であり、他の構成は、第1実施形態と同じである。従って、第1実施形態の同じ構成の部材には、同じ符号を付して、以下にこの点の詳細を説明する。 FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a resin-impregnated portion of a fiber-reinforced resin sheet manufacturing apparatus according to the third embodiment of the first invention. 9 and 10 are schematic cross-sectional views showing a resin-impregnated portion of a fiber-reinforced resin sheet manufacturing apparatus according to a modification of the third embodiment shown in FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in that the number of a pair of rolls and their arrangement state and a release belt are used, and other configurations are the same as those in the first embodiment. is there. Therefore, the same reference numerals are given to members having the same configuration in the first embodiment, and details of this point will be described below.
図8〜図10に示すように、主ロール10と押さえロール20とを対としたロールが強化繊維基材Fの搬送方向に沿って2つ配設されている。また、同一方向に回転する主ロール10と押さえロール20とが、搬送方向に沿って、交互に配置されている。また、複数の一対のロール間には、熱可塑性樹脂を加熱するためのヒータ45が配置されている。
As shown in FIGS. 8 to 10, two rolls each having a pair of the
さらに、これらのロールのうちロールの回転方向が同じ複数のロールを連結するように、ロール周面には、熱可塑性樹脂Pの樹脂に対して離型可能な離型ベルト61が巻き付けられている。この離型ベルト61は、樹脂含浸時に、強化繊維基材Fと共に、同一回転方向のロール間を移動するように、適切な張力でロールに巻きつけられている。
Further, a
なお、この離型ベルト61は、ポリイミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂ベルトや、紙等のシートの上に、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、或いは、ワックス等の離型材を添加した樹脂等で離型層を積層してベルトとしたもの、或いは、ポリオレフィン系樹脂等のベルトを挙げることができる。
The
なお、図8に示す装置のダイ3aは、図1に示す装置と同じように押さえロール20の上側周面に熱可塑性樹脂Pを供給するように配置されており、変形例である図9に示す装置は、図5に示す装置と同じように、樹脂供給部3のダイ3bが、主ロール10の上側周面11aに向って、主ロール10に巻き付いた強化繊維基材Fに、熱可塑性樹脂Pが供給されるように配置されている。さらに、別の変形例である図10に示す装置は、図6に示す装置と同じように、樹脂供給部3のダイ3cが、主ロール10と押さえロール20とが接触する部分に向って、溶融したシート状の樹脂が供給できるように、配置されている。
In addition, the
このような状態で、熱可塑性樹脂Pを主ロール10または押さえロール20のいずれか一方で予め加熱して、加熱した熱可塑性樹脂Pを複数の一対のロール間に、強化繊維基材Fを順次通過させて、強化繊維基材Fに熱可塑性樹脂Pを含浸させる。これにより、ロール間において強化繊維基材Fと熱可塑性樹脂Pとからなるシート材を複数回加圧及び加熱することができるので、より確実に強化繊維基材Fに熱可塑性樹脂Pを含浸することができる。
In such a state, the thermoplastic resin P is preheated in either the
また、ヒータ45により、上流側の一対のロールにより含浸された熱可塑性樹脂を加熱することができるので、下流側の一対のロールに導入される前の熱可塑性樹脂Pの粘度が上昇することを抑制することができる。さらに、主ロール10と押さえロール20との搬送方向に沿った配置が交互になっているので、含浸時に強化繊維基材が一方向のみに曲げられることなく、より均質な繊維強化樹脂シートSを得ることができる。
Moreover, since the thermoplastic resin impregnated with the pair of upstream rolls can be heated by the
図11は、本発明の第4実施形態に係る繊維強化樹脂シートの製造装置の樹脂含浸部を示した模式的断面図であり、図12及び図13は、図11に示す第4実施形態の変形例に係る繊維強化樹脂シートの製造装置の樹脂含浸部を示した模式的断面図である。これら第4実施形態が、第1実施形態と相違する点は、押さえロールの個数と、含浸時に離型シートを用いた点であり、他の構成は、第1実施形態と同じである。 FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a resin-impregnated portion of a fiber-reinforced resin sheet manufacturing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, and FIGS. 12 and 13 are views of the fourth embodiment shown in FIG. It is typical sectional drawing which showed the resin impregnation part of the manufacturing apparatus of the fiber reinforced resin sheet which concerns on a modification. The fourth embodiment differs from the first embodiment in that the number of pressing rolls and a release sheet are used during impregnation, and other configurations are the same as those in the first embodiment.
図11〜図13に示すように、第4実施形態に係る繊維強化樹脂シートの製造装置において、主ロール10を水平方向から挟むように、2つの押さえロール20,20が、主ロールの回りに配置されており、これらの押さえロール20,20のいずれにも、第1実施形態と同様に押圧部50が連結されている。また、押さえロール20,20を加熱する方法も、第1又は第2実施形態と同様である。
As shown in FIGS. 11 to 13, in the fiber reinforced resin sheet manufacturing apparatus according to the fourth embodiment, the two
なお、図11に示す装置のダイ3aは、図1に示す装置と同じように押さえロール20の上側周面に熱可塑性樹脂Pを供給するように配置されており、変形例である図12に示す装置では、図5に示す装置と同じように、樹脂供給部3のダイ3bが、主ロール10の上側周面11aに向って、主ロール10に巻き付いた強化繊維基材Fに、熱可塑性樹脂Pが供給されるように配置されている。さらに、別の変形例である図13に示す装置は、図6に示す装置と同じように、樹脂供給部3のダイ3cが、主ロール10と押さえロール20とが接触する部分に向って、溶融したシート状の樹脂が供給できるように、配置されている。
In addition, the
熱可塑性樹脂Pの含浸時には、予めロールの熱により加熱された熱可塑性樹脂Pと強化繊維基材Fとを、離型シート(離型材)62でロール間において挟み込むように、離型シート62を導入する。これにより、各ロール10,20の周面11,21に離型シート62が配置される。なお、この離型シート62の材質は、第3実施形態の離型ベルトの材質と同じである。
At the time of impregnation with the thermoplastic resin P, the
さらに、強化繊維基材Fを主ロール10に巻き付けながら、主ロール10と各押さえロール20,20との間に強化繊維基材Fを順次通過させて、前記強化繊維基材に前記熱可塑性樹脂を含浸させる。これにより、1つの主ロール10を用いてロール間において熱可塑性樹脂Pの含浸を複数回行うことができるので、第3実施形態に比べて、装置のコンパクト化を図ることができる。
Further, while winding the reinforcing fiber base F around the
なお、本実施形態では、主ロール10の周りに配置する押さえロール20の個数は、限定されるものではなく、含浸条件に応じて、これらの押さえロール20に作用させる押圧力、加熱温度を調整してもよい。
In this embodiment, the number of
図14は、第2の発明の実施形態に係る繊維強化樹脂シートの製造装置の樹脂含浸部を示した模式的断面図であり、図15は、図14の一対のロールの回転軸を含む、水平方向における模式的断面図である。図16及び図17は、図14に示す実施形態の変形例に係る繊維強化樹脂シートの製造装置の樹脂含浸部を示した模式的断面図である。 FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a resin-impregnated portion of the apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin sheet according to the embodiment of the second invention, and FIG. 15 includes the rotation shafts of the pair of rolls in FIG. It is typical sectional drawing in a horizontal direction. FIG.16 and FIG.17 is typical sectional drawing which showed the resin impregnation part of the manufacturing apparatus of the fiber reinforced resin sheet which concerns on the modification of embodiment shown in FIG.
また、本実施形態は、図1の第1の発明の第1実施形態の主ロール10の代わりに、押さえロールを用いた点が相違する。従って、その他の構成は、第1実施形態と同じであり、図14〜17のうち第1実施形態の同じ機能を有する部材には、同じ符号を付して、以下にこの点の詳細を説明する。
Moreover, this embodiment is different in that a pressing roll is used instead of the
図14〜17に示すように、本実施形態に係る一対のロール20A,20Bは、第1実施形態に係る押さえロール20と同じ構造の金属製のロールである。各ロール20A,20Bは、押圧部50の押圧力により、双方のロール20A,20Bの対向する周面が平面状に変形して、ロール間に供給物が無いときには面圧着するように構成されている。すなわち、ここでは、一方のロール20A(20B)の薄肉金属外筒24が、押圧部50の押圧力により、他方のロール20B(20A)の周面に対して平面状に変形することになる。
As shown in FIGS. 14-17, a pair of
なお、図14に示す樹脂供給部のダイ3aは、押さえロール20Aの上側周面に熱可塑性樹脂Pを供給するように配置されており、変形例である図16に示す装置では、樹脂供給部3のダイ3bは、押さえロール20Bの上側周面に向って、押さえロール20Bに巻き付いた強化繊維基材Fに、熱可塑性樹脂Pが供給されるように配置されている。さらに、別の変形例である図17に示す装置は、樹脂供給部3のダイ3cを、押さえロール20A,20B同士が接触する部分に向って、溶融したシート状の樹脂が供給できるように、配置している。
14 is arranged so as to supply the thermoplastic resin P to the upper peripheral surface of the
このようにして、一対のロール20A,20B同士を押圧することにより、双方のロールの対向する周面21を平面状に変形させるので、同様に、熱可塑性樹脂Pと強化繊維基材Fとに面圧を作用させることができる。これにより、均一かつ安定的に熱可塑性樹脂Pを強化繊維基材Fに含浸することができ、さらには、含浸時に強化繊維基材Fの繊維間の空気を好適に脱気することができる。
In this way, by pressing the pair of
また、双方のロール20A,20Bの対向する周面21を平面状に変形させながら、熱可塑性樹脂Pを前記強化繊維基材Fに含浸するので、熱可塑性樹脂Pと強化繊維基材Fとの両面に均一な応力を作用させることができる。均一の厚みの均質な繊維強化樹脂シートSを得ることができる。
Further, since the reinforcing fiber base F is impregnated with the thermoplastic resin P while deforming the opposing
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. It can be changed.
例えば、図14〜図17に示す実施形態では、一組の一対のロールを用いたが、第1の発明の第3実施形態の如く、これらが複数配置されてもよく、第1の発明の第4実施形態の如く、1つのロールの周りに、同じ構造のロールを複数配置されてもよい。また、これらのロールを、第1の発明の第2実施形態の如く、誘導加熱を利用して加熱してもよい。 For example, in the embodiment shown in FIGS. 14 to 17, a pair of rolls is used, but a plurality of these may be arranged as in the third embodiment of the first invention. As in the fourth embodiment, a plurality of rolls having the same structure may be arranged around one roll. Moreover, you may heat these rolls using induction heating like 2nd Embodiment of 1st invention.
また、これら実施形態にかかるダイと、ダイから熱可塑性樹脂が供給されるロールとの距離を、図示よりもさらに接近させてもよい。これにより、溶融した熱可塑性樹脂の温度低下を抑え、ロールの熱により効果的に樹脂を加熱することができる。 In addition, the distance between the die according to these embodiments and the roll to which the thermoplastic resin is supplied from the die may be made closer than illustrated. Thereby, the temperature fall of the molten thermoplastic resin can be suppressed and the resin can be effectively heated by the heat of the roll.
1:繊維強化樹脂シート製造装置、2:強化繊維供給部、2a:巻体、2b,2c:搬送ロール、3:樹脂供給部、3a,3b,3c:ダイ(ノズル)、4:樹脂含浸部、5:巻き取り部、10:主ロール、11:周面、11a:上側周面、20:押さえロール、20A,20B:一対のロール、21周面、21a,21b:上側周面、23:シャフト、24:薄肉金属外筒、27:軸芯体、28:フランジ、29:ベアリング、30:モータ、31:カップリング、40,40A:加熱部、41:誘導加熱コイル、42:電源、50:押圧部、51:ピストン、52:シリンダ、61:離型ベルト、62:離型シート、F:強化繊維基材、M:媒体、P:熱可塑性樹脂、Pa:熱可塑性樹脂ペレット、S:繊維強化樹脂シート、S1:円柱空間、S2:筒状空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Fiber reinforced resin sheet manufacturing apparatus, 2: Reinforcement fiber supply part, 2a: Roll body, 2b, 2c: Conveyance roll, 3: Resin supply part, 3a, 3b, 3c: Die (nozzle), 4: Resin impregnation part 5: winding part, 10: main roll, 11: peripheral surface, 11a: upper peripheral surface, 20: pressing roll, 20A, 20B: a pair of rolls, 21 peripheral surfaces, 21a, 21b: upper peripheral surface, 23: Shaft, 24: Thin metal outer cylinder, 27: Shaft core, 28: Flange, 29: Bearing, 30: Motor, 31: Coupling, 40, 40A: Heating part, 41: Induction heating coil, 42: Power supply, 50 : Pressing part, 51: Piston, 52: Cylinder, 61: Release belt, 62: Release sheet, F: Reinforcing fiber substrate, M: Medium, P: Thermoplastic resin, Pa: Thermoplastic resin pellet, S: Fiber reinforced resin sheet, S1: cylinder During, S2: tubular space
Claims (18)
前記一対のロールとして、金属製の主ロールと金属製の押さえロールとを用い、
前記主ロールに対して前記押さえロールを押圧することにより、前記押さえロールの周面が前記主ロールの周面形状に倣うように前記押さえロールの周面を変形させながら、前記熱可塑性樹脂を前記強化繊維基材に含浸させることを特徴とする繊維強化樹脂シートの製造方法。 By introducing a sheet-like reinforcing fiber base material and a thermoplastic resin between a pair of rolls and being impregnated with the thermoplastic resin melted in the reinforcing fiber base material while rotating the pair of rolls, A method for producing a fiber reinforced resin sheet,
As the pair of rolls, a metal main roll and a metal pressing roll are used,
By pressing the pressing roll against the main roll, the peripheral surface of the pressing roll is deformed so that the peripheral surface of the pressing roll follows the shape of the peripheral surface of the main roll. A method for producing a fiber-reinforced resin sheet, comprising impregnating a reinforcing fiber substrate.
該加熱された少なくとも一方のロールの周面に向って前記熱可塑性樹脂を供給することにより、前記熱可塑性樹脂を加熱し、
該加熱された熱可塑性樹脂を、前記一対のロールの回転により、前記一対のロール間に向って搬送しながら、前記熱可塑性樹脂の含浸を行うことを特徴とする請求項1に記載の繊維強化樹脂シートの製造方法。 Heating the pair of rolls;
Heating the thermoplastic resin by supplying the thermoplastic resin toward the peripheral surface of the heated at least one roll;
2. The fiber reinforcement according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is impregnated while the heated thermoplastic resin is conveyed toward the pair of rolls by rotation of the pair of rolls. Manufacturing method of resin sheet.
前記一対のロールとして、金属製のロールを用い、
前記一対のロール同士を押圧することにより、双方のロールの対向する周面を平面状に変形させながら、前記熱可塑性樹脂を前記強化繊維基材に含浸させることを特徴とする繊維強化樹脂シートの製造方法。 By introducing a sheet-like reinforcing fiber base material and a thermoplastic resin between a pair of rolls, the reinforcing fiber base material is impregnated with the thermoplastic resin while rotating the pair of rolls. A method for producing a reinforced resin sheet,
As the pair of rolls, a metal roll is used,
By pressing the pair of rolls, the reinforcing fiber substrate is impregnated with the thermoplastic resin while deforming the opposing peripheral surfaces of both rolls into a flat shape. Production method.
該加熱された一方のロールの周面に向って前記熱可塑性樹脂を供給することにより、前記熱可塑性樹脂を加熱し、
該加熱された熱可塑性樹脂を、前記一対のロールの回転により、前記一対のロール間に向って搬送しながら、前記熱可塑性樹脂の含浸を行うことを特徴とする請求項9に記載の繊維強化樹脂シートの製造方法。 Heating the pair of rolls;
Heating the thermoplastic resin by supplying the thermoplastic resin toward the peripheral surface of the heated one roll;
The fiber-reinforced fiber according to claim 9, wherein the thermoplastic resin is impregnated while the heated thermoplastic resin is conveyed toward the pair of rolls by rotation of the pair of rolls. Manufacturing method of resin sheet.
該製造装置は、前記一対のロール間に導入される前記強化繊維基材を供給する強化繊維供給部と、前記一対のロール間に導入される前記熱可塑性樹脂を供給する樹脂供給部と、前記一対のロール同士を押圧する押圧部と、を備えており、
前記一対のロールは、金属製の主ロールと金属製の押さえロールとからなり、該押さえロールは、前記押圧部の押圧力により、前記押さえロールの周面が前記主ロールの周面形状に倣って変形するように構成されていることを特徴とする繊維強化樹脂シートの製造装置。 By introducing a sheet-like reinforcing fiber base material and a thermoplastic resin between a pair of rolls and being impregnated with the thermoplastic resin melted in the reinforcing fiber base material while rotating the pair of rolls, An apparatus for producing a fiber reinforced resin sheet,
The manufacturing apparatus includes a reinforcing fiber supply unit that supplies the reinforcing fiber base introduced between the pair of rolls, a resin supply unit that supplies the thermoplastic resin introduced between the pair of rolls, A pressing portion that presses between the pair of rolls,
The pair of rolls includes a metal main roll and a metal pressing roll, and the pressing roll is configured so that the peripheral surface of the pressing roll follows the peripheral surface shape of the main roll by the pressing force of the pressing portion. An apparatus for manufacturing a fiber reinforced resin sheet, wherein the apparatus is configured to deform.
前記樹脂供給部は、前記一対のロールの少なくとも一方のロールの周面のうち、前記一対のロールの回転により、前記熱可塑性樹脂が前記一対のロール間に搬送可能な周面に向って、前記熱可塑性樹脂を供給するように配置されていることを特徴とする請求項11に記載の繊維強化樹脂シートの製造装置。 The manufacturing apparatus includes a heating unit that heats the pair of rolls,
The resin supply unit is configured such that, among the peripheral surfaces of at least one of the pair of rolls, the rotation of the pair of rolls toward the peripheral surface where the thermoplastic resin can be conveyed between the pair of rolls. It is arrange | positioned so that a thermoplastic resin may be supplied, The manufacturing apparatus of the fiber reinforced resin sheet of Claim 11 characterized by the above-mentioned.
該製造装置は、前記一対のロール間に導入される前記強化繊維基材を供給する強化繊維供給部と、前記一対のロール間に導入される熱可塑性樹脂を供給する樹脂供給部と、前記一対のロール同士を押圧する押圧部と、を備えており、
前記一対のロールは、金属製のロールであり、前記押圧部の押圧力により、前記双方のロールの対向する周面が平面状に変形するように構成されていることを特徴とする繊維強化樹脂シートの製造装置。 By introducing a sheet-like reinforcing fiber base material and a thermoplastic resin between a pair of rolls and being impregnated with the thermoplastic resin melted in the reinforcing fiber base material while rotating the pair of rolls, An apparatus for producing a fiber reinforced resin sheet,
The manufacturing apparatus includes: a reinforcing fiber supply unit that supplies the reinforcing fiber base introduced between the pair of rolls; a resin supply unit that supplies a thermoplastic resin introduced between the pair of rolls; A pressing part that presses the rolls of
The pair of rolls is a metal roll, and is configured such that the opposing circumferential surfaces of both rolls are deformed into a planar shape by the pressing force of the pressing portion. Sheet manufacturing equipment.
前記樹脂供給部は、前記一対のロールの少なくとも一方のロールの周面のうち、前記一対のロールの回転により、前記熱可塑性樹脂が前記一対のロール間に搬送可能な周面に向って、前記熱可塑性樹脂を供給するように配置されていることを特徴とする請求項17に記載の繊維強化樹脂シートの製造装置。 The manufacturing apparatus includes a heating unit that heats the pair of rolls,
The resin supply unit is configured such that, among the peripheral surfaces of at least one of the pair of rolls, the rotation of the pair of rolls toward the peripheral surface where the thermoplastic resin can be conveyed between the pair of rolls. The apparatus for producing a fiber-reinforced resin sheet according to claim 17, wherein the apparatus is arranged to supply a thermoplastic resin.
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