JP2857620B1 - 配向した不連続長繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジットシート生成物 - Google Patents

配向した不連続長繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジットシート生成物

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Abstract

【要約】 【課題】 熱可塑性樹脂コンポジットシート生成物であ
って種々の長さを有する配向した不連続長繊維で強化さ
れるのもを調製する方法を提供する。 【解決手段】 配向した不連続長繊維で強化された熱可
塑性樹脂コンポジットシート生成物の調製方法は、第1
のステップであって複数のプレプレグストリップの繊維
−強化熱可塑性樹脂コンポジットが振動する水平篩板に
供給されるステップを含む。プレプレグストリップは、
その後、篩板の振動によって、篩板の平行スロットを介
して篩板の下に位置するモールド板または熱可塑性樹脂
シート生成物の上に落下する。モールド板または熱可塑
性樹脂シート生成物の上に配置したプレプレグストリッ
プは、その後、配向した不連続長繊維で強化された熱可
塑性樹脂コンポジットシート生成物が得られるように加
熱、加圧工程で処理される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、熱可塑性
樹脂コンポジット(複合材料)の調製方法に関し、特
に、配向した不連続な、種々の繊維長さの長繊維で強化
される熱可塑性樹脂コンポジットシート(生成物)の調
製方法に関する。
【0002】先行技術によれば、繊維−強化樹脂ペレッ
トは、3〜6mmの短繊維と熱可塑性樹脂粉末または顆
粒であって押出機で加工される材料から作られる。種々
の物品は、射出成形法で繊維−強化樹脂ペレットから作
られる。上記の方法において、短繊維は0.2〜0.4
mmの長さになるように切断される。さらに、0.2〜
0.4mmの短繊維の強化効果は、その非配向によって
徐々に劣化する。したがって、先行技術の繊維−強化樹
脂ペレットで作られた最終生成物の機械的な特性は、最
終生成物が容易にモールドまたは成形されるけれども非
配向性短繊維によって強化されるという観点から解決さ
れる。
【0003】1975年、エル.カシルら(L.Kacir, e
t al)は、短繊維マットの配向性を改良する方法を明ら
かにした。この方法は、次の報文で公表された(POLYME
R ENGINEERING AND SCIENCE, Vol.15,No.7(1975),pp.52
5-531)。しかしながら、その方法は、90%までの短
繊維がマットの長軸から±15゜の範囲内に配列されて
いるけれども、短繊維が3〜12mmの長さを有すると
いう観点からマットの機械的な特性の改良において有効
ではない。
【0004】本発明の発明者の一人、馬 振基(Chen-C
hi Martin Ma)、とその同僚は、台湾特許44724、
57397号において,12.4mmまでの長さの繊維
を含む繊維−強化プラスチックペレットを開示する。か
かる繊維−強化プラスチックペレットは、上記で触れた
ように、射出成形によって各種の物品の製作の使用に好
適である。繊維−強化プラスチックペレットは、容易に
モールドまたは成形できる;しかしながら、ペレットに
含まれる繊維は射出成形の際に破断するという弱点があ
る。その結果、かかるプラスチックペレットから製造さ
れた物品には0.4〜1.0mmの長さの繊維だけが含
まれる。したがって、そのように製造された物品は、連
続繊維−強化熱可塑性コンポジット材料から製造された
物品と比較して、一般的に、機械的な特性が貧弱であ
る。
【0005】連続繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジット
材料から製造された物品は、相対的に高い剛性と強度を
有する。しかしながら、連続繊維で強化された熱可塑性
樹脂コンポジット材料は、柔軟性を欠くという観点から
容易に形成または作ることができない。このため、上記
したような連続繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジット材
料は、凹部または複雑な形状を有する物品を作るために
は適さない。いいかえれば、連続繊維−強化熱可塑性樹
脂コンポジット材料から製造された物品は、しわが寄っ
たり歪みやすい。
【0006】1987年、米国デュポン社の研究者であ
ったアール.ケイ.オキネ(R.K.Okine)は、不連続長
繊維(以下、LDFと略称する)によって強化される薄
い板状熱可塑性樹脂コンポジット材料の製造方法を導入
した。その方法は、次の文献で開示された(the 32nd I
NTERNATIONAL SAMPE SYMPOSIUM,pp.1413-1425)。LD
F−強化熱可塑性樹脂コンポジット材料は、2.54〜
15.24cmの範囲の長さの繊維を含んでいる。その
繊維は、通常、85%以上の繊維が長手方向角±5゜の
偏差の範囲内にあるように配列される。その結果、LD
F−強化熱可塑性樹脂コンポジット材料は、連続繊維−
強化熱可塑性樹脂コンポジット材料の特性と類似する。
そのうえ、LDF−強化熱可塑性樹脂コンポジット材料
は、連続繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジット材料より
も極めて容易に形成し、作ることができる。このこと
は、次の文献で示唆される(James F. Pratte, et al,
in the 34th INTERNATIONAL SAMPE SYMPOSIUM (1989),p
p.2229-2242;Steven J. Medwin in the 33rd INTERNATI
ONAL SAMPE SYMPOSIUM (1988),pp.317-323; and R.K.Ok
ine, et al. in JOURNAL OF REINFORCED PLASTICES AND
COMPOSITES, Vol. 8,pp. 70-90(1990))。今までの所
では、米国のデュポン社は、LDF−強化熱可塑性樹脂
コンポジット材料を作る方法を決して公然と公開してい
ない。さらに、その他の先行技術もLDF−強化熱可塑
性樹脂コンポジット樹脂シート生成物を製造する方法を
公然と開示してはいない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
主要な目的は、1cm〜20cmの範囲の長さの繊維を
有する配向した不連続長繊維によって強化された熱可塑
性樹脂コンポジットシート生成物を調製する方法を提供
することにある。かかるシート生成物は、長軸からの偏
差角度が±5゜の範囲内で配向する長繊維を85%以上
含むことが好ましい。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の原理を保持し
て、本発明の前記目的は、配向した不連続長繊維によっ
て強化される熱可塑性樹脂コンポジットシート生成物を
調製する方法によって達成される。この方法は、種々の
ステップであって以下次々と明らかに説明されるステッ
プを含んでいる。
【0009】本発明の方法の最初のステップには、複数
の小さな長方形プレプレグストリップまたはプレプレグ
の細長い一片の繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジットを
振動している水平な篩板に導入することが含まれる。プ
レプレグストリップは実質的に同じ寸法であって、1〜
20cmの長さ、0.01〜0.2cmの幅、0.01
〜0.2cmの厚みを有する。水平な篩板は、複数のお
互いに平行な配向スロットを有する。スロットまたは細
長い穴は、プレプレグストリップの長さよりも大きな長
さを、プレプレグストリップの幅や厚みよりも大きな幅
を有する。スロットは1〜5mmの範囲の幅を有する。
【0010】モールディング板または熱可塑性樹脂シー
ト生成物は、プレプレグストリップが篩板に導入される
時もしくはその前に、動いている篩板の下に置く。プレ
プレグストリップは、篩板の振動によって、篩板のスロ
ットを介してモールディング板または熱可塑性樹脂シー
ト生成物の上に落ちる。
【0011】プレプレグストリップがモールディング板
または熱可塑性樹脂シート生成物の上に配置される第2
のステップが完了すると、かかるモールディング板また
は熱可塑性樹脂シート生成物は篩板の下で水平に移動さ
せる。
【0012】篩板の下で移動させられると、圧縮モール
ディング板または熱可塑性樹脂シート生成物の上に配置
されたプレプレグストリップは、配向した不連続長繊維
で強化された熱可塑性樹脂コンポジットシート生成物を
形成するために、加熱、圧縮される。
【0013】上記本発明の方法で引用されたプレプレグ
ストリップは、0.01cm〜0.2cmの範囲の厚み
を有する連続繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジットのプ
レプレグシートを切断することによって形成することが
好ましい。プレプレグシートは切断されて1cm〜20
cmの長さと0.01cm〜0.2cmの幅を有するプ
レプレグストリップとなる。プレプレグシートで用いら
れた連続繊維は、ストランド、ロービング、ロービング
織物、布またはマットの形態でもよい。
【0014】本発明の方法で引用された繊維−強化熱可
塑性樹脂コンポジットの熱可塑性樹脂は、ポリプロピレ
ン(PP)、ポリアミド類(ナイロン)、アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン共重合体類(ABS)、ポ
リカーボネート(PC)またはポリ(エーテルエーテル
ケトン)(PEEK)であることが好ましい。
【0015】本発明の方法の繊維−強化熱可塑性樹脂コ
ンポジットに使用される繊維は、ガラス繊維、炭素繊
維、芳香族ポリアミド繊維、セラミック繊維、金属繊維
またはそれらのハイブリッド繊維が好ましい。
【0016】本発明の方法で使用されるプレプレグスト
リップは、1.0cm〜10cmの範囲の長さであるこ
とが好ましい。
【0017】本発明の方法で使用される水平篩板のスロ
ットは、2.5mm〜5.0mmの範囲の幅を有するこ
とが好ましい。
【0018】本発明で用いられる篩の振動数は、1〜5
0Hz,さらに好ましくは10〜30Hzであることが
望ましい。
【0019】本発明の方法の水平篩板は、水平篩板が配
列される水平レベルに垂直な方向に実質的に上下に振動
することが好ましい。
【0020】本発明の実施態様によれば、不連続長繊維
で強化された熱可塑性樹脂コンポジットシート生成物中
の95%の繊維は、長軸から角度±5゜の範囲内で偏差
するように配向する。強化繊維は15cmの長さを有す
る。本発明の方法で製造されたシート生成物の引張り強
度は、連続繊維で強化された熱可塑性樹脂コンポジット
シート生成物の引張り強度の約80%である。しかしな
がら、本発明のシート生成物の引張り強度は、非−配向
長繊維と短繊維で強化されたコンポジット材料の引張り
強度よりもさらに大きい。
【0021】本発明は、さらに、配向した不連続長繊維
−強化熱可塑性樹脂コンポジットシート生成物の調製方
法を開示する。この方法は、種々のステップであって以
後詳細に説明されるステップを含んでいる。
【0022】本発明の方法の最初のステップにおいて、
実質的に同じ寸法を有する複数の繊維が、水平に配列さ
れた振動する篩板に配置される。篩板は、お互いに平行
な複数のスロットを有する。スロットは、繊維の長さよ
りも大きい長さを有する。さらに、スロットは繊維の幅
や厚みよりも大きな幅を有し、スロットの幅は1〜5m
mである。
【0023】熱可塑性樹脂シート生成物の底層または下
層は、繊維が篩板の上に置かれる時もしくはそれより前
に、篩板の下に置く。篩板の振動により、繊維がスロッ
トを介して熱可塑性樹脂シート生成物の下層の上に落ち
る。
【0024】その後、熱可塑性樹脂シート生成物の下層
は、篩板の下で水平に移動させる。下層は、今、その上
に配置した繊維を備えている。
【0025】その上に配置された繊維を有する下層は、
上層、下層およびその間に繊維を含む積層生成物を形成
するように熱可塑性樹脂シート生成物の上層で被覆され
る。
【0026】積層生成物は、その後、配向した不連続長
繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジットシート生成物にな
るように加熱、圧縮される。
【0027】本発明方法で上記のように引用された繊維
は,1.0〜20cmの長さ、0.01〜0.2cmの
厚み,0.01〜0.2cmの幅を有することが好まし
い。
【0028】本発明の方法で上記のように引用された熱
可塑性樹脂シートの上層および下層は、PP、ナイロ
ン、ABS、PCまたはPEEKであることが好まし
い。
【0029】本発明方法で上記のように引用された繊維
は、ガラス、炭素、芳香族ポリアミド類、セラミック、
金属またはそれらのハイブリッド製であることが好まし
い。
【0030】本発明の方法で使用される篩板のスロット
は、2.5〜5.0mmの幅を有することが好ましい。
【0031】本発明の方法で使用される篩板の振動数
は、1.0〜50Hz、さらに好ましくは10〜30H
zであることが望ましい。
【0032】本発明の方法の篩板は、篩板の水平表面に
対して垂直方向に振動することが好ましい。
【0033】
【発明の実施の形態】配向した不連続長繊維で強化され
た熱可塑性樹脂コンポジットシート生成物を調製する本
発明の方法は、種々のステップであって以下に詳細に説
明されるステップを含んでいる。
【0034】本発明の方法の第1ステップには、ガラス
繊維、炭素繊維または芳香族ポリアミド繊維類などの
0.01〜0.2cmの厚みを有する連続繊維によって
強化された、PPプレプレグシート生成物、ナイロンプ
レプレグシート生成物およびABSプレプレグシート生
成物、PCプレプレグシート生成物、PEEKプレプレ
グシート生成物などの調製が含まれる。上記で引用され
たプレプレグシート生成物は、1〜20cmの長さ、
0.01〜0.2cmの幅を有する、多数の小さな長方
形プレプレグストリップに切断される。
【0035】本発明の方法の第2ステップには、一種類
以上のプレプレグストリップを下降させる半長円形供給
グルーブ(溝)に導入することが含まれる。プレプレグ
ストリップは、その後、振動機で振動する水平篩板に振
動によって落下する。振動機には、プラットフォーム、
プラットフォーム上に位置する水平篩板およびお互いに
平行な複数のスロットを備える水平篩板と結合するよう
にプラットフォームの下に位置するモーターが含まれ
る。スロットは、プレプレグストリップの長さよりも大
きな長さを有する。スロットは、プレプレグストリップ
の幅や厚みよりも大きな幅を有する。振動モーターの振
動数は、1〜50Hzの範囲である。
【0036】本発明の方法の第3ステップにおいて、モ
ールディング板または熱可塑性樹脂シート生成物は、プ
レプレグストリップが供給される時もしくはその前に、
振動する水平篩板の下および振動機のプラットフォーム
の上に配置される。プレプレグストリップは、その後、
振動により、スロットを介してモールディング板または
熱可塑性樹脂シート生成物の上に落下する。
【0037】その後、モールディング板または熱可塑性
樹脂シート生成物であってその上にプレプレグストリッ
プが置かれているものは、プラットフォームから水平に
移動させ、その後、配向した不連続長繊維−強化熱可塑
性樹脂コンポジットシート生成物を形成するために加圧
下で加熱、圧縮する。
【0038】繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジット材料
の引張り強度は、強化繊維の長さと配向性に依存する。
配向繊維の長さは必要により変更してもよい。各種の長
さの繊維で強化される熱可塑性樹脂コンポジット材料を
製造することが可能である。
【0039】本発明の方法で使用されるプレプレグスト
リップは、台湾特許44724および57397号にそ
れぞれ開示された長繊維−強化プラスチックペレットで
置き換えてもよい。
【0040】さらに、本発明の方法で使用されるプレプ
レグストリップは、繊維で置換してもよい。例えば、シ
ートモールディング化合物(SMC)を製造する従来の
方法において、連続繊維は、その後、本発明の方法で使
用される振動機の水平篩板に供給される複数の短繊維に
剪断機で剪断される。短繊維は、水平篩板のスロットを
介して下層樹脂シートに落下する。下層樹脂シートであ
ってその上に短繊維が置かれたシートは、その後、配向
繊維を有するシートモールディング化合物を形成するた
めに、加圧下で加熱、圧縮される前に、上層樹脂シート
で被覆される。
【0041】図1に示されるように、本発明の第1の実
施態様で使用される振動機は、プラットフォーム10、
水平篩板20、および振動モーター30からなる。篩板
20は、篩板20とプラットフォーム10の間に3mm
の隙間があるように、プラットフォーム10から離れて
上方に位置する。振動モーター30は、振動モーター3
0が篩板20とリンクするように、プラットフォーム1
0の下方に位置する。篩板20は長さが30cmで、幅
が30cmである。さらに、篩板には、幅2.5mm
の、複数の引き延ばしたスロットがある。引き延ばした
スロットは、二つの隣接するスロットが3mm間隔で分
離するように配列される。
【0042】本発明の第1の実施態様には、繊維類を配
向する方法が含まれる。かかる方法において、カナダの
ベイコムプ コーポレーション(Baycomp Corporatio
n)で製造された連続ナイロン12/ガラス繊維テープ
が使われた。そのテープはATGA−300−0526
5の製品コードを有し、65重量%の繊維類を含んでい
る。テープは、その厚さが0.5mm、その幅が30m
mである。テープは、剪断によって、長さ5cm,幅1
mmより小さい、複数の長方形の小片に切断された。
【0043】いつも、50の長方形の小片は、振動機の
水平篩板20の上に均等に置く。モーター30が動く
と、篩板20は10Hzの振動数で振動した。その結
果、90%以上の長方形の小片は、篩板20の振動によ
って、60秒間でプラットフォーム10に落下した。プ
ラットフォーム10上の小片の配向状態がカメラで記録
された。上記で記載された方法は、10配向ピクチャー
となるように10回繰り返した。配向ピクチャーのイメ
ージをコンピューターディスプレーに移した。日本製の
「オプチマス(OPTIMAS)」イメージ分析ソフト
ウエアーを応用すると、500の小片の配向状態は、表
1に示されるように、計算された。本発明の第1の好適
な実施態様の繊維配向は、90%以上の長方形の小片が
長軸の±10゜の角度内に配向することが見出され、良
好であると思われる。
【0044】不連続長繊維で強化された熱可塑性樹脂コ
ンポジット材料を調製するために、下モールド50をプ
ラットフォーム10上に配置した。下モールド50は、
米国エアーテック社(Airtech Corporation)製の離型
フィルム40で被覆した。その後、50gの上記長方形
の小片を、離型フィルム40と下モールド50を振動機
から水平に移動する前に、かかる離型フィルム40上に
配向させた。上モールド60は、上モールド60の下側
に取り付けられた離型フィルム40’を具備していた。
上モールド60と下モールド50は、図1に示されるよ
うに積層生成物を形成するために、長方形の小片が二つ
の離型フィルム40、40’の間にサンドイッチされる
ようにお互いに組み合わせた。積層生成物は、積層生成
物が加圧下で加熱、圧縮される前に、米国エアーテック
社製の真空バッグで包んだ。加熱は、180℃で15分
間前加熱することによって行った。圧力は、モールド5
0、60および積層生成物が冷ダイで5分間冷却するた
めに取り出される前に、さらに15分間500psi
(3.45Mpa)に増加させた。積層生成物は、その
後、加熱、加圧下で一対のローラーの間を転る前に、モ
ールド50、60から移動させた。一回以上の加熱およ
び圧縮、冷却、ローリング法が完了すると、配向した不
連続長繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジットシート生成
物が得られた。そのように得られた熱可塑性樹脂コンポ
ジットシート生成物は、5cmの長さを有する不連続繊
維によって強化された。コンポジットシート生成物は
1.0mm程の厚みを有する。
【0045】
【表1】
【0046】第2の実施態様は、繊維配向に関する振動
数の影響を研究するために行った。その結果、第2の実
施態様は、振動数40、30および20Hzで行ったこ
とを除いては、上記のように第1の実施態様と類似して
いた。その結果を表2に示す。繊維配向は、振動数が1
0Hzから40Hzに増加すると、91%から82%に
低下した。繊維配向に関する振動数の影響は重要ではな
いことが見出された。
【0047】
【表2】
【0048】a)長軸から偏差する角度レンジ 第3の実施態様は、繊維配向に関する繊維長の影響につ
いて研究するために行った。その結果、本発明の第3の
実施態様は、それぞれ4、3、2cmの長さの繊維を用
いて行った以外は、上記の第1の実施態様と類似してい
た。その結果を表3に示す。繊維配向は、2cmの長さ
の繊維を用いたときに最も悪かった。いいかえれば、長
方形の小片の58%だけが、2cmの長さの繊維を用い
た時に、長軸から±10゜の角度の範囲内で配向するこ
とが見出された。その影響は大きいことが見出された。
【0049】
【表3】
【0050】a)長軸から偏差する角度レンジ 第4の実施態様は、繊維配向に関する篩板のスロット幅
の影響を研究するために行った。本発明の第4の実施態
様は、2.5mmの代わりに1.5mm幅のスロットを
有する水平篩板20を用いて行ったことを除いては、本
発明の第1の実施態様と類似していた。その結果を表4
に示す。繊維配向は篩板20のスロットが減少するとき
に改良されることが見出された。いいかえれば、長軸か
ら±10゜の角度レンジ内で配向した長方形の小片の累
積割合は、篩板20のスロット幅が2.5mmから1.
5mmに減少するときに、68%から83%に増加す
る。繊維配向に関する篩板20のスロットの幅の影響
は、幾分顕著であることが見出された。
【0051】
【表4】
【0052】a)長軸から偏差する角度レンジ 本発明の第5の実施態様は、5cm,10cm,15c
mなどの各種の長さの長方形の小片によって強化された
最終コンポジットシート生成物の引張り強度を調べるた
めに行った。本発明の第1の実施態様の方法は、各種の
長さの長方形の小片を用いた以外は、繰り返した。最終
コンポジットシート生成物の引張り強度はASTM D
3039の方法に従って測定した。その結果は表5に示
す。
【0053】
【表5】
【0054】a)長軸から偏差する角度レンジ 本発明の第6の実施態様は、連続炭素繊維で強化された
AS−4/PEEKプレプレグが最終コンポジットシー
ト生成物であって60容量%の炭素繊維を含み、0.1
25mmの厚みを有するものを製造する際に用いられる
ように行った。AS−4/PEEKプレプレグは、英国
のアイ.シー.アイ.と称する会社で製造された。本発
明の第6の実施態様は、繊維配向が幅1.5mmのスロ
ットを備え、10Hzの振動数で振動する篩板20で得
られ、さらに、繊維配向が長さ5cm,4cm,3c
m,2cmを有する長方形の小片の使用によることを除
いては、本発明の第1の実施態様に基本的に類似してい
た。繊維配向の結果を表6に示す。表6のデータにした
がえば、5cmの長さを有する繊維の83%は、長軸か
ら±5゜の角度範囲内で配向することが見出された。
【0055】不連続長繊維によって強化された熱可塑性
樹脂コンポジットシート生成物を調製する本発明の第1
の実施態様において記載された方法にしたがって、各種
の熱可塑性樹脂コンポジットシート生成物は本発明の第
6の実施態様で製造された。これらの熱可塑性樹脂コン
ポジットシート生成物は5cm,4cm,3cm,2c
mの長さの不連続繊維で強化され、さらに、予熱が38
0℃で20分間維持され、次に500psi(3.45
MPa)の圧力で20分間圧縮する、加熱、圧縮行程で
処理された。ASTM D3039,D790,D25
6の方法において、シート生成物の引張り強度、曲げ強
度、ノッチ付アイゾッド衝撃強度は、30重量%の、長
さ0.009cmの強化炭素短繊維を含むAS−4/P
EEkコンポジットシート生成物の結果と比較してテス
トした。その結果は、図3、4、5に示す。
【0056】
【表6】
【0057】a)長軸から偏差する角度レンジ 上記本発明の実施態様は、全ての点において、単に例示
的であり、非制限的であるとみなすべきである。したが
って、本発明は本発明の精神から逸脱することなくその
他の特定の形態で具体化してもよい。本発明は、したが
って、添付の特許請求の範囲の範囲によってのみ制限さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法で使用される振動機の一例の透視
図である。
【図2】本発明の方法で使用される上下モールドであっ
てその間に複数の配向プレプレグストリップがサンドイ
ッチされているモールドの一例の断面図である。
【図3】異なる繊維長の炭素繊維によって強化されたP
EEKコンポジット材料の引張り強度を比較するグラフ
である。
【図4】異なる繊維長の炭素繊維によって強化されたP
EEKコンポジット材料の曲げ強度を比較するグラフで
ある。
【図5】異なる繊維長の炭素繊維によって強化されたP
EEKコンポジット材料のノッチ付アイゾッド衝撃強度
を比較するグラフである。
【符号の説明】
10---プラットフォーム 20---篩板 30---振動モーター 40---離型フィルム 50---下モールド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 43/00 - 43/58 B29C 70/00 - 70/88 B29B 11/16 B29B 15/08 - 15/14 C08J 5/24

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)複数の、長方形プレプレグストリ
    ップの繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジットを振動して
    いる水平篩板に供給し、ここで、前記長方形プレプレグ
    ストリップはそれぞれ長さ1cm〜20cm、幅0.0
    1cm〜0.2cm、厚み0.01cm〜0.2cmで
    あり、前記水平篩板はお互いに平行な複数のスロットを
    有し、前記スロットは前記プレプレグストリップの長さ
    よりも長く、前記プレプレグストリップの厚みや幅より
    も広い幅を有し、前記スロットの幅は1〜5mmであ
    り、ただし、前記長方形プレプレグストリップは実質的
    に同じ寸法を有し、それぞれは厚みが0.01cm〜
    0.2cmである連続繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジ
    ットのプレプレグシートを切断することによって得られ
    る; (b)前記プレプレグストリップを前記水平篩板の下の
    静止モールド板または熱可塑性樹脂シート生成物の上に
    配置し、ここで、前記振動で前記プレプレグストリップ
    は前記スロットを介して通過し、前記静止モールド板ま
    たは前記熱可塑性樹脂シート生成物の上に均等に落る; (c)前記プレプレグストリップを備える前記モールド
    板または前記熱可塑性樹脂シート生成物を前記水平篩板
    の下で水平に移動させ;さらに (d)前記モールド板または前記熱可塑性樹脂シート生
    成物の上に落ちた前記プレプレグストリップを加熱、圧
    縮して、配向した不連続長繊維−強化熱可塑性コンポジ
    ットシート生成物を形成することを特徴とする配向した
    不連続長繊維−強化熱可塑性コンポジットシート生成物
    の調製方法。
  2. 【請求項2】 前記繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジッ
    トは、ポリプロピレン、ポリアミド類、アクリロニトリ
    ル−ブタジエン−スチレン共重合体類、ポリカーボネー
    トまたはポリ(エーテルエーテルケトン)の熱可塑性樹
    脂を含む請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジッ
    トは、ガラス繊維類、炭素繊維類、芳香族ポリアミド繊
    維類、セラミック繊維類、金属繊維類またはそれらのハ
    イブリッド繊維類を含む請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記連続繊維−強化熱可塑性樹脂コンポ
    ジットは、ストランド、ロービング、ロービング織物、
    布またはマットの形態の連続繊維類を含む請求項1に記
    載の方法。
  5. 【請求項5】 前記長方形のプレプレグストリップは、
    それぞれ1cm〜10cmの長さを有する請求項1に記
    載の方法。
  6. 【請求項6】 前記水平篩板のスロットは、2.5mm
    〜5.0mmの幅を有する請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記水平篩板は、1〜50Hzの振動数
    で振動する請求項1に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記振動数は、10〜30Hzの範囲で
    ある請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記水平篩板は、前記水平篩板の水平表
    面に対して垂直方向に振動する請求項7に記載の方法。
  10. 【請求項10】 (a‘)複数の繊維を振動している水
    平篩板に導入し、ここで、前記繊維はそれぞれ実質的に
    同じ寸法を有し、1cm〜20cmの長さ、0.01c
    m〜0.2cmの幅、0.01cm〜0.2cmの厚み
    を有し、前記水平篩板はお互いに平行な複数のスロット
    を有し、前記スロットは前記繊維の長さより大きい長さ
    を有し、前記スロットはさらに前記繊維の幅や厚みより
    も大きな幅を有する、ただし、前記スロットは幅は1〜
    5mmである; (b‘)前記水平篩板の下の静止した下層熱可塑性樹脂
    シート生成物上に前記繊維を配置し、ここで、前記振動
    で前記繊維は前記スロットを介して通過し、前記静止し
    た下層熱可塑性樹脂シート生成物の板の上に均等に落
    る; (c‘)前記水平篩板の下で、落ちた繊維を有する前記
    下層熱可塑性樹脂シート生成物を水平に移動し; (d‘)上層熱可塑性樹脂シート生成物と前記下層熱可
    塑性樹脂シート生成物は前記繊維をサンドイッチして積
    層生成物を形成するように、前記上層熱可塑性樹脂シー
    ト生成物と前記落ちた繊維を有する下層熱可塑性樹脂シ
    ート生成物を結合し;さらに (e‘)配向した不連続長繊維で強化された熱可塑性樹
    脂コンポジットシート生成物を形成するように、前記積
    層生成物を加圧下で加熱、圧縮することを特徴とする配
    向した不連続長繊維−強化熱可塑性樹脂コンポジットシ
    ート生成物の調製方法。
  11. 【請求項11】 前記下層熱可塑性樹脂シート生成物と
    前記上層熱可塑性樹脂シート生成物は、ポリプロピレ
    ン、ポリアミド類、アクリロニトリル−ブタジエン−ス
    チレン共重合体類、ポリカーボネートまたはポリ(エー
    テルエーテルケトン)を含む請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記繊維は、ガラス繊維類、炭素繊維
    類、芳香族ポリアミド繊維類、セラミック繊維類、金属
    繊維類またはそれらのハイブリッド繊維類を含む請求項
    10に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記水平篩板のスロットは、2.5m
    m〜5.0mmの幅を有する請求項10に記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記水平篩板は、1〜50Hzの振動
    数で振動する請求項10に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記振動数は、10〜30Hzの範囲
    である請求項14に記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記水平篩板は、前記水平篩板の水平
    表面に対して垂直方向に振動する請求項10に記載の方
    法。
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