JP2684419B2 - 繊維強化樹脂成形材料製造装置 - Google Patents
繊維強化樹脂成形材料製造装置Info
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- JP2684419B2 JP2684419B2 JP1181638A JP18163889A JP2684419B2 JP 2684419 B2 JP2684419 B2 JP 2684419B2 JP 1181638 A JP1181638 A JP 1181638A JP 18163889 A JP18163889 A JP 18163889A JP 2684419 B2 JP2684419 B2 JP 2684419B2
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- Japan
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- drum
- fiber
- resin
- molding material
- reinforced resin
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、合成樹脂と強化繊維とを使用した繊維強化
樹脂（FRP）成形材料の製造装置に関する。
樹脂（FRP）成形材料の製造装置に関する。
FRP成形材料は複合材料の成形の材料としてますます
使用されるようになっている。合成樹脂成形での使用に
適した複合材料を製造するための周知の技術は、シート
モールディングコンパウンド（SMC），パルクモールデ
ィングコーパウンド（BMC），プレミックスコンパウン
ド（PMC）等があり、これらは通常エポキシ樹脂，フェ
ノール樹脂，不飽和ポリエステル樹脂等の樹脂と炭酸カ
ルシウム，酸化マグネシウムなどの充填材，増粘剤など
を混合した樹脂ペーストとガラス繊維，カーボン繊維，
合成繊維等の強化繊維を混練、含浸させプレス化工，イ
ンジェクション化工等の成形加工用の成形材料を製造す
るものである。このうち、BMC,PMCはブロック状の成形
材料を提供するものであり、主にインジェクション成形
（射出成形）に使用され、また、SMCはシート状の材料
であり、主にプレス成形に用いられる。
使用されるようになっている。合成樹脂成形での使用に
適した複合材料を製造するための周知の技術は、シート
モールディングコンパウンド（SMC），パルクモールデ
ィングコーパウンド（BMC），プレミックスコンパウン
ド（PMC）等があり、これらは通常エポキシ樹脂，フェ
ノール樹脂，不飽和ポリエステル樹脂等の樹脂と炭酸カ
ルシウム，酸化マグネシウムなどの充填材，増粘剤など
を混合した樹脂ペーストとガラス繊維，カーボン繊維，
合成繊維等の強化繊維を混練、含浸させプレス化工，イ
ンジェクション化工等の成形加工用の成形材料を製造す
るものである。このうち、BMC,PMCはブロック状の成形
材料を提供するものであり、主にインジェクション成形
（射出成形）に使用され、また、SMCはシート状の材料
であり、主にプレス成形に用いられる。
しかしながら、これらの成形材料は各々欠点を有す
る。すなわち、SMCは比較的すぐれた強度とその他好ま
しい特性を有するが、厚くて複雑な形状が要求される成
形品への適用は難しく、また、BMC,PMCは、混練、含浸
工程に於いてニーダー等により比較的大きな剪断力を加
えるため、強化繊維の一部が損傷し成形品の強度が低
い。
る。すなわち、SMCは比較的すぐれた強度とその他好ま
しい特性を有するが、厚くて複雑な形状が要求される成
形品への適用は難しく、また、BMC,PMCは、混練、含浸
工程に於いてニーダー等により比較的大きな剪断力を加
えるため、強化繊維の一部が損傷し成形品の強度が低
い。
そこで、本発明者等は、このようなBMC,PMCの欠点を
補い強度の高いバルク状の成形材料を安価で効率的に製
造するために、相対する一対のドラム表面に樹脂ペース
トを効率的に一定の厚みで塗布し、そこにあらかじめ設
定された比率にて強化繊維を供給し、ドラム間の間隙を
通過せしめて混練、含浸を行った後、ドラム表面上に付
着した混練物を強化繊維を損傷することなく、掻き落し
高強度の成形材料を製造する装置を開発するに至った。
補い強度の高いバルク状の成形材料を安価で効率的に製
造するために、相対する一対のドラム表面に樹脂ペース
トを効率的に一定の厚みで塗布し、そこにあらかじめ設
定された比率にて強化繊維を供給し、ドラム間の間隙を
通過せしめて混練、含浸を行った後、ドラム表面上に付
着した混練物を強化繊維を損傷することなく、掻き落し
高強度の成形材料を製造する装置を開発するに至った。
この発明者等が開発した装置において、樹脂ペースト
と強化繊維を均一にかつ充分に含浸せしめるには、ドラ
ム上に塗布させられた樹脂ペーストと強化繊維の比率が
あらゆる場所で均一であることが重要である。つまり、
ドラム表面にいかに均一な厚みで樹脂ペーストを供給塗
布するかが問題となる。一般に、ドラム表面に樹脂ペー
ストを供給塗布する技術としては、パイプによるスプレ
ー法，あるいはせきによるオーバーフロー法が用いられ
ているが、これらの方法では、多種のパラメータに対応
することができない。すなわち、樹脂ペーストの各コン
ポーネントの配合の多様性に基づきペーストの物理的性
状（主たるものはペースト粘度である）の変化、および
強化繊維との混合比率の多様性に基く樹脂ペースト供給
速度の変化率に対応できずドラム表面の樹脂ペースト塗
膜の厚みにばらつきを生じ強化繊維との含浸性が低下す
ることが判明した。
と強化繊維を均一にかつ充分に含浸せしめるには、ドラ
ム上に塗布させられた樹脂ペーストと強化繊維の比率が
あらゆる場所で均一であることが重要である。つまり、
ドラム表面にいかに均一な厚みで樹脂ペーストを供給塗
布するかが問題となる。一般に、ドラム表面に樹脂ペー
ストを供給塗布する技術としては、パイプによるスプレ
ー法，あるいはせきによるオーバーフロー法が用いられ
ているが、これらの方法では、多種のパラメータに対応
することができない。すなわち、樹脂ペーストの各コン
ポーネントの配合の多様性に基づきペーストの物理的性
状（主たるものはペースト粘度である）の変化、および
強化繊維との混合比率の多様性に基く樹脂ペースト供給
速度の変化率に対応できずドラム表面の樹脂ペースト塗
膜の厚みにばらつきを生じ強化繊維との含浸性が低下す
ることが判明した。
一方、ドラム表面に付着した混練物は、従来固定式ス
クレーパーおよび回転式ローラー型スクレーパーにて掻
落す方法がとられていたが、固定式スクレーパーに於い
ては強化繊維がドラムとの間隙にはさまり損傷したり、
はさまりによりドラム回転動力が大幅に変動する欠点を
有し、回転式ローラー型スクレーパーはドラム表面に付
着した比較的薄い混練物をシート状で連続的に剥離せし
めることは回転ローラーのため難しく、またドラム表面
に対して比接触型のため粘度の比較的低い混練物を完全
に掻落すことは出来ないとの欠点がある。
クレーパーおよび回転式ローラー型スクレーパーにて掻
落す方法がとられていたが、固定式スクレーパーに於い
ては強化繊維がドラムとの間隙にはさまり損傷したり、
はさまりによりドラム回転動力が大幅に変動する欠点を
有し、回転式ローラー型スクレーパーはドラム表面に付
着した比較的薄い混練物をシート状で連続的に剥離せし
めることは回転ローラーのため難しく、またドラム表面
に対して比接触型のため粘度の比較的低い混練物を完全
に掻落すことは出来ないとの欠点がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、相対して回転するドラムを使用して
充填材入り熱硬化性樹脂ペーストと強化繊維とを混練、
含浸する場合に、ドラム表面への樹脂ペースト塗膜の厚
みを均一にすることができ、高い混練、含浸処理を行う
ことができ、しかも強化繊維の破断が少なく、強度の高
い成形材料を円滑に得ることができる繊維強化樹脂成形
材料製造装置を提供することにある。
的とするところは、相対して回転するドラムを使用して
充填材入り熱硬化性樹脂ペーストと強化繊維とを混練、
含浸する場合に、ドラム表面への樹脂ペースト塗膜の厚
みを均一にすることができ、高い混練、含浸処理を行う
ことができ、しかも強化繊維の破断が少なく、強度の高
い成形材料を円滑に得ることができる繊維強化樹脂成形
材料製造装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の請求項１は、相
対して回転するドラムの上方に近接して、該ドラムの表
面に樹脂を供給するペースト供給箱が設けられ、かつこ
のペースト供給箱に、上記ドラムの表面への樹脂塗膜厚
みを制御する可動せきが移動自在に設けられたものであ
る。
対して回転するドラムの上方に近接して、該ドラムの表
面に樹脂を供給するペースト供給箱が設けられ、かつこ
のペースト供給箱に、上記ドラムの表面への樹脂塗膜厚
みを制御する可動せきが移動自在に設けられたものであ
る。
また、本発明の請求項２は、相対して回転するドラム
に、掻落し板が、該ドラムの軸線と平行な方向に揺動可
能に設けられたものである。
に、掻落し板が、該ドラムの軸線と平行な方向に揺動可
能に設けられたものである。
さらに、本発明の請求項３は、上記請求項１と請求項
２の構成を合わせたものである。
２の構成を合わせたものである。
本発明の繊維強化樹脂成形材料製造装置にあっては、
可動せきを移動制御することによって、ドラム表面に供
給される樹脂ペーストの量を調整して、ドラム表面に均
一な厚みで樹脂ペーストを塗布すると共に、掻落し板を
ドラムの軸線と平行な方向に揺動することによって、掻
落し板とドラムとの間に強化繊維がはさまることがな
く、円滑にドラム表面に付着した混練物が剥離される。
可動せきを移動制御することによって、ドラム表面に供
給される樹脂ペーストの量を調整して、ドラム表面に均
一な厚みで樹脂ペーストを塗布すると共に、掻落し板を
ドラムの軸線と平行な方向に揺動することによって、掻
落し板とドラムとの間に強化繊維がはさまることがな
く、円滑にドラム表面に付着した混練物が剥離される。
以下、第１図ないし第５図に基づいて本発明の一実施
例を説明する。
例を説明する。
これらの図において符号1,2は互いに対向配置され回
転する一対のドラムであり、これらのドラム1,2の上方
には、強化繊維3,4を所定の長さに切断してドラム1,2上
に供給するロービングカッター5,6が設けられている。
また、両ドラム1,2の上部近傍には、供給管7,8によって
供給された樹脂ペースト9,10を収容する供給箱11,12が
設置されている。これらの供給箱11,12の互いに対向す
る側面は開口され、この開口部には上下に移動自在に可
動せき13,14が設けられている。そして、この可動せき1
3,14を昇降させる昇降機構15は、第２図に示すように、
供給箱11,12の上面後部にブラケット16を介して駆動シ
リンダ17が上下方向に回動自在に連結され、この駆動シ
リンダ17のピストンロッドの先端にリンク部材18が上下
方向に回動自在に連結され、かつこのリンク部材18の下
端に軸19が回転自在に取付られると共に、この軸19に設
けられた突起（図示せず）が上記可動せき13,14に係合
されてなり、上記駆動シリンダ17により、軸19がその軸
線まわりに回転し、この軸19に設けた突起が可動せき1
3,14を上下させるようになっている。なお、符号20は架
台であり、かつ31はドラム２に設けられ該ドラム２をド
ラム１に対して接近、離間させるシリンダである。
転する一対のドラムであり、これらのドラム1,2の上方
には、強化繊維3,4を所定の長さに切断してドラム1,2上
に供給するロービングカッター5,6が設けられている。
また、両ドラム1,2の上部近傍には、供給管7,8によって
供給された樹脂ペースト9,10を収容する供給箱11,12が
設置されている。これらの供給箱11,12の互いに対向す
る側面は開口され、この開口部には上下に移動自在に可
動せき13,14が設けられている。そして、この可動せき1
3,14を昇降させる昇降機構15は、第２図に示すように、
供給箱11,12の上面後部にブラケット16を介して駆動シ
リンダ17が上下方向に回動自在に連結され、この駆動シ
リンダ17のピストンロッドの先端にリンク部材18が上下
方向に回動自在に連結され、かつこのリンク部材18の下
端に軸19が回転自在に取付られると共に、この軸19に設
けられた突起（図示せず）が上記可動せき13,14に係合
されてなり、上記駆動シリンダ17により、軸19がその軸
線まわりに回転し、この軸19に設けた突起が可動せき1
3,14を上下させるようになっている。なお、符号20は架
台であり、かつ31はドラム２に設けられ該ドラム２をド
ラム１に対して接近、離間させるシリンダである。
上記両ドラム1,2の下方には、掻落し装置21がそれぞ
れ設置されている。この掻落し装置21は、第３図に示す
ように、ドラム1,2の両側方に配置された支持部材22に
支持軸23がさし渡され、この支持軸23のまわりに摺動筒
24が摺動自在に設けられ、かつこの摺動筒24と一方の支
持部材22との間に作動シリンダ25がピン結合によって連
結される一方、上記摺動筒24に掻落し板26が取付けられ
たものであり、この掻落し板26がドラム1,2の外周に接
触するように配置されている。
れ設置されている。この掻落し装置21は、第３図に示す
ように、ドラム1,2の両側方に配置された支持部材22に
支持軸23がさし渡され、この支持軸23のまわりに摺動筒
24が摺動自在に設けられ、かつこの摺動筒24と一方の支
持部材22との間に作動シリンダ25がピン結合によって連
結される一方、上記摺動筒24に掻落し板26が取付けられ
たものであり、この掻落し板26がドラム1,2の外周に接
触するように配置されている。
また、上記ドラム1,2の下方には、含浸材料を収容す
るホッパー27が設けられており、このホッパー27の下方
には、ホッパー27内の含浸材料を収納する輸送用ドラム
28を搬送するドラム搬送用コンベア29が配置されてい
る。
るホッパー27が設けられており、このホッパー27の下方
には、ホッパー27内の含浸材料を収納する輸送用ドラム
28を搬送するドラム搬送用コンベア29が配置されてい
る。
さらに、上記ドラム２の回転数を検出する検出器（図
示せず）が備えられており、この検出器の検出信号は制
御装置30に入力されている。そして、この制御装置30
は、上記検出器が検出したドラム２の回転数に応じて、
あらかじめ記憶されている回転数と樹脂供給量及び繊維
供給量との関係に基き、上記昇降機構15の駆動シリンダ
17及びロービングカッター5,6の回転数を操作するよう
になっている。
示せず）が備えられており、この検出器の検出信号は制
御装置30に入力されている。そして、この制御装置30
は、上記検出器が検出したドラム２の回転数に応じて、
あらかじめ記憶されている回転数と樹脂供給量及び繊維
供給量との関係に基き、上記昇降機構15の駆動シリンダ
17及びロービングカッター5,6の回転数を操作するよう
になっている。
上記のように構成された繊維強化樹脂成形材料製造装
置を用いて、成形材料を製造する場合には、第１図にお
いて、ロービングカッター5,6によって強化繊維3,4を所
定の長さに切断し、この切断された強化繊維3,4を、回
転している一対のドラム1,2上に投下する。これと共
に、供給箱11,12に供給されている樹脂ペースト9,10
を、可動せき13,14とドラム1,2との間からドラム1,2の
表面に供給する。これにより、ドラム1,2に付着した樹
脂ペースト9,10と強化繊維3,4が、一対のドラム1,2間の
間隙を通過し、この際、両者は混練され含浸される。
置を用いて、成形材料を製造する場合には、第１図にお
いて、ロービングカッター5,6によって強化繊維3,4を所
定の長さに切断し、この切断された強化繊維3,4を、回
転している一対のドラム1,2上に投下する。これと共
に、供給箱11,12に供給されている樹脂ペースト9,10
を、可動せき13,14とドラム1,2との間からドラム1,2の
表面に供給する。これにより、ドラム1,2に付着した樹
脂ペースト9,10と強化繊維3,4が、一対のドラム1,2間の
間隙を通過し、この際、両者は混練され含浸される。
この場合、制御装置30は、ドラム1,2の回転数に応じ
て、昇降機構15の駆動シリンダ17を操作し、リンク部材
18を介して軸19を回転させ、この軸19に取付けた突起に
よって可動せき13,14を昇降調整することにより、供給
する樹脂ペースト量を制御するから、ドラム1,2の表面
に付着する樹脂ペーストは、むらが生ぜず、均一の厚さ
に塗布されると共に、制御装置30が、上記回転数に応じ
てロービングカッター5,6の回転数も制御するので、上
記樹脂ペーストの供給量に応じて、強化繊維の供給量も
操作されて、樹脂ペースト内に含まれる強化繊維が所定
割合に保持される。
て、昇降機構15の駆動シリンダ17を操作し、リンク部材
18を介して軸19を回転させ、この軸19に取付けた突起に
よって可動せき13,14を昇降調整することにより、供給
する樹脂ペースト量を制御するから、ドラム1,2の表面
に付着する樹脂ペーストは、むらが生ぜず、均一の厚さ
に塗布されると共に、制御装置30が、上記回転数に応じ
てロービングカッター5,6の回転数も制御するので、上
記樹脂ペーストの供給量に応じて、強化繊維の供給量も
操作されて、樹脂ペースト内に含まれる強化繊維が所定
割合に保持される。
次いで、両ドラム1,2間で混練、含浸させられて、両
ドラム1,2の表面に付着している混練物は、両ドラム1,2
の回転に伴って、掻落し装置21の掻落し板26によって掻
落されてホッパー27に収容され、ホッパー27の出口から
落下してドラム搬送用コンベア29上の輸送用ドラム28内
に収納される。この場合、掻落し板26は、作動シリンダ
25により、摺動筒24を支持軸23に沿って往復動すること
により、ドラム1,2の軸線に沿って往復動しているか
ら、掻落し板26とドラム1,2との間に強化繊維がはさま
れることがなく、かつ円滑にドラム1,2の表面に付着し
ている比較的薄い混練物を剥離させることができる。
ドラム1,2の表面に付着している混練物は、両ドラム1,2
の回転に伴って、掻落し装置21の掻落し板26によって掻
落されてホッパー27に収容され、ホッパー27の出口から
落下してドラム搬送用コンベア29上の輸送用ドラム28内
に収納される。この場合、掻落し板26は、作動シリンダ
25により、摺動筒24を支持軸23に沿って往復動すること
により、ドラム1,2の軸線に沿って往復動しているか
ら、掻落し板26とドラム1,2との間に強化繊維がはさま
れることがなく、かつ円滑にドラム1,2の表面に付着し
ている比較的薄い混練物を剥離させることができる。
以上説明したように、本発明の請求項１は、相対して
回転するドラムの上方に近接して、該ドラムの表面に樹
脂を供給するペースト供給箱が設けられ、かつこのペー
スト供給箱に、上記ドラムの表面への樹脂塗膜厚みを制
御する可動せきが移動自在に設けられたものであるか
ら、可動せきを移動制御することによって、ドラム表面
に供給される樹脂ペーストの量を調整して、ドラム表面
に均一な厚みで樹脂ペーストを塗布することができ、か
つ樹脂ペーストと強化繊維との混合割合を一定に保持で
きて、高い混練、含浸処理を行うことができる上に、強
化繊維の破断が抑制でき、強度の高い成形材料を円滑に
得ることができる。
回転するドラムの上方に近接して、該ドラムの表面に樹
脂を供給するペースト供給箱が設けられ、かつこのペー
スト供給箱に、上記ドラムの表面への樹脂塗膜厚みを制
御する可動せきが移動自在に設けられたものであるか
ら、可動せきを移動制御することによって、ドラム表面
に供給される樹脂ペーストの量を調整して、ドラム表面
に均一な厚みで樹脂ペーストを塗布することができ、か
つ樹脂ペーストと強化繊維との混合割合を一定に保持で
きて、高い混練、含浸処理を行うことができる上に、強
化繊維の破断が抑制でき、強度の高い成形材料を円滑に
得ることができる。
また、本発明の請求項２は、相対して回転するドラム
に、掻落し板が、該ドラムの軸線と平行な方向に揺動自
在に設けられたものであるから、掻落し板をドラムの軸
線と平行な方向に揺動することによって、掻落し板とド
ラムとの間に強化繊維がはさまることを防止できて、円
滑にドラム表面に付着した混練物を剥離、回収すること
ができる。
に、掻落し板が、該ドラムの軸線と平行な方向に揺動自
在に設けられたものであるから、掻落し板をドラムの軸
線と平行な方向に揺動することによって、掻落し板とド
ラムとの間に強化繊維がはさまることを防止できて、円
滑にドラム表面に付着した混練物を剥離、回収すること
ができる。
第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は概略構成図、第２図は可動せき部の説明図、第
３図はスクレーパー部の説明図、第４図は正面図、第５
図は側面図である。 1,2……ドラム、11,12……供給箱、13,14……可動せ
き、26……掻落し板。
第１図は概略構成図、第２図は可動せき部の説明図、第
３図はスクレーパー部の説明図、第４図は正面図、第５
図は側面図である。 1,2……ドラム、11,12……供給箱、13,14……可動せ
き、26……掻落し板。
Claims (3)
- 【請求項１】充填材入り樹脂ペーストと強化繊維とを、
相対して回転するドラムの間隙を通過させ混練、含浸せ
しめる繊維強化樹脂成形材料製造装置において、上記ド
ラムの上方に近接して、該ドラムの表面に樹脂を供給す
るペースト供給箱が設けられ、かつこのペースト供給箱
に、上記ドラムの表面への樹脂塗膜厚みを制御する可動
せきが移動自在に設けられたことを特徴とする繊維強化
樹脂成形材料製造装置。 - 【請求項２】充填材入り樹脂ペーストと強化繊維とを、
相対して回転するドラムの間隙を通過させ混練、含浸せ
しめる繊維強化樹脂成形材料製造装置において、上記ド
ラムに、掻落し板が、該ドラムの軸線と平行な方向に揺
動可能に設けられたことを特徴とする繊維強化樹脂成形
材料製造装置。 - 【請求項３】ドラムの上方に近接して、該ドラムの表面
に樹脂を供給するペースト供給箱が設けられ、かつこの
ペースト供給箱に、上記ドラムの表面への樹脂塗膜厚み
を制御する可動せきが移動自在に設けられたことを特徴
とする請求項２記載の繊維強化樹脂成形材料製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181638A JP2684419B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 繊維強化樹脂成形材料製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181638A JP2684419B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 繊維強化樹脂成形材料製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0351107A JPH0351107A (ja) | 1991-03-05 |
| JP2684419B2 true JP2684419B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=16104261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181638A Expired - Lifetime JP2684419B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 繊維強化樹脂成形材料製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2684419B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0748246Y2 (ja) * | 1991-06-06 | 1995-11-08 | 株式会社バロン | 精子採取器 |
| JP3509238B2 (ja) * | 1994-11-29 | 2004-03-22 | 住友化学工業株式会社 | 溶融樹脂への強化繊維混入方法及びこれを実施する装置 |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1181638A patent/JP2684419B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0351107A (ja) | 1991-03-05 |
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