JP2019218144A - Reinforced fiber package and manufacturing method thereof, package storage object, connecting method and cutting method of reinforced fiber bundle, and manufacturing method of fiber-reinforced composite material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、強化繊維パッケージ、パッケージ収納物、強化繊維束の接続方法及び切断方法、並びに繊維強化複合材料の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for connecting and cutting a reinforcing fiber package, a package storage item, and a reinforcing fiber bundle, and a method for manufacturing a fiber-reinforced composite material.
スポーツやレジャー用途、自動車及び航空機等の産業用途、電気電子機器や家電機器の筐体用途等の様々な分野において、軽量、高強度、かつ高剛性である点から、強化繊維にマトリックス樹脂が含浸された繊維強化複合材料が広く用いられている。ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維が製造される際には、通常、複数本の強化繊維が束ねられて強化繊維束とされ、該強化繊維束が紙管等に巻き取られた後に包装材で包装される。 In various fields such as sports and leisure applications, industrial applications such as automobiles and aircraft, and housing applications for electrical and electronic equipment and home appliances, the matrix resin is impregnated into the reinforcing fiber because of its light weight, high strength, and high rigidity. Fiber reinforced composite materials are widely used. When reinforcing fibers such as glass fibers and carbon fibers are produced, usually, a plurality of reinforcing fibers are bundled to form a reinforcing fiber bundle, and after the reinforcing fiber bundle is wound around a paper tube or the like, a packaging material is formed. Packaged in.
例えば、長尺の強化繊維束が紙管に円筒状に巻かれてなる筒状体が、熱収縮性フィルムを用いて包装された強化繊維パッケージが知られている(例えば、特許文献1〜3)。該強化繊維パッケージの使用時には、一般に、任意のパッケージの強化繊維束における内周面側の末端と、それとは別のパッケージの強化繊維束における外周面側の末端とが、それら強化繊維束が直列に繋がるように接続され、連続的に引き出されつつ使用される。
For example, there is known a reinforcing fiber package in which a tubular body formed by winding a long reinforcing fiber bundle around a paper tube in a cylindrical shape is packaged using a heat-shrinkable film (for example,
しかし、熱収縮性フィルムで包装した強化繊維パッケージにおいて、強化繊維束における筒状体の外周面側の末端が該外周面上に位置していると、該末端を引き出す際に、筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断する必要がある。筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断すると、特に筒状体の内周面側の末端から強化繊維束を引き出して使用する場合に、強化繊維束の残量が少なくなったときに円筒状に巻かれた強化繊維束が型崩れして絡まりやすくなる。 However, in the reinforcing fiber package wrapped with the heat-shrinkable film, when the end on the outer peripheral surface side of the tubular body in the reinforcing fiber bundle is located on the outer peripheral surface, when the end is pulled out, the cylindrical body is pulled out. It is necessary to break the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface. When the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the cylindrical body is broken, especially when the reinforcing fiber bundle is pulled out from the inner peripheral surface side end of the cylindrical body and used, the remaining amount of the reinforcing fiber bundle is reduced. The reinforcing fiber bundle wound into a cylindrical shape loses its shape and easily becomes entangled.
特許文献4には、強化繊維束における筒状体の内周面側の末端と外周面側の末端が、該筒状体の上端面側に引き出された状態で、筒状体が熱収縮性フィルムで包装された強化繊維パッケージが記載されている。 Patent Literature 4 discloses that the tubular body is heat-shrinkable in a state where the end on the inner peripheral surface side and the end on the outer peripheral surface side of the tubular body in the reinforcing fiber bundle are drawn to the upper end surface side of the tubular body. A reinforced fiber package wrapped with a film is described.
特許文献4の強化繊維パッケージでは、筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断せずに複数のパッケージの強化繊維束を直列に接続し、それら強化繊維束を連続的に引き出して使用することができる。そのため、筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断した場合に比べて、強化繊維束を引き出してその残量が少なくなったときに強化繊維束が型崩れしにくい。
しかし、強化繊維束の末端が引き出された状態で包装されていると、強化繊維パッケージの取り扱い時に強化繊維束の引き出された部分が邪魔になりやすく、取り扱い性が低下する。
In the reinforcing fiber package of Patent Document 4, the reinforcing fiber bundles of a plurality of packages are connected in series without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the tubular body, and the reinforcing fiber bundles are continuously drawn out and used. can do. Therefore, as compared with the case where the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the tubular body is broken, the reinforcing fiber bundle is less likely to be out of shape when the remaining amount of the reinforcing fiber bundle is reduced.
However, if the reinforcing fiber bundle is packaged in a state where the end is pulled out, the drawn-out portion of the reinforcing fiber bundle tends to be an obstacle when handling the reinforcing fiber package, and the handleability is reduced.
本発明は、筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断せずに強化繊維束を使用でき、引き出される際に強化繊維束が型崩れして絡まりにくく、かつパッケージの取り扱い性に優れた強化繊維パッケージ;該強化繊維パッケージを備えるパッケージ収納物;強化繊維パッケージを用いた強化繊維束の接続方法及び切断方法;並びに繊維強化複合材料の製造方法を提供する。 The present invention can use a reinforcing fiber bundle without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the cylindrical body, and when pulled out, the reinforcing fiber bundle loses its shape and is less likely to be entangled, and has excellent package handling properties. A reinforcing fiber package; a packaged article provided with the reinforcing fiber package; a method for connecting and cutting a reinforcing fiber bundle using the reinforcing fiber package; and a method for manufacturing a fiber-reinforced composite material.
本発明は、以下の構成を有する。
[1]強化繊維束が筒状に巻かれてなる筒状体の少なくとも外周面が熱収縮性フィルムで覆われ、該熱収縮性フィルムが熱収縮されて前記外周面に密着した強化繊維パッケージであって、前記強化繊維束は、前記外周面側の第1の末端と、前記筒状体の内周面側の第2の末端を有し、前記強化繊維束における前記第1の末端寄りの部分が前記筒状体の端面に配置され、かつ前記第1の末端が前記外周面と前記熱収縮性フィルムの間に位置していることを特徴とする、強化繊維パッケージ。
[2]前記強化繊維束における前記第1の末端側の前記端面に配置された部分が、前記第1の末端から50cm以内であり、かつ当該部分の長さが3cm以上である、[1]に記載の強化繊維パッケージ。
[3]強化繊維束が筒状に巻かれてなる筒状体の外周面が熱収縮性フィルムで覆われ、該熱収縮性フィルムが熱収縮されて、前記外周面に密着した強化繊維パッケージであって、前記強化繊維束は、前記外周面側の第1の末端と、前記筒状体の内周面側の第2の末端を有し、前記強化繊維束における前記第1の末端寄りの部分が前記筒状体の一方の端面にあり、前記熱収縮性フィルムは前記第1の末端寄りの部分がある前記筒状体の端面にも密着しており、前記第1の末端寄りの部分が前記筒状体の端面と熱収縮性フィルムの間に位置し、かつ前記第1の末端が、前記筒状体の筒内部に位置していることを特徴とする、強化繊維パッケージ。
[4]前記強化繊維束が、厚みAに対する幅Bの比B/Aが20以上の扁平状である、[1]〜[3]のいずれかに記載の強化繊維パッケージ。
[5]箱体と、該箱体に収納された複数の[1]〜[4]のいずれかの強化繊維パッケージと、を備えるパッケージ収納物。
[6]前記筒状体の外周面に熱収縮性フィルムが密着した状態のまま、任意の強化繊維パッケージにおける前記第1の末端と、それとは別の強化繊維パッケージにおける前記第2の末端とが、それら強化繊維パッケージの強化繊維束が直列に繋がるように接続されている、[5]に記載のパッケージ収納物。
[7]前記箱体が、複数の前記強化繊維パッケージを一方の端面が上方を向くように収納する収納本体と、前記収納本体の上端開口部を閉じる上蓋とを備え、前記上蓋には、各強化繊維パッケージに対応する複数の開口部が形成され、任意の強化繊維パッケージにおける前記第1の末端と、それとは別の強化繊維パッケージにおける前記第2の末端とが、それら強化繊維パッケージの強化繊維束が直列に繋がるように、各々の開口部に強化繊維束が通された状態で接続されている、[5]に記載のパッケージ収納物。
[8]複数の[1]〜[4]のいずれかに記載の強化繊維パッケージを並べ、任意の強化繊維パッケージにおける前記第1の末端と、それとは別の強化繊維パッケージにおける前記第2の末端とを、それら強化繊維パッケージの強化繊維束が直列に繋がるように接続する強化繊維束の接続方法であって、前記強化繊維束における前記第1の末端側の前記端面に配置された部分を掴み、前記筒状体の外周面に熱収縮性フィルムが密着した状態のまま該強化繊維束における前記第1の末端を引き出して、強化繊維束の前記第1の末端と、それとは別の強化繊維束の前記第2の末端とを接続する、強化繊維束の接続方法。
[9]前記強化繊維パッケージにおける前記第1の末端と、それとは別の前記強化繊維パッケージにおける前記第2の末端とを、それらを重ね合わせた状態で加圧エアーを吹き付けて、互いの強化繊維を絡み合わせて接続する、[8]に記載の強化繊維束の接続方法。
[10]前記[1]〜[4]のいずれかに記載の強化繊維パッケージ、又は[5]〜[7]のいずれかに記載のパッケージ収納物における強化繊維パッケージから強化繊維束を引き出し、ロータリーカッターで切断することを特徴とする、強化繊維束の切断方法。
[11]前記[1]〜[4]のいずれかに記載の強化繊維パッケージ、又は[5]〜[7]のいずれかに記載のパッケージ収納物における強化繊維パッケージから強化繊維束を引き出す引出工程と、引き出された強化繊維束に樹脂組成物を含浸させる樹脂含浸工程と、を有する、繊維強化複合材料の製造方法。
The present invention has the following configuration.
[1] A reinforcing fiber package in which at least the outer peripheral surface of a tubular body formed by winding a reinforcing fiber bundle into a tubular shape is covered with a heat-shrinkable film, and the heat-shrinkable film is heat-shrinked and adhered to the outer peripheral surface. The reinforcing fiber bundle has a first end on the outer peripheral surface side and a second end on the inner peripheral surface side of the tubular body, and is located closer to the first end in the reinforcing fiber bundle. A reinforcing fiber package, wherein a portion is disposed on an end surface of the tubular body, and the first end is located between the outer peripheral surface and the heat-shrinkable film.
[2] A portion of the reinforcing fiber bundle arranged on the end surface on the first end side is within 50 cm from the first end, and the length of the portion is 3 cm or more, [1]. A reinforced fiber package according to
[3] An outer peripheral surface of a tubular body formed by winding a reinforcing fiber bundle into a tubular shape is covered with a heat-shrinkable film, and the heat-shrinkable film is heat-shrinked to form a reinforcing fiber package closely adhered to the outer peripheral surface. The reinforcing fiber bundle has a first end on the outer peripheral surface side and a second end on the inner peripheral surface side of the tubular body, and is located closer to the first end in the reinforcing fiber bundle. A portion is on one end surface of the tubular body, and the heat-shrinkable film is also in close contact with the end surface of the tubular body having the first end portion, and the first end portion is Is located between the end face of the tubular body and the heat-shrinkable film, and the first end is located inside the tubular body of the tubular body.
[4] The reinforcing fiber package according to any one of [1] to [3], wherein the reinforcing fiber bundle has a flat shape having a ratio B / A of a width B to a thickness A of 20 or more.
[5] A package storage item including a box and a plurality of the reinforcing fiber packages of any of [1] to [4] stored in the box.
[6] With the heat-shrinkable film in close contact with the outer peripheral surface of the tubular body, the first end of any reinforcing fiber package and the second end of another reinforcing fiber package are different from each other. The package storage according to [5], wherein the reinforcing fiber bundles of the reinforcing fiber packages are connected so as to be connected in series.
[7] The box body includes a storage body that stores the plurality of reinforcing fiber packages such that one end surface faces upward, and an upper lid that closes an upper end opening of the storage body. A plurality of openings corresponding to the reinforcing fiber package are formed, wherein the first end of any reinforcing fiber package and the second end of another reinforcing fiber package are the reinforcing fibers of the reinforcing fiber package. The package storage product according to [5], wherein the reinforcing fiber bundle is connected to each of the openings so that the bundles are connected in series.
[8] A plurality of the reinforcing fiber packages according to any one of [1] to [4] are arranged, and the first end of an arbitrary reinforcing fiber package and the second end of another reinforcing fiber package are arranged. A reinforcing fiber bundle connecting method such that the reinforcing fiber bundles of the reinforcing fiber package are connected in series, and gripping a portion of the reinforcing fiber bundle disposed on the end face on the first end side. Pulling out the first end of the reinforcing fiber bundle with the heat-shrinkable film in close contact with the outer peripheral surface of the tubular body, and the first end of the reinforcing fiber bundle and another reinforcing fiber A method for connecting a reinforcing fiber bundle, wherein the reinforcing fiber bundle is connected to the second end of the bundle.
[9] The first end of the reinforcing fiber package and the second end of the reinforcing fiber package different from the first end are blown with pressurized air in a state where they are overlapped with each other, so that the reinforcing fibers of each other are The method of connecting reinforcing fiber bundles according to [8], wherein the reinforcing fiber bundles are connected with each other.
[10] A reinforcing fiber bundle is drawn from the reinforcing fiber package according to any one of [1] to [4] or the reinforcing fiber package in the package storage product according to any one of [5] to [7], and is rotated. A method for cutting a reinforcing fiber bundle, comprising cutting with a cutter.
[11] A drawing step of drawing out a reinforcing fiber bundle from the reinforcing fiber package according to any one of [1] to [4] or the reinforcing fiber package in the package storage item according to any one of [5] to [7]. And a resin impregnating step of impregnating the extracted reinforcing fiber bundle with a resin composition.
本発明の強化繊維パッケージは、筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断せずに強化繊維束を使用でき、引き出される際に強化繊維束が型崩れして絡まりにくく、かつパッケージの取り扱い性に優れている。
本発明のパッケージ収納物は、強化繊維パッケージにおける筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断せずに強化繊維束を使用でき、引き出される際に強化繊維束が型崩れして絡まりにくく、かつパッケージの取り扱い性に優れている。
本発明の強化繊維束の接続方法及び切断方法によれば、パッケージの取り扱い性を確保しつつ、強化繊維束が型崩れして絡まることを抑制できる。
本発明の繊維強化複合材料の製造方法によれば、パッケージの取り扱い性を確保しつつ、強化繊維束が型崩れして絡まることを抑制し、安定して繊維強化複合材料を製造できる。
The reinforcing fiber package of the present invention can use the reinforcing fiber bundle without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the tubular body, and when pulled out, the reinforcing fiber bundle is less likely to collapse and become entangled, and Excellent handleability.
The package storage product of the present invention can use the reinforcing fiber bundle without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the cylindrical body in the reinforcing fiber package, and when pulled out, the reinforcing fiber bundle is less likely to collapse and become entangled. And the package is easy to handle.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the connection method and cutting method of the reinforcing fiber bundle of the present invention, it is possible to prevent the reinforcing fiber bundle from losing its shape and becoming entangled while ensuring the handling of the package.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the manufacturing method of the fiber reinforced composite material of this invention, while ensuring the handleability of a package, suppressing that a reinforcing fiber bundle loses shape and becomes entangled can be manufactured stably.
本明細書において、「上端面」とは、使用時に筒状体の軸方向を鉛直方向にして置いた状態において上方に向く端面を意味する。また、「下端面」とは、上端面と反対側の端面を意味する。 In this specification, the “upper end face” means an end face that faces upward in a state where the cylindrical body is placed in a vertical direction during use. Further, the “lower end face” means an end face opposite to the upper end face.
[強化繊維パッケージ]
本発明の強化繊維パッケージは、強化繊維束が筒状に巻かれてなる筒状体の少なくとも外周面が熱収縮性フィルムで覆われて包装されたものである。
[Reinforced fiber package]
The reinforcing fiber package of the present invention is a package in which at least the outer peripheral surface of a tubular body formed by winding a reinforcing fiber bundle into a tubular shape is covered with a heat-shrinkable film.
(第1実施形態)
以下、本発明の強化繊維パッケージの第1実施形態の一例について、図1〜3に基づいて説明する。
本実施形態の強化繊維パッケージ1は、図1に示すように、円筒状の支持体10と、支持体10に強化繊維束12が円筒状に巻かれてなる筒状体14と、筒状体14における外周面14a、上端面14b及び下端面14cを覆う熱収縮性フィルム16と、を備える。
(1st Embodiment)
Hereinafter, an example of the first embodiment of the reinforcing fiber package of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the reinforcing
支持体10としては、強化繊維束を巻き取る際に使用されている公知の支持体を採用でき、例えば、紙管、樹脂管(熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂)等が挙げられる。
強化繊維束が巻かれる支持体は、円筒状には限定されず、例えば、角筒状、円柱状、角柱状等であってもよい。
支持体10としては、円筒状の紙管が好ましい。
As the
The support on which the reinforcing fiber bundle is wound is not limited to a cylindrical shape, and may be, for example, a rectangular tube, a column, a prism, or the like.
As the
支持体10は、筒状体14の内周面側から強化繊維束12を引き出して使用する場合等には、図2に示すように、筒状体14から引き抜かれる。そのため、支持体10は筒状体14から引き抜きやすいものが好ましい。この点から、支持体10としては、円筒状で、かつ軸方向に連続した溝、またはミシン目を有している、いわゆるセンタープルに適した紙管が特に好ましい。
The
熱収縮性フィルム16は、筒状体14を包装する包装材であり、筒状体14の外周面14aと、上端面14b及び下端面14cの外縁側の一部とを覆った状態で熱収縮されることで、筒状体14の外周面14a、上端面14b及び下端面14cに密着している。この例では、筒状体14の上端面14b及び下端面14cにおける支持体10寄りの部分は露出している。
The heat-
熱収縮性フィルム16としては、物品の包装に用いられている公知の熱収縮性フィルムを採用できる。例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム等が挙げられる。
As the heat-
熱収縮性フィルム16としては、強化繊維束12との密着性が高いものが好ましい。これにより、強化繊維束12を引き出して使用する場合に強化繊維束12の残量が少なくなっても、強化繊維束12が熱収縮性フィルム16と密着していることで型崩れしにくくなる。
熱収縮性フィルム16は、筒状体14を形成する強化繊維束12がすべて引き出された状態においても、自立した状態を維持できるものが好ましい。これにより、強化繊維束12を引き出して使用する場合に強化繊維束12がより型崩れしにくくなる。
例えば、強化繊維束12を形成する強化繊維が炭素繊維の場合、熱収縮性フィルム16として、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等の高分子フィルムを好適に用いることができる。特に厚みが10μm以上のポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルムが自立性の観点からより好ましい。
As the heat-
It is preferable that the heat-
For example, when the reinforcing fibers forming the reinforcing
強化繊維束12は、図1〜3に示すように、筒状体14の外周面14a側の第1の末端12aと、筒状体14の内周面側の第2の末端12bとを有している。強化繊維束12は、第1の末端12aから第2の末端12bまで連続した強化繊維を束ねて形成されたものである。
As shown in FIGS. 1 to 3, the reinforcing
強化繊維束12は、図1に示すように、第1の末端12aが筒状体14の外周面14aと熱収縮性フィルム16の間に位置している状態で、第1の末端12a寄りの部分12cが筒状体14の上端面14bに配置されている。
強化繊維束12の第1の末端12aが筒状体14の外周面14aと熱収縮性フィルム16の間に収納されていることで、強化繊維パッケージ1の運搬時等に強化繊維束12が邪魔になりにくく、強化繊維パッケージ1の取り扱い性が優れる。また、強化繊維束12の第1の末端12a寄りの部分12cが筒状体14の上端面14bに配置されていることで、図1に示すように、筒状体14の外周面14a上の熱収縮性フィルム16を破断しなくても、強化繊維束12の第1の末端12aを引き出すことが可能である。そのため、強化繊維束12を第2の末端12bから引き出して使用する場合、強化繊維束12の残量が少なくなっても、筒状体14の外周面14a側の強化繊維束12が熱収縮性フィルム16と密着していることで型崩れしにくい。これにより、使用時に強化繊維束12が絡まることを抑制できる。
As shown in FIG. 1, the reinforcing
Since the
この例では、強化繊維束12における第1の末端12a寄りの部分12cは、一部が熱収縮性フィルム16における支持体10側の縁から露出している。これにより、熱収縮性フィルム16における筒状体14の上端面14bを覆う部分も破断することなく、強化繊維束12における部分12cを把持して第1の末端12aを容易に引き出すことができる。
In this example, a
なお、本発明の効果を損なわない範囲であれば、第1実施形態の強化繊維パッケージにおいて、強化繊維束における筒状体の上端面に配置された部分は、すべて熱収縮性フィルムで覆われていてもよい。例えば、筒状体14の上端面14bに配置された強化繊維束12の部分12cが、すべて熱収縮性フィルム16で覆われていてもよい。この場合は、例えば、熱収縮性フィルム16における筒状体14の上端面14bを覆う部分に、当該部分を筒状体14の外周面14aを覆う部分が破断されないように破断することを補助する、円形状の切り取り線を形成する態様を採用できる。該態様では、切り取り線で熱収縮性フィルム16における筒状体14の上端面14bを覆う部分を部分的に切り取って、筒状体14の上端面14b上に配置された強化繊維束12の部分12cを露出させることができる。これにより、筒状体14の外周面14a上の熱収縮性フィルム16を破断せずに、強化繊維束12の第1の末端12aを引き出すことができる。
In addition, as long as the effect of the present invention is not impaired, in the reinforcing fiber package of the first embodiment, the portion of the reinforcing fiber bundle disposed on the upper end surface of the tubular body is entirely covered with the heat-shrinkable film. You may. For example, the
強化繊維束12の第1の末端12a側における、筒状体14の上端面14bに配置された部分12cは、第1の末端から50cm以内であり、かつ部分12cの長さが3cm以上であることが好ましい。これにより、強化繊維束12における筒状体14の上端面14b上の部分12cを把持して第1の末端12aを引き出すことが容易になる。
なお、強化繊維束における筒状体の上端面上に配置されている部分が第1の末端から50cm以内であるとは、強化繊維束の当該部分のうち、第1の末端から最も遠い位置と、第1の末端との距離が50cm以下であることを意味する。
On the
Note that the portion of the reinforcing fiber bundle that is arranged on the upper end surface of the tubular body is within 50 cm from the first end means that the portion of the reinforcing fiber bundle that is farthest from the first end is , Means that the distance to the first end is 50 cm or less.
第1の末端12aを引き出すことが容易になる点、また、第1の末端12aを引き出した際に、第1の末端12aから部分12cまでの強化繊維束が、他の部分の強化繊維束を傷つける可能性を低くできる点から、筒状体14の上端面14bに配置された強化繊維束12の部分12cは、第1の末端から50cm以内であることが好ましく、第1の末端から35cm以内であることがより好ましく、第1の末端から25cm以内であることがさらに好ましい。
強化繊維パッケージ1を箱体に収納する作業、収納したパッケージ収納物を運搬する作業などの際に、意図せずに第1の末端12aが熱収縮性フィルム16と筒状体14の外周面14aの間から外れて外部に露出することを防止する点から、筒状体14の上端面14bに配置された強化繊維束12の部分12cは、第1の末端12aから4cm以上離れていることが好ましく、8cm以上離れているであることがより好ましい。
It is easy to pull out the
When the reinforcing
第1の末端12aを引き出すことが容易になる点から、筒状体14の上端面14bに配置された強化繊維束12の部分12cの長さは、3cm以上が好ましく、5cm以上がより好ましく、7cm以上がさらに好ましい。強化繊維束12の部分12cの長さに上限はないが、箱体内で絡まったり、箱体に収納する作業時に引っかかったりすることを防止する点から、30cm以下であることが好ましく、20cm以下であることがより好ましい。
From the point that it becomes easy to pull out the
強化繊維束12は、厚みAに対する幅Bの比B/Aが20以上の扁平状であることが好ましい。
強化繊維束12がこのような扁平状であることで、筒状体14の外周面14aの凹凸が小さくなり、筒状体14の外周面14aに位置する強化繊維束12と熱収縮性フィルム16との密着性がより優れたものとなる。そのため、強化繊維束12を第2の末端12bから引き出して使用する場合に、強化繊維束12の残量が少なくなっても強化繊維束12がより型崩れしにくくなる。
また、例えば強化繊維束12の断面が円形状の場合等に比べて、強化繊維束12が扁平状であると、巻かれた状態で接している強化繊維束12同士に局所的に力がかかりにくく、強化繊維束12を引き出すときにも互いに引っ掛かりにくい。そのため、保管時に強化繊維束12の物性が低下しにくく、また巻き取り時や引き取り時に強化繊維束12が傷つきにくい。
It is preferable that the reinforcing
Since the reinforcing
Also, for example, when the reinforcing
比B/Aは、強化繊維束12と熱収縮性フィルム16との密着性が優れ、強化繊維束12が型崩れしにくくなる点から、20以上が好ましく、30以上がより好ましく、40以上がさらに好ましい。過度にトウが薄くなることで、トウの端部が毛羽立ちしやすくなることを防止する観点から、比B/Aは、100以下が好ましく、85以下がより好ましく、70以下がさらに好ましい。
The ratio B / A is preferably 20 or more, more preferably 30 or more, and 40 or more from the viewpoint that the adhesion between the reinforcing
強化繊維束12の繊維軸に垂直な面で切断した断面形状は、特に限定されず、例えば、長方形状であってもよく、楕円状であってもよい。
The cross-sectional shape of the reinforcing
強化繊維束12を形成する強化繊維としては、繊維強化複合材料に用いられる公知の強化繊維を採用できる。強化繊維としては、例えば、無機繊維、有機繊維、金属繊維、又はこれらを組み合わせたハイブリッド構成の強化繊維等が挙げられる。
無機繊維としては、炭素繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイド繊維、ボロン繊維、ガラス繊維等が挙げられる。有機繊維としては、アラミド繊維、高密度ポリエチレン繊維、その他一般のナイロン繊維、ポリエステル繊維等が挙げられる。金属繊維としては、ステンレス、鉄等の繊維が挙げられ、また金属を被覆した炭素繊維でもよい。
なかでも、強化繊維としては、炭素繊維が好ましい。
Known reinforcing fibers used in fiber-reinforced composite materials can be used as the reinforcing fibers forming the reinforcing
Examples of the inorganic fiber include carbon fiber, graphite fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, tungsten carbide fiber, boron fiber, and glass fiber. Examples of the organic fibers include aramid fibers, high-density polyethylene fibers, other general nylon fibers, polyester fibers, and the like. Examples of the metal fiber include a fiber such as stainless steel and iron, and a carbon fiber coated with a metal may be used.
Among them, carbon fibers are preferable as the reinforcing fibers.
強化繊維束12を構成する強化繊維の直径及び本数は、特に制限されない。通常、強化繊維の直径は3〜100μm程度であり、本数は1000〜100000本程度である。
なお、「強化繊維の直径」とは、強化繊維の断面の等面積円相当径(すなわち、強化繊維の断面の投影面積と同じ面積を持つ円の直径を意味する。
The diameter and the number of the reinforcing fibers constituting the reinforcing
The “diameter of the reinforcing fiber” means the diameter of a circle having the same area as the equivalent area circle of the cross section of the reinforcing fiber (that is, the diameter of a circle having the same area as the projected area of the cross section of the reinforcing fiber).
本発明の強化繊維パッケージの用途は、特に限定されず、例えば、短繊維と樹脂とからなるSMC(シートモールディングコンパウンド)、長繊維と樹脂とからなる棒状の引抜材、強化繊維を切断して製造されるチョップ等の製造に使用できる。 The use of the reinforcing fiber package of the present invention is not particularly limited. For example, it is manufactured by cutting an SMC (sheet molding compound) composed of short fibers and resin, a rod-shaped drawn material composed of long fibers and resin, and reinforcing fibers. It can be used for manufacturing chops and the like.
(第2実施形態)
以下、本発明の強化繊維パッケージの第2実施形態の一例について、図7及び図8に基づいて説明する。図7における図1と同じ部分は同符号を付して説明を省略する。
本実施形態の強化繊維パッケージ2は、図7及び図8に示すように、円筒状の支持体10と、支持体10に強化繊維束12が円筒状に巻かれてなる筒状体14と、筒状体14における外周面14a、強化繊維束12における第1の末端12aがある上端面14bを覆う熱収縮性フィルム16Aと、を備える。
(2nd Embodiment)
Hereinafter, an example of the second embodiment of the reinforcing fiber package of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. In FIG. 7, the same parts as those in FIG.
As shown in FIGS. 7 and 8, the reinforcing
熱収縮性フィルム16Aは、筒状体14を包装する包装材である。熱収縮性フィルム16Aは、筒状体14の外周面14aと、上端面14bを覆った状態で熱収縮されることで、筒状体14の外周面14a、上端面14bを覆った状態でそれらに密着している。下端面14cは熱収縮性フィルム16Aに覆われていてもよいし、覆われていなくてよい。強化繊維パッケージ2においては、強化繊維束12は全て熱収縮性フィルム16Aによって覆われているため、外部には露出していない。これにより、運搬時等に強化繊維束12が邪魔になりにくく、強化繊維パッケージ2は取り扱い性が優れる。
熱収縮性フィルム16Aとしては、第1実施形態における熱収縮性フィルム16と同じものが使用でき、好ましい態様も同じである。
The heat-
As the heat-
強化繊維パッケージ2においては、強化繊維束12における第1の末端12a寄りの部分12cが筒状体14の上端面14bと熱収縮性フィルム16Aの間に位置し、かつ強化繊維束12の第1の末端12aが支持体10の内部に位置している。すなわち、強化繊維束12における第1の末端12a寄りの部分12cが筒状体14の上端面14bと熱収縮性フィルム16Aの間に位置し、かつ強化繊維束12の第1の末端12aが筒状体14の筒内部に位置している。
これにより、熱収縮性フィルム16Aにおける筒状体14の上端面14b上の部分だけを破断すれば、強化繊維束12の部分12cを掴んで第1の末端12aを引き出すことができる。すなわち、熱収縮性フィルム16Aにおける筒状体14の外周面14a上の部分を破断しなくても、強化繊維束12の第1の末端12aを引き出すことが可能である。そのため、強化繊維束12を第2の末端12bから引き出して使用する場合、強化繊維束12の残量が少なくなっても、筒状体14の外周面14a側の強化繊維束12が熱収縮性フィルム16Aと密着していることで型崩れしにくい。これにより、使用時に強化繊維束12が絡まることを抑制できる。
In the reinforcing
Thus, if only the portion of the heat-
また、強化繊維パッケージ2においては、強化繊維束12における部分12cが筒状体14の上端面14bに位置した状態で、筒状体14の上端面14bが熱収縮性フィルム16Aで覆われているため、強化繊維束12の部分12cが動きにくい。そのため、使用時に強化繊維束12の部分12cを安定して掴みやすく、第1の末端12aを引き出しやすい。
In the reinforcing
以上説明したように、本発明の強化繊維パッケージにおいては、強化繊維パッケージの取り扱い性を優れたものとしつつ、筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断せずに強化繊維束を使用でき、引き出される際に強化繊維束が型崩れして絡まることを抑制できる。 As described above, in the reinforcing fiber package of the present invention, the reinforcing fiber bundle is used without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the cylindrical body while improving the handleability of the reinforcing fiber package. It is possible to prevent the reinforcing fiber bundle from becoming out of shape and becoming entangled when being pulled out.
なお、本発明の強化繊維パッケージは、前記した強化繊維パッケージ1、2には限定されない。例えば、強化繊維パッケージ1、2は支持体10を備えるものであったが、本発明の強化繊維パッケージは支持体を備えないものであってもよい。
例えば、筒状体の下端面から第1の末端を引き出せるように強化繊維パッケージを設置できる場合等においては、強化繊維束における第1の末端が筒状体の外周面と熱収縮性フィルムの間に位置している状態で、第1の末端寄りの部分が筒状体の下端面に配置されるようにしてもよい。また、強化繊維束における第1の末端が筒状体の筒内部に位置している状態で、第1の末端寄りの部分が筒状体の下端面に配置されるようにしてもよい。この場合は下端面14cが熱収縮フイルムAで覆われていればよい。
The reinforcing fiber package of the present invention is not limited to the reinforcing
For example, when the reinforcing fiber package can be installed so that the first end can be pulled out from the lower end surface of the cylindrical body, the first end of the reinforcing fiber bundle is located between the outer peripheral surface of the cylindrical body and the heat-shrinkable film. , The first end portion may be arranged on the lower end surface of the tubular body. Further, in a state where the first end of the reinforcing fiber bundle is located inside the cylinder of the tubular body, a portion near the first end may be arranged on the lower end surface of the tubular body. In this case, the
[強化繊維束の接続方法]
以下、本発明の強化繊維束の接続方法として、強化繊維パッケージ1の強化繊維束12を接続する方法について説明する。
強化繊維パッケージ1は、例えば、複数個を並べて互いの強化繊維パッケージ1の強化繊維束12を直列に繋げた状態で使用することができる。具体的には、図4に示すように、任意の強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第1の末端12aと、それとは別の強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第2の末端12bとを、それら強化繊維束12が直列に繋がるように接続して使用することができる。これにより、より長尺とした強化繊維束12を連続的に引き出して使用できるため、強化繊維束12が無くなる度に強化繊維パッケージ1を取り換えなくて済み、より効率的に繊維強化複合材料の製造が行える。
[Connection method of reinforcing fiber bundle]
Hereinafter, a method of connecting the reinforcing
The reinforcing
複数の強化繊維パッケージ1における互いの強化繊維束12を接続する際には、まず、各々の強化繊維パッケージ1について、強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bを引き出す。具体的には、図2に示すように、筒状体14から支持体10を引き抜き、図3に示すように、筒状体14の内周面側から第2の末端12bを上方に引き出す。また、強化繊維束12の第1の末端12a側における、筒状体14の上端面14bに位置する部分12cを掴み、図3に示すように、筒状体14の外周面14aに熱収縮性フィルム16が密着した状態のまま、強化繊維束12の第1の末端12aを引き出す。
次いで、図4に示すように、強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第1の末端12aと、それとは別の強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第2の末端12bとを、それらの強化繊維束12が直列に繋がるように接続して接続部18を形成する。
When connecting the reinforcing
Next, as shown in FIG. 4, the
熱収縮性フィルム16の外側に強化繊維束12の第1の末端12aを引き出す際には、強化繊維束12における第1の末端12aから30cm以上を引き出すことが好ましく、50cm以上を引き出すことがより好ましい。これにより、強化繊維束12の第1の末端12aと、それとは別の強化繊維束12の第2の末端12bとを接続する作業が容易になる。
When pulling out the
互いの強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bとを接続する方法としては、互いの強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bとを重ね合わせた状態で、その部分に加圧エアーを吹き付け、互いの強化繊維を絡み合わせて接続する、いわゆるエアースプライシングによる方法が好ましい。該方法では、接続部の断面積が過度に大きくならないことで、強化繊維束を使用する工程でのトラブルを防止しながら、互いの強化繊維束の第1の末端と第2の末端とを充分な強度で接続できる点で有利である。
なお、互いの強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bとを接続する方法としては、接着剤を使用する方法、粘着テープを使用する方法、末端同士を結び合わせる方法を採用してもよい。
As a method of connecting the
In addition, as a method of connecting the
強化繊維パッケージ2を用いる場合も、第1の末端12aを引き出した後は強化繊維パッケージ1の場合と同様の方法で、互いの強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bとを接続することができる。強化繊維パッケージ1と強化繊維パッケージ2の間で、互いの強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bとを接続してもよい。
Also in the case where the reinforcing
以上説明した本発明の接続方法によれば、本発明の強化繊維パッケージにおける筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断させずに強化繊維束の第1の末端を引き出して、それとは別の強化繊維パッケージにおける強化繊維束の第2の末端と接続できる。そのため、接続した強化繊維束を引き出して使用する際に、強化繊維束が型崩れして絡まることを抑制できる。 According to the connection method of the present invention described above, the first end of the reinforcing fiber bundle is pulled out without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the tubular body in the reinforcing fiber package of the present invention. A second end of the bundle of reinforcing fibers in another reinforcing fiber package can be connected. Therefore, when pulling out and using the connected reinforcing fiber bundle, it is possible to suppress the reinforcing fiber bundle from becoming out of shape and becoming entangled.
[強化繊維束の切断方法]
本発明の強化繊維束の切断方法は、例えばSMCの製造の場合等に、本発明の強化繊維パッケージから強化繊維束を引き出し、ロータリーカッターで切断する方法である。
例えば、前記のように任意の強化繊維パッケージ1や強化繊維パッケージ2における第1の末端12aと、それとは別の強化繊維パッケージ1や強化繊維パッケージ2における第2の末端12bとを接続した状態で、より長尺とした強化繊維束12を連続的に引き出してロータリーカッターで切断していくことが可能である。
後述するパッケージ収納物の箱体に収納された強化繊維パッケージの場合も同様に切断作業を行うことができる。
[Method of cutting reinforcing fiber bundle]
The method of cutting the reinforcing fiber bundle of the present invention is a method of drawing out the reinforcing fiber bundle from the reinforcing fiber package of the present invention and cutting the same with a rotary cutter, for example, in the case of manufacturing SMC.
For example, in the state where the
In the case of a reinforcing fiber package stored in a box of package storage described later, the cutting operation can be performed in the same manner.
本発明の強化繊維束の切断方法においては、本発明の強化繊維パッケージにおける筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断させずに強化繊維束を引き出し、切断して使用することができる。そのため、引き出される強化繊維束が型崩れして絡まることが抑制されるため、切断操作を安定して行うことができる。 In the method for cutting a reinforcing fiber bundle of the present invention, the reinforcing fiber bundle can be drawn out, cut, and used without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the tubular body in the reinforcing fiber package of the present invention. . Therefore, it is possible to prevent the pulled out reinforcing fiber bundle from being out of shape and becoming entangled, so that the cutting operation can be stably performed.
[パッケージ収納物]
本発明のパッケージ収納物は、箱体内に複数の本発明の強化繊維パッケージが収納されたものである。以下、本発明のパッケージ収納物の一例について、図5及び図6に基づいて説明する。
[Package storage]
The package storage product of the present invention is one in which a plurality of the reinforcing fiber packages of the present invention are stored in a box. Hereinafter, an example of the package storage product of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
本実施形態のパッケージ収納物100は、図5に示すように、箱体20と、箱体20に収納された6個の強化繊維パッケージ1と、を備える。
この例の箱体20は、収納本体22と、収納本体22の上端開口部を閉じる上蓋24とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
The box body 20 of this example includes a
収納本体22は、平面視矩形状の底面部26と、底面部26の周縁部から立ち上がる側面部28とを備えており、内部に各強化繊維パッケージ1を筒状体14の上端面14bが上方を向くように収納できるようになっている。
The
収納本体22の形状及び大きさは、収納する強化繊維パッケージ1の形状、大きさ、数、配列等に応じて適宜設定すればよい。
収納本体22内には、各強化繊維パッケージ1を仕切る仕切り部材が設けられていてもよい。
The shape and size of the
A partition member for partitioning each reinforcing
上蓋24には、各強化繊維パッケージ1に対応する6個の開口部30が形成されている。
この例のパッケージ収納物100においては、強化繊維パッケージ1は支持体10が抜き取られた状態になっている。各強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bは、強化繊維束12が上蓋24の開口部30を通るように引き出されている。そして、強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第1の末端12aと、それとは別の強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第2の末端12bとは、各開口部30に強化繊維束12が通された状態で、6個の強化繊維パッケージ1の強化繊維束12が直列に繋がるように上蓋24の上方で接続されている。
互いの強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bとの接続は、各強化繊維束12を上蓋24の開口部30を通して引き出す以外は、前記の強化繊維束の接続方法で説明した要領で行える。
Six
In the
The connection between the
パッケージ収納物100内の各強化繊維パッケージ1における強化繊維束12を直列に接続した状態では、各強化繊維パッケージ1の筒状体14の外周面14aには熱収縮性フィルム16が密着した状態のままになっている。すなわち、筒状体14の外周面14a上の熱収縮性フィルム16は破断されていない状態になっている。
When the reinforcing
開口部30の大きさは、強化繊維パッケージ1の熱収縮性フィルム16が通過しにくいように、使用前の強化繊維パッケージ1における筒状体14の上端面14bの大きさよりも小さくなっている。これにより、強化繊維束12が引き出されてその残量が少なくなったときに、強化繊維束12とともに熱収縮性フィルム16が次工程へと送られることが抑制される。
The size of the
開口部30の平面視形状は、この例では円形状である。なお、開口部30の平面視形状は、円形状には限定されず、矩形状等であってもよい。
The planar shape of the
パッケージ収納物100においては、図6に示すように、各強化繊維パッケージ1を取り出すことなく、上蓋24の開口部30を通じて、筒状体14の内周面側から強化繊維束12を引き出して切断等を行う。このように、パッケージ収納物100は強化繊維パッケージ1を収納した状態のまま強化繊維束を引き出して使用できる。
In the
以上説明した本発明のパッケージ収納物においては、複数の強化繊維パッケージを収納した状態で運搬が行え、また箱体内に各強化繊維パッケージを収納した状態のまま強化繊維束を引き出して使用できるため、取り扱いが便利である。 In the package storage product of the present invention described above, it is possible to carry a state in which a plurality of reinforcing fiber packages are stored, and to pull out and use the reinforcing fiber bundle while storing each reinforcing fiber package in the box, Handling is convenient.
なお、本発明のパッケージ収納物は、前記したパッケージ収納物100には限定されない。
例えば、本発明のパッケージ収納物における箱体内に収容する強化繊維パッケージの数は、6個には限定されず、5個以下であってもよく、7個以上であってもよい。
本発明のパッケージ収納物の箱体は、開口部が形成されていない上蓋を備えるものであってもよく、上蓋を備えないものであってもよい。
The package storage of the present invention is not limited to the
For example, the number of reinforcing fiber packages contained in the box in the package storage product of the present invention is not limited to six, and may be five or less, or seven or more.
The box of the package storage product of the present invention may have an upper lid having no opening formed therein, or may have no upper lid.
本発明のパッケージ収納物は、例えばパッケージ収納物100のように6個の強化繊維パッケージ1を備える場合に、各3個ずつの強化繊維パッケージ1の強化繊維束12を直列に接続したものであってもよい。
The package storage article of the present invention is, for example, provided with six reinforcing
本発明のパッケージ収納物は、各強化繊維パッケージの強化繊維束が互いに接続されていない状態で収納されているものであってもよい。この場合には、使用現場において強化繊維束の接続作業を行えばよい。また、この場合には、各強化繊維パッケージは支持体を備えたまま収納されていてもよい。現場での作業が容易になる点では、各強化繊維パッケージは支持体が引き抜かれた状態で箱体に収納されていることが好ましい。 The package storage product of the present invention may be one in which the reinforcing fiber bundles of the respective reinforcing fiber packages are stored in a state where they are not connected to each other. In this case, the connection operation of the reinforcing fiber bundle may be performed at the use site. In this case, each reinforcing fiber package may be stored with the support. From the viewpoint of facilitating work on site, it is preferable that each reinforcing fiber package is housed in a box with the support pulled out.
本発明のパッケージ収納物は、強化繊維パッケージ2が箱体に収納されたものであってもよい。
例えば、筒状体の下端面から第1の末端を引き出せるように強化繊維パッケージを設置できる箱体とした場合等においては、強化繊維束における第1の末端が筒状体の外周面と熱収縮性フィルムの間に位置している状態で、第1の末端寄りの部分が筒状体の下端面に配置された強化繊維パッケージが箱体に収納されたパッケージ収納物であってもよい。また、強化繊維束における第1の末端が筒状体の筒内部に位置している状態で、第1の末端寄りの部分が筒状体の下端面に配置された強化繊維パッケージが箱体に収納されたパッケージ収納物であってもよい。
本発明のパッケージ収納物において、箱体に収納される複数の強化繊維パッケージは、同じ態様ものであってもよく、異なる態様のものであってもよい。
The package storage product of the present invention may be one in which the reinforcing
For example, in a case where the reinforcing fiber package is installed so that the first end can be pulled out from the lower end face of the cylindrical body, the first end of the reinforcing fiber bundle is thermally contracted with the outer peripheral surface of the cylindrical body. In a state where the reinforcing fiber package is located between the conductive films and the first end portion is disposed on the lower end surface of the tubular body, the package may be a package storage product in which the reinforcing fiber package is stored in a box. Further, in a state where the first end of the reinforcing fiber bundle is located inside the cylinder of the tubular body, the reinforcing fiber package in which a portion near the first end is disposed on the lower end surface of the tubular body is formed in a box. The package may be stored.
In the package storage product of the present invention, the plurality of reinforcing fiber packages stored in the box may be of the same mode or of different modes.
[繊維強化複合材料の製造方法]
本発明の繊維強化複合材料の製造方法は、本発明の強化繊維パッケージ又はパッケージ収納物を用いて繊維強化複合材料を製造する方法である。本発明の繊維強化複合材料の製造方法は、本発明の強化繊維パッケージ又はパッケージ収納物における強化繊維パッケージから強化繊維束を引き出して使用する以外は、公知の態様を採用できる。
[Method for producing fiber-reinforced composite material]
The method for producing a fiber-reinforced composite material of the present invention is a method for producing a fiber-reinforced composite material using the reinforcing fiber package or the package storage material of the present invention. The method for producing the fiber-reinforced composite material of the present invention can employ a known mode, except that the reinforcing fiber bundle is pulled out from the reinforcing fiber package or the reinforcing fiber package in the package storage material of the present invention.
以下、本発明の繊維強化複合材料の製造方法の一例として、前記した強化繊維パッケージ1又はパッケージ収納物100を用いて、SMCを製造する方法について説明する。本実施形態の繊維強化複合材料の製造方法は、下記の引出工程、切断工程及び樹脂含浸工程を有することを特徴とする。
引出工程:強化繊維パッケージ1、又はパッケージ収納物100における強化繊維パッケージ1から強化繊維束12を引き出す工程。
切断工程:引き出した強化繊維束12を切断して短繊維化する工程。
樹脂含浸工程:切断された強化繊維束12に樹脂組成物を含浸させてSMCを得る工程。
Hereinafter, as an example of the method of manufacturing the fiber-reinforced composite material of the present invention, a method of manufacturing an SMC using the above-described reinforcing
Pull-out step: a step of pulling out the reinforcing
Cutting step: a step of cutting the drawn-out reinforcing
Resin impregnation step: a step of impregnating the cut reinforcing
(引出工程)
例えば、図4に示すように、複数の強化繊維パッケージ1の互いの強化繊維束12が直列に接続された状態で、筒状体14の内周面側から強化繊維束12を上方に連続的に引き出す。
パッケージ収納物100の場合は、図6に示すように、収納された各強化繊維パッケージ1の互いの強化繊維束12が直列に接続された状態で、上蓋24の開口部30を通じて、筒状体14の内周面側から強化繊維束12を上方に連続的に引き出す。
(Withdrawal process)
For example, as shown in FIG. 4, in a state where the reinforcing
In the case of the
(切断工程)
強化繊維パッケージ1、又はパッケージ収納物100における強化繊維パッケージ1から引き出した強化繊維束12を、ロータリーカッターで所望の繊維長さとなるように切断する。
(Cutting process)
The reinforcing
(樹脂含浸工程)
切断された強化繊維束12に樹脂組成物を含浸させてSMCを製造する。
樹脂組成物を含浸させる方法は、公知の方法を採用できる。
(Resin impregnation step)
The cut reinforcing
As a method for impregnating the resin composition, a known method can be adopted.
切断された強化繊維束12に含浸させる樹脂組成物は、繊維強化複合材料に用いられる公知の樹脂を採用でき、熱硬化性樹脂組成物であってもよく、熱可塑性樹脂組成物であってもよい。
The resin composition to be impregnated into the cut reinforcing
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。補強繊維として炭素繊維を用いる場合は、炭素繊維との接着性の点から、エポキシ樹脂又はビニルエステル樹脂が好ましい。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル・エチレン−プロピレン−ジエン・スチレン(AES)樹脂、アクリロニトリル・スチレン・アクリレート(ASA)樹脂等が挙げられる。
樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the thermosetting resin include an epoxy resin, a vinyl ester resin, an unsaturated polyester resin, a polyimide resin, a maleimide resin, and a phenol resin. When carbon fiber is used as the reinforcing fiber, an epoxy resin or a vinyl ester resin is preferable from the viewpoint of adhesiveness to the carbon fiber.
Examples of the thermoplastic resin include polyamide resin, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, acrylonitrile-ethylene-propylene-diene-styrene (AES) resin, and acrylonitrile-styrene-acrylate (ASA) resin.
One type of resin may be used alone, or two or more types may be used in combination.
樹脂組成物には、難燃性材料(臭素系化合物、リン及び窒素を含む化合物、リン系化合物、金属水酸化物、シリコーン系化合物、及びヒンダードアミン化合物等)等の樹脂以外の成分が配合されてもよい。
樹脂組成物に配合する樹脂以外の成分は、1種でもよく、2種以上でもよい。
The resin composition contains components other than the resin, such as flame-retardant materials (bromine compounds, compounds containing phosphorus and nitrogen, phosphorus compounds, metal hydroxides, silicone compounds, hindered amine compounds, etc.). Is also good.
The components other than the resin to be blended in the resin composition may be one kind or two or more kinds.
前記樹脂含浸工程で得られたSMCを、必要に応じてSMC以外の繊維強化複合材料と組み合わせて成形を行うことで、繊維強化複合材料成形体を得ることができる。 By molding the SMC obtained in the resin impregnation step in combination with a fiber-reinforced composite material other than the SMC as required, a molded fiber-reinforced composite material can be obtained.
以上説明した本発明の繊維強化複合材料の製造方法においては、強化繊維パッケージの取り扱い性を確保しつつ、強化繊維束が型崩れして絡まることを抑制できるため、安定して繊維強化複合材料を製造することができる。 In the method for producing a fiber-reinforced composite material of the present invention described above, the fiber-reinforced composite material can be stably formed because the reinforcing fiber bundle can be prevented from being out of shape and entangled while ensuring the handleability of the reinforcing fiber package. Can be manufactured.
なお、本発明の繊維強化複合材料の製造方法は、前記したSMCの製造方法には限定されない。
例えば、本発明の繊維強化複合材料の製造方法は、樹脂含浸工程の前に切断工程を有さない方法であってもよい。
本発明の繊維強化複合材料の製造方法は、強化繊維パッケージから引き出した強化繊維束に樹脂組成物を含浸させて、棒状の繊維強化複合材料(引抜材)を製造する方法であってもよい。
The method for producing the fiber-reinforced composite material of the present invention is not limited to the above-mentioned method for producing SMC.
For example, the method for producing a fiber-reinforced composite material of the present invention may be a method without a cutting step before the resin impregnation step.
The method for producing a fiber-reinforced composite material of the present invention may be a method for producing a rod-shaped fiber-reinforced composite material (pulled material) by impregnating a reinforcing fiber bundle drawn from a reinforcing fiber package with a resin composition.
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
[比B/Aの測定]
炭素繊維束の任意の5か所の厚みAを直径6mmの平面プローブマイクロメーターで測定し、同様に任意の5か所の幅Bをノギスで測定した。そして、厚みAと幅Bのそれぞれの平均値を用いて、炭素繊維束の比B/Aを算出した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited by the following description.
[Measurement of ratio B / A]
The thickness A of any five places of the carbon fiber bundle was measured with a plane probe micrometer having a diameter of 6 mm, and the width B of any five places was similarly measured with a caliper. Then, the ratio B / A of the carbon fiber bundle was calculated using the respective average values of the thickness A and the width B.
[製造例1]
ミキサー(特殊機化工業(株)製、商品名:ハイビスディスパーミックス、ホモミキサー仕様:型式3D−5型)を用い、以下の手順で、転相乳化することでサイジング液を調製した。
エポキシ樹脂jER(登録商標)828(商品名、三菱化学株式会社製)40質量部、エポキシ樹脂jER(登録商標)1001(商品名、三菱化学株式会社製)40質量部、及びノニオン系界面活性剤プルロニックF88(商品名、BASF製)20質量部を、90℃にてプラネタリーミキサーとホモミキサーで混練、混合し、樹脂組成物(II)(サイジング剤)を得た。次に、この樹脂組成物に脱イオン水を少量ずつ滴下して転相点を通過した後、滴下する水量を増加した。最終的に樹脂組成物濃度40質量%のサイジング液を得た。
[Production Example 1]
A sizing solution was prepared by phase inversion emulsification by the following procedure using a mixer (trade name: Hibis Dispermix, homomixer specification: model 3D-5, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.).
40 parts by mass of epoxy resin jER (registered trademark) 828 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 40 parts by mass of epoxy resin jER (registered trademark) 1001 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and nonionic surfactant 20 parts by mass of Pluronic F88 (trade name, manufactured by BASF) were kneaded and mixed at 90 ° C. with a planetary mixer and a homomixer to obtain a resin composition (II) (sizing agent). Next, deionized water was dropped into the resin composition little by little, and after passing through the phase inversion point, the amount of water dropped was increased. Finally, a sizing solution having a resin composition concentration of 40% by mass was obtained.
[実施例1]
サイジング剤が付着していない炭素繊維束(三菱レイヨン社製、商品名:パイロフィル(登録商標)TR 50S15L(フィラメント数15000本、ストランド強度5000MPa、ストランド弾性率242GPa))を、製造例1で製造したサイジング液を固形分が5質量%になるように調整した水分散液に浸漬し、ニップロールで炭素繊維束に対する含液率を20質量%に調整した後に、150℃の熱風乾燥炉で2分間乾燥した。得られた炭素繊維束の厚みAに対する幅Bの比B/Aは55であった。
特開2009−221017号公報の実施例1に記載の巻取機Aを用いて、内径82mm、長さ280mmの、軸方向に連続したミシン目を持つセンタープル紙管(支持体10)に、紙管軸方向の長さが265mmの筒状体を形成するように炭素繊維束(強化繊維束12)を5000m連続して巻き取って、図9に示す炭素繊維束筒状体(筒状体14)を形成した。得られた円筒状の炭素繊維束筒状体の外径は160mmであった。
[Example 1]
A carbon fiber bundle to which no sizing agent was attached (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name: Pyrofil (registered trademark) TR 50S15L (15,000 filaments, strand strength 5000 MPa, strand elastic modulus 242 GPa)) was produced in Production Example 1. The sizing liquid is immersed in an aqueous dispersion adjusted to have a solid content of 5% by mass, and after adjusting the liquid content with respect to the carbon fiber bundle to 20% by mass using a nip roll, dried in a hot air drying oven at 150 ° C. for 2 minutes. did. The ratio B / A of the width B to the thickness A of the obtained carbon fiber bundle was 55.
Using the winder A described in Example 1 of JP-A-2009-221017, a center-pull paper tube (support 10) having an inner diameter of 82 mm and a length of 280 mm and having perforations continuous in the axial direction was formed. The carbon fiber bundle (reinforcement fiber bundle 12) is continuously wound up 5000 m so as to form a tubular body having a length of 265 mm in the paper tube axial direction, and the carbon fiber bundle tubular body (tubular body) shown in FIG. 14) was formed. The outer diameter of the obtained cylindrical carbon fiber bundle cylindrical body was 160 mm.
図9に示すように、得られた炭素繊維束筒状体(筒状体14)の外周面14a側で強化繊維束12で輪を作り、その輪よりも第1の末端12a側の部分を外周面14aに沿って一周させ、一部を二つ折りにして前記輪の中に挿入するようにして、強化繊維束12の第1の末端12a側の部分を結んだ。なお、この際、結び目13から第1の末端12aまでの長さが40cmとなるようにした。
次に、図10に示すように、強化繊維束12の結び目13から第1の末端12aまでの部分を、筒状体14の上端面14bを通って第1の末端12aが外周面14aにおける結び目13と反対側に位置するように配置した。この状態の筒状体14の周囲に、高さ(紙管軸方向の長さ。以下、同じ。)385mm、長さ530mm、厚み20μmの低密度ポリエチレン熱収縮性フィルム(熱収縮性フィルム16)を巻き付けた後、フィルムの長さ方向の両方の端部16a,16bを5mm重ねて融着した。さらに、筒状体14及び熱収縮性フィルム16を130℃で20秒間加熱して、フィルムを熱収縮させて筒状体14に密着させ、炭素繊維束パッケージを得た。
得られた炭素繊維パッケージにおいては、筒状体14の上端面14bに配置されている、強化繊維束12における第1の末端12aから30cmの部分を掴んで引っ張ることで、熱収縮性フィルム16を除去することなく第1の末端12aを引き出すことができた。
As shown in FIG. 9, a loop is formed with the reinforcing
Next, as shown in FIG. 10, the portion from the
In the obtained carbon fiber package, the
[実施例2]
実施例1と同様にして得た筒状体14における強化繊維束12の第1の末端12a側の部分を、結び目13から第1の末端12aまでの長さを30cmとする以外は実施例1と同様にして結んだ。
次に、図11に示すように、強化繊維束12の結び目13から第1の末端12aまでの部分を、筒状体14の上端面14bを通って第1の末端12aがセンタープル紙管(支持体10)内、すなわち筒状体14の筒内部に位置するように配置した。この状態の筒状体14の周囲に、高さ385mm、長さ530mm、厚み20μmの低密度ポリエチレン熱収縮性フィルム(熱収縮性フィルム16A)を巻き付けた後、フィルムの長さ方向の両方の端部16a,16bを5mm重ねて融着した。さらに、筒状体14及び熱収縮性フィルム16を130℃で20秒間加熱して、フィルムを熱収縮させて筒状体14に密着させ、炭素繊維束パッケージを得た。その結果、熱収縮性フィルム16Aは、筒状体14の外周面14a、上端面14b及び下端面14cを被覆した。
得られた炭素繊維パッケージにおいては、熱収縮性フィルム16Aにおける筒状体14の上端面14bを覆う部分を破り、支持体10の内部に位置する炭素繊維束の第1の末端12aを引き出して把持できた。すなわち、熱収縮性フィルム16Aにおける筒状体14の外周面14aを覆う部分を除去することなく強化繊維束12の第1の末端12aを引き出すことができた。
[Example 2]
Example 1 Example 1 was repeated except that the length of the reinforcing
Next, as shown in FIG. 11, the portion from the
In the obtained carbon fiber package, the portion of the heat-
[比較例1]
図12に示すように、実施例1と同様にして得た筒状体14における強化繊維束12の第1の末端12a側の部分を、結び目13から第1の末端12aまでの長さを10cmとする以外は実施例1と同様にして結んだ。次に、強化繊維束12の結び目13から第1の末端12aまでの部分を全て筒状体14の外周面14a上に配置した状態で、筒状体14の外周面14aに低密度ポリエチレン熱収縮性フィルム(熱収縮性フィルム16)を巻き付けた以外は実施例1と同様にして炭素繊維束パッケージを得た。
得られた炭素繊維パッケージにおいては、センタープル紙管(支持体10)のミシン目を切断して除去しても、熱収縮性フィルム16を除去することなく強化繊維束12における第1の末端12aを引き出すことはできなかった。
[Comparative Example 1]
As shown in FIG. 12, the length of the reinforcing
In the obtained carbon fiber package, even if the perforation of the center pull paper tube (support 10) is cut and removed, the
1、2 強化繊維パッケージ
10 支持体
12 強化繊維束
12a 第1の末端
12b 第2の末端
14 筒状体
14a 外周面
14b 上端面
14c 下端面
16、16A 熱収縮性フィルム
18 接続部
20 箱体
22 収納本体
24 上蓋
26 底面部
28 側面部
30 開口部
100 パッケージ収納物
1, 2 reinforcing
Claims (11)
前記強化繊維束は、前記外周面側の第1の末端と、前記筒状体の内周面側の第2の末端を有し、
前記強化繊維束における前記第1の末端寄りの部分が前記筒状体の端面に配置され、かつ前記第1の末端が前記外周面と前記熱収縮性フィルムの間に位置していることを特徴とする、強化繊維パッケージ。 At least the outer peripheral surface of the cylindrical body in which the reinforcing fiber bundle is wound into a cylindrical shape is covered with a heat-shrinkable film, and the heat-shrinkable film is thermally contracted and is a reinforcing fiber package closely adhered to the outer peripheral surface,
The reinforcing fiber bundle has a first end on the outer peripheral surface side and a second end on the inner peripheral surface side of the tubular body,
A portion near the first end of the reinforcing fiber bundle is disposed on an end surface of the tubular body, and the first end is located between the outer peripheral surface and the heat-shrinkable film. And the reinforced fiber package.
前記強化繊維束は、前記外周面側の第1の末端と、前記筒状体の内周面側の第2の末端を有し、
前記強化繊維束における前記第1の末端寄りの部分が前記筒状体の一方の端面にあり、
前記熱収縮性フィルムは前記第1の末端寄りの部分がある前記筒状体の端面にも密着しており、
前記第1の末端寄りの部分が前記筒状体の端面と熱収縮性フィルムの間に位置し、かつ前記第1の末端が、前記筒状体の筒内部に位置していることを特徴とする、強化繊維パッケージ。 An outer peripheral surface of a cylindrical body in which the reinforcing fiber bundle is wound in a cylindrical shape is covered with a heat-shrinkable film, and the heat-shrinkable film is heat-shrinked, and is a reinforcing fiber package closely adhered to the outer peripheral surface,
The reinforcing fiber bundle has a first end on the outer peripheral surface side and a second end on the inner peripheral surface side of the tubular body,
The first end portion of the reinforcing fiber bundle is on one end surface of the tubular body,
The heat-shrinkable film is also in close contact with the end face of the tubular body having the first end portion,
The first end portion is located between the end surface of the tubular body and the heat-shrinkable film, and the first end is located inside the tubular body of the tubular body. To make a reinforced fiber package.
前記上蓋には、各強化繊維パッケージに対応する複数の開口部が形成され、
任意の強化繊維パッケージにおける前記第1の末端と、それとは別の強化繊維パッケージにおける前記第2の末端とが、それら強化繊維パッケージの強化繊維束が直列に繋がるように、各々の開口部に強化繊維束が通された状態で接続されている、請求項5に記載のパッケージ収納物。 The box body includes a storage body that stores the plurality of reinforcing fiber packages such that one end face faces upward, and an upper lid that closes an upper end opening of the storage body,
A plurality of openings corresponding to each reinforcing fiber package are formed in the upper lid,
The first end of any reinforcing fiber package and the second end of another reinforcing fiber package are reinforced at each opening such that the reinforcing fiber bundles of the reinforcing fiber packages are connected in series. The package storage according to claim 5, wherein the fiber bundles are connected in a state where they are passed.
前記強化繊維束における前記第1の末端側の前記端面に配置された部分を掴み、前記筒状体の外周面に熱収縮性フィルムが密着した状態のまま該強化繊維束における前記第1の末端を引き出して、強化繊維束の前記第1の末端と、それとは別の強化繊維束の前記第2の末端とを接続する、強化繊維束の接続方法。 Arranging a plurality of reinforcing fiber packages according to any one of claims 1 to 4, wherein the first end in any reinforcing fiber package and the second end in another reinforcing fiber package are different from each other. A method of connecting reinforcing fiber bundles in which the reinforcing fiber bundles of the reinforcing fiber packages are connected so as to be connected in series,
The first end of the reinforcing fiber bundle is gripped by gripping a portion of the reinforcing fiber bundle that is disposed on the end surface on the first end side, and the heat-shrinkable film is in close contact with the outer peripheral surface of the tubular body. And connecting the first end of the reinforcing fiber bundle to the second end of another reinforcing fiber bundle.
引き出された強化繊維束に樹脂組成物を含浸させる樹脂含浸工程と、を有する、繊維強化複合材料の製造方法。 A drawing step of drawing out a reinforcing fiber bundle from the reinforcing fiber package according to any one of claims 1 to 4, or the reinforcing fiber package in the package storage article according to any one of claims 5 to 7,
A resin impregnating step of impregnating the drawn-out reinforcing fiber bundle with a resin composition.
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