JP3348620B2 - 長繊維補強構造物の製造方法、その製造装置及び長繊維補強樹脂構造物柱状体の製造方法 - Google Patents
長繊維補強構造物の製造方法、その製造装置及び長繊維補強樹脂構造物柱状体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単一方向に延びる
強化用繊維束を開繊させながら熱可塑性樹脂の溶融樹脂
を含浸させ、強化用繊維束で補強された長繊維補強樹脂
構造物を製造する方法、その製造装置及び長繊維補強樹
脂構造物柱状体の製造方法に関するものである。
強化用繊維束を開繊させながら熱可塑性樹脂の溶融樹脂
を含浸させ、強化用繊維束で補強された長繊維補強樹脂
構造物を製造する方法、その製造装置及び長繊維補強樹
脂構造物柱状体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、補強材である長繊維ガラス収
束体からなる強化用繊維束を、含浸槽内に例えば千鳥状
に設置された複数本の開繊含浸ピンの表面に当接させて
開繊しながら繊維間に溶融樹脂を含浸させることによっ
て、強化用繊維束で補強された長繊維補強樹脂構造物を
製造する方法及び装置は既に知られているものも多い。
例えば下掲の各特許公報には各種の技術が開示されてい
る。
束体からなる強化用繊維束を、含浸槽内に例えば千鳥状
に設置された複数本の開繊含浸ピンの表面に当接させて
開繊しながら繊維間に溶融樹脂を含浸させることによっ
て、強化用繊維束で補強された長繊維補強樹脂構造物を
製造する方法及び装置は既に知られているものも多い。
例えば下掲の各特許公報には各種の技術が開示されてい
る。
【０００３】しかしながら、その何れの技術において
も、強化用繊維束の含浸槽内への導入方法には注目され
ず、一般的には強化用繊維束は、単独で含浸槽内の溶融
樹脂に直接挿入されている。その結果として、強化用繊
維束は溶融樹脂の粘抵抗で、損傷（繊維切れ）を少なか
らず受け、従って毛羽の発生を伴い、長繊維補強樹脂構造
物の安定生産性には難点を残していることが判明した。
も、強化用繊維束の含浸槽内への導入方法には注目され
ず、一般的には強化用繊維束は、単独で含浸槽内の溶融
樹脂に直接挿入されている。その結果として、強化用繊
維束は溶融樹脂の粘抵抗で、損傷（繊維切れ）を少なか
らず受け、従って毛羽の発生を伴い、長繊維補強樹脂構造
物の安定生産性には難点を残していることが判明した。
【０００４】 １．特公昭６３−３７６９４号公報 ２．特開昭６３−２６４３２６号公報 ３．特公平５−６８３２７号公報 ４．特開平４−２７８３１１号公報 ５．特開平６−２５４８５７号公報 ６．特開平６−９１６４５号公報 ７．特開平６−１４３４４０号公報 ８．特開昭６３−１３２０３６号公報 ９．特開平１−２０８１１８号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、上記の従来技術に伴った不都合を解消し、得られる
長繊維補強樹脂構造物における溶融樹脂の含浸性に優
れ、高速引取にも高水準の安定生産性を保ちながら、長
期の運転を継続できる技術を提供することにある。
は、上記の従来技術に伴った不都合を解消し、得られる
長繊維補強樹脂構造物における溶融樹脂の含浸性に優
れ、高速引取にも高水準の安定生産性を保ちながら、長
期の運転を継続できる技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の項目規
定された要件の結合によって構成されているものであ
る。
定された要件の結合によって構成されているものであ
る。
【０００７】請求項１に記載された発明によれば、単一
方向に延びる強化用繊維束を含浸槽を通過させて、該強
化用繊維束を開繊させながら、その間に、該含浸槽に貯
留された熱可塑性樹脂の溶融樹脂を含浸させて単一方向
へ引き揃えることにより、前記強化用繊維束で補強され
た長繊維補強樹脂構造物を製造する方法であって、前記
含浸槽の強化用繊維束導入口には、前記溶融樹脂と外部
との境界部分に、前記溶融樹脂の内外に渡って延びる曲
面を有する導入ガイドが設けられ、前記強化用繊維束
を、前記導入ガイドの曲面に沿って摺動させて開繊させ
ると共に前記溶融樹脂内に導入して、該開繊された強化
用繊維束の繊維間に前記溶融樹脂を含浸させるようにし
た長繊維補強樹脂構造物の製造方法としたことを特徴と
する。
方向に延びる強化用繊維束を含浸槽を通過させて、該強
化用繊維束を開繊させながら、その間に、該含浸槽に貯
留された熱可塑性樹脂の溶融樹脂を含浸させて単一方向
へ引き揃えることにより、前記強化用繊維束で補強され
た長繊維補強樹脂構造物を製造する方法であって、前記
含浸槽の強化用繊維束導入口には、前記溶融樹脂と外部
との境界部分に、前記溶融樹脂の内外に渡って延びる曲
面を有する導入ガイドが設けられ、前記強化用繊維束
を、前記導入ガイドの曲面に沿って摺動させて開繊させ
ると共に前記溶融樹脂内に導入して、該開繊された強化
用繊維束の繊維間に前記溶融樹脂を含浸させるようにし
た長繊維補強樹脂構造物の製造方法としたことを特徴と
する。
【０００８】請求項２に記載された発明によれば、単一
方向に延びる強化用繊維束を含浸槽を通過させて、該強
化用繊維束を開繊させながら、その間に、該含浸槽に貯
留された熱可塑性樹脂の溶融樹脂を含浸させて単一方向
へ引き揃えることにより、前記強化用繊維束で補強され
た樹脂構造物を製造する方法であって、前記含浸槽の強
化用繊維束導入口には、天板から下方に延びて前記溶融
樹脂の堰となる導入ガイドが設けられ、該導入ガイドに
は、前記溶融樹脂と外部との境界部分に、前記溶融樹脂
の内外に渡って延びる曲面が形成され、前記強化用繊維
束を、前記導入ガイドの曲面に沿って摺動させて開繊さ
せると共に前記溶融樹脂内に導入して、該開繊された強
化用繊維束の繊維間に前記溶融樹脂を含浸させるように
した長繊維補強樹脂構造物の製造方法としたことを特徴
とする。
方向に延びる強化用繊維束を含浸槽を通過させて、該強
化用繊維束を開繊させながら、その間に、該含浸槽に貯
留された熱可塑性樹脂の溶融樹脂を含浸させて単一方向
へ引き揃えることにより、前記強化用繊維束で補強され
た樹脂構造物を製造する方法であって、前記含浸槽の強
化用繊維束導入口には、天板から下方に延びて前記溶融
樹脂の堰となる導入ガイドが設けられ、該導入ガイドに
は、前記溶融樹脂と外部との境界部分に、前記溶融樹脂
の内外に渡って延びる曲面が形成され、前記強化用繊維
束を、前記導入ガイドの曲面に沿って摺動させて開繊さ
せると共に前記溶融樹脂内に導入して、該開繊された強
化用繊維束の繊維間に前記溶融樹脂を含浸させるように
した長繊維補強樹脂構造物の製造方法としたことを特徴
とする。
【０００９】請求項３に記載された発明によれば、単一
方向に延びる強化用繊維束を含浸槽を通過させて、該強
化用繊維束を開繊させながら、その間に、該含浸槽に貯
留された熱可塑性樹脂の溶融樹脂を含浸させて単一方向
へ引き揃えることにより、前記強化用繊維束で補強され
た長繊維補強樹脂構造物を製造する製造装置であって、
前記含浸槽内は、前記溶融樹脂を所定量滞留させながら
流動させるように設定されると共に、該含浸槽内には、
前記強化用繊維束を開繊させると同時に前記溶融樹脂を
含浸させる少なくとも１個以上の開繊含浸ピンが設けら
れ、前記含浸槽の強化用繊維束導入口には、前記溶融樹
脂と外部との境界部分に、前記溶融樹脂の内外に渡って
延びる曲面を有する導入ガイドが設けられ、前記強化用
繊維束を、前記導入ガイドの曲面に沿って摺動させて開
繊させると共に前記溶融樹脂内に導入して、該開繊され
た強化用繊維束の繊維間に前記溶融樹脂を含浸させるよ
うに設定され、前記溶融樹脂が含浸された強化用繊維束
（以下「含浸繊維束」という）が挿通されて該含浸繊維
束を賦形する賦形ノズルが、前記含浸槽の下流側境壁に
設けられ、更に、前記含浸槽内に前記溶融樹脂を供給す
る溶融樹脂供給機構及び、前記賦形ノズルにて賦形され
た長繊維補強樹脂構造物を引き取る引取り機構を有する
長繊維補強樹脂構造物の製造装置としたことを特徴とす
る。
方向に延びる強化用繊維束を含浸槽を通過させて、該強
化用繊維束を開繊させながら、その間に、該含浸槽に貯
留された熱可塑性樹脂の溶融樹脂を含浸させて単一方向
へ引き揃えることにより、前記強化用繊維束で補強され
た長繊維補強樹脂構造物を製造する製造装置であって、
前記含浸槽内は、前記溶融樹脂を所定量滞留させながら
流動させるように設定されると共に、該含浸槽内には、
前記強化用繊維束を開繊させると同時に前記溶融樹脂を
含浸させる少なくとも１個以上の開繊含浸ピンが設けら
れ、前記含浸槽の強化用繊維束導入口には、前記溶融樹
脂と外部との境界部分に、前記溶融樹脂の内外に渡って
延びる曲面を有する導入ガイドが設けられ、前記強化用
繊維束を、前記導入ガイドの曲面に沿って摺動させて開
繊させると共に前記溶融樹脂内に導入して、該開繊され
た強化用繊維束の繊維間に前記溶融樹脂を含浸させるよ
うに設定され、前記溶融樹脂が含浸された強化用繊維束
（以下「含浸繊維束」という）が挿通されて該含浸繊維
束を賦形する賦形ノズルが、前記含浸槽の下流側境壁に
設けられ、更に、前記含浸槽内に前記溶融樹脂を供給す
る溶融樹脂供給機構及び、前記賦形ノズルにて賦形され
た長繊維補強樹脂構造物を引き取る引取り機構を有する
長繊維補強樹脂構造物の製造装置としたことを特徴とす
る。
【００１０】請求項４に記載された発明によれば、請求
項１又は２に記載の製造方法によって得られた長繊維補
強樹脂構造物を所定長に切断して長繊維補強樹脂構造物
柱状体を製造する方法としたことを特徴とする。
項１又は２に記載の製造方法によって得られた長繊維補
強樹脂構造物を所定長に切断して長繊維補強樹脂構造物
柱状体を製造する方法としたことを特徴とする。
【００１１】以下に、上記各発明の各構成要件について
説明する。
説明する。
【００１２】＜強化用繊維束＞ 本発明に用いられる強化用繊維束は、長尺物（例えば１
０ｍ以上のもの）で、端部同士を絡み合わせることによ
り運転を連続させることができる。この強化用繊維束は
開繊されるに伴って切断され短繊維側へ移行する。
０ｍ以上のもの）で、端部同士を絡み合わせることによ
り運転を連続させることができる。この強化用繊維束は
開繊されるに伴って切断され短繊維側へ移行する。
【００１３】また、この強化用繊維束は、ガラス繊維、
炭素繊維、金属繊維、高分子繊維など、公知のものを幅
広く例示することができる。これらは、単独、または２
種以上組合わせて用いられるが、補強効果及び入手容易
性等の点でガラス繊維が好適である。樹脂強化用として
通常的に製造されて市販されている連続状ガラス繊維束
としては、ガラスロービングがあげられる。通常、その
平均繊維径は４〜３０μｍ、フィラメント集束本数は４
００〜１０，０００本、及びテックス番手は３００〜２
０，０００ｇ／Ｋｇであるが、好ましくは平均繊維径９
〜２３μｍ、集束本数１，０００〜６，０００本のもの
である。補強効果の観点から、表面には、熱可塑性樹脂
に対する界面接着性付与又は向上のために何等かの処理
が施されていることが好ましい。
炭素繊維、金属繊維、高分子繊維など、公知のものを幅
広く例示することができる。これらは、単独、または２
種以上組合わせて用いられるが、補強効果及び入手容易
性等の点でガラス繊維が好適である。樹脂強化用として
通常的に製造されて市販されている連続状ガラス繊維束
としては、ガラスロービングがあげられる。通常、その
平均繊維径は４〜３０μｍ、フィラメント集束本数は４
００〜１０，０００本、及びテックス番手は３００〜２
０，０００ｇ／Ｋｇであるが、好ましくは平均繊維径９
〜２３μｍ、集束本数１，０００〜６，０００本のもの
である。補強効果の観点から、表面には、熱可塑性樹脂
に対する界面接着性付与又は向上のために何等かの処理
が施されていることが好ましい。
【００１４】＜含浸開繊ピン＞この含浸開繊ピンは、含
浸槽内に千鳥状等に配設され、この含浸開繊ピンに強化
用繊維束を当接させて開繊しながら溶融樹脂を含浸させ
るものである。
浸槽内に千鳥状等に配設され、この含浸開繊ピンに強化
用繊維束を当接させて開繊しながら溶融樹脂を含浸させ
るものである。
【００１５】＜溶融樹脂供給機構＞この溶融樹脂供給機
構としては、押出機が通常用いられる。この押出機のス
クリューは単軸型、二軸型の何れでも良い。
構としては、押出機が通常用いられる。この押出機のス
クリューは単軸型、二軸型の何れでも良い。
【００１６】＜長繊維補強樹脂構造物柱状体及びその製
造機構＞ 含浸槽から引き出された長繊維補強樹脂構造物を所定長
の長さに切断して柱状体（通常ペレットと称する）を製
造する為の機構を付設することができる。柱状体の平均
長さは通常３〜５０ｍｍ、好ましくは５〜２５ｍｍであ
れば殆どの用途には対応できる。この切断手段は特に限
定されないが通常は、含浸槽から引き出された長繊維補
強樹脂構造物（ストランドの形態）を水冷して固化させ
た後に切断手段としてストランドカッター等を付設する
ことができる。
造機構＞ 含浸槽から引き出された長繊維補強樹脂構造物を所定長
の長さに切断して柱状体（通常ペレットと称する）を製
造する為の機構を付設することができる。柱状体の平均
長さは通常３〜５０ｍｍ、好ましくは５〜２５ｍｍであ
れば殆どの用途には対応できる。この切断手段は特に限
定されないが通常は、含浸槽から引き出された長繊維補
強樹脂構造物（ストランドの形態）を水冷して固化させ
た後に切断手段としてストランドカッター等を付設する
ことができる。
【００１７】＜強化用繊維束に含浸される溶融樹脂＞本
発明に用いられる開繊された強化用繊維束の間に含浸さ
れるべき溶融樹脂の素材樹脂は熱可塑性樹脂であればそ
の何れかを問わない。とは云え、通常の用途において結
晶性樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂，ポリアミド
系樹脂（ナイロン），ポリエステル系樹脂叉はこれらの
中の２種以上の組合わせからなる組成物を素材樹脂とし
て用いることが一般的である。
発明に用いられる開繊された強化用繊維束の間に含浸さ
れるべき溶融樹脂の素材樹脂は熱可塑性樹脂であればそ
の何れかを問わない。とは云え、通常の用途において結
晶性樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂，ポリアミド
系樹脂（ナイロン），ポリエステル系樹脂叉はこれらの
中の２種以上の組合わせからなる組成物を素材樹脂とし
て用いることが一般的である。
【００１８】上記の結晶性熱可塑樹脂の中でも、通常の
用途向けには性状及び価格等の見地からポリオレフィン
系樹脂が多用される。ポリオレフィン系樹脂とは、炭素
数通常２〜１０個程度のα−オレフィンの結晶性単独重
合体若しくは結晶性共重合体叉は２種以上の結晶性単独
重合体の組成物、２種以上の結晶性共重合体の組成物叉
は１種以上の結晶性単独重合体と１種以上の結晶性共重
合体との組成物等を包含する概念である。
用途向けには性状及び価格等の見地からポリオレフィン
系樹脂が多用される。ポリオレフィン系樹脂とは、炭素
数通常２〜１０個程度のα−オレフィンの結晶性単独重
合体若しくは結晶性共重合体叉は２種以上の結晶性単独
重合体の組成物、２種以上の結晶性共重合体の組成物叉
は１種以上の結晶性単独重合体と１種以上の結晶性共重
合体との組成物等を包含する概念である。
【００１９】炭素数通常２〜１０個程度のα−オレフィ
ンとは例えば、エチレン，プロピレン，１−ブテン，１
−ペンテン，１／１−ヘキセン，４−メチル−１ペンテ
ン，１−オクテン及び１−テセン等であって、その１種
に限らず２種以上の組合わせであっても良い。結晶性ポ
リオレフィン（ポリ−α−オレフィンの通称）系樹脂の
中でも、実用的には結晶性ポリプロピレン樹脂が最も汎
用性に富んでいる。尚、低温用途向けには、好ましく
は、ポリエチレン系樹脂が適し、高温用途にはポリ−４
−メチル−１ペンテン系樹脂が適する。更に高い耐熱性
例えば２００℃を超える融点が望まれる用途には各種の
ポリアミド樹脂，叉はポリエステル樹脂が適合する。こ
こでポリアミド樹脂としては、開環付加重合型ナイロン
例えば６−ナイロン，６．６−ナイロン等の汎用銘柄を
挙げることが出来る。更に一層の高耐熱性が望まれる場
合には、芳香族ポリアミド樹脂，全芳香族ポリアミド樹
脂等が用いられる。前者の代表としては通称「ナイロン
ＭＸＤ６」即ちｍ−キシリレンジアミンとアジピン酸と
の共縮合重合体が例示され、後者の代表としては、ｍ−
キシリレンジアミンとテレフタル酸との共縮合重合体が
例示される。後者は商品名「ケルイミド」として市販さ
れている。
ンとは例えば、エチレン，プロピレン，１−ブテン，１
−ペンテン，１／１−ヘキセン，４−メチル−１ペンテ
ン，１−オクテン及び１−テセン等であって、その１種
に限らず２種以上の組合わせであっても良い。結晶性ポ
リオレフィン（ポリ−α−オレフィンの通称）系樹脂の
中でも、実用的には結晶性ポリプロピレン樹脂が最も汎
用性に富んでいる。尚、低温用途向けには、好ましく
は、ポリエチレン系樹脂が適し、高温用途にはポリ−４
−メチル−１ペンテン系樹脂が適する。更に高い耐熱性
例えば２００℃を超える融点が望まれる用途には各種の
ポリアミド樹脂，叉はポリエステル樹脂が適合する。こ
こでポリアミド樹脂としては、開環付加重合型ナイロン
例えば６−ナイロン，６．６−ナイロン等の汎用銘柄を
挙げることが出来る。更に一層の高耐熱性が望まれる場
合には、芳香族ポリアミド樹脂，全芳香族ポリアミド樹
脂等が用いられる。前者の代表としては通称「ナイロン
ＭＸＤ６」即ちｍ−キシリレンジアミンとアジピン酸と
の共縮合重合体が例示され、後者の代表としては、ｍ−
キシリレンジアミンとテレフタル酸との共縮合重合体が
例示される。後者は商品名「ケルイミド」として市販さ
れている。
【００２０】また、ポリエステル樹脂としては、脂肪族
系のジオールと芳香族系のジカルボン酸との共縮合重合
体であって中でも、エチレングリコール（叉はエチレン
オキシド；エチレンオキサイド）とテレフタル酸との共
縮合重合体（ポリエチレンテレフタレート；略称ＰＥ
Ｔ）が最も一般的である。
系のジオールと芳香族系のジカルボン酸との共縮合重合
体であって中でも、エチレングリコール（叉はエチレン
オキシド；エチレンオキサイド）とテレフタル酸との共
縮合重合体（ポリエチレンテレフタレート；略称ＰＥ
Ｔ）が最も一般的である。
【００２１】これよりも更に耐熱性に富むポリエステル
としては、ジオールとしてエチレングリコールに代え
て、１，４−ブタンジオールを用いた共縮合重合体（ポ
リ−１，４−ブタンジオール；略称ＰＢＴ）を例示する
ことができる。
としては、ジオールとしてエチレングリコールに代え
て、１，４−ブタンジオールを用いた共縮合重合体（ポ
リ−１，４−ブタンジオール；略称ＰＢＴ）を例示する
ことができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の製造方法及び製造装置を用いて
長繊維補強構造物又は長繊維補強構造物柱状体を作製す
れば、下記の様な効果を奏する事ができる。
長繊維補強構造物又は長繊維補強構造物柱状体を作製す
れば、下記の様な効果を奏する事ができる。
【００２３】（１）長繊維補強構造物の引取り速度が、
５０〜６０ｍ／ｍｉｎへ引き上げられても繊維は損傷
（繊維切れ）を受けない。従って毛羽の発生を伴わず長
時間に渡る連続安定生産が可能となった。
５０〜６０ｍ／ｍｉｎへ引き上げられても繊維は損傷
（繊維切れ）を受けない。従って毛羽の発生を伴わず長
時間に渡る連続安定生産が可能となった。
【００２４】（２）このようにして製造された長繊維補
強構造物は、優れた含浸性が実現される。従って高度な
機械的強度を発揮する。
強構造物は、優れた含浸性が実現される。従って高度な
機械的強度を発揮する。
【００２５】請求項２に記載の発明によれば、上記効果
に加え、装置の構造上、大気に対する接触面が少ないこ
とから、含浸層内の溶融樹脂の酸化劣化が発生し難い。
に加え、装置の構造上、大気に対する接触面が少ないこ
とから、含浸層内の溶融樹脂の酸化劣化が発生し難い。
【００２６】請求項３に記載の発明によれば、上記効果
に加え、その酸化劣化が更に発生し難い。
に加え、その酸化劣化が更に発生し難い。
【００２７】
【実施例】以下に、本発明の製造方法及び製造装置を用
いて強化用繊維束にて補強された長繊維補強樹脂構造物
を製造した場合について説明する。
いて強化用繊維束にて補強された長繊維補強樹脂構造物
を製造した場合について説明する。
【００２８】（１）樹脂含浸性 得られた長繊維補強樹脂構造物を長さ約１００ｍｍに切
断し、その一端の１０ｍｍを、呈色指示薬であるメチル
レッドのプロパノール溶液（メチルレッドのプロパノー
ル飽和溶液５０ｍｌに塩酸１ｍｌでＰＨを調製してメチ
ルレッドの発色性を向上させたもの）に３０分間浸漬し
た後に観測される呈色指示薬の液面上昇高さを測定し
て、その高さが低い試料を樹脂含浸良好と格付ける。計
測値は１０個試料について得られた個別計測値の平均値
である。評価の内訳を以下に示す。
断し、その一端の１０ｍｍを、呈色指示薬であるメチル
レッドのプロパノール溶液（メチルレッドのプロパノー
ル飽和溶液５０ｍｌに塩酸１ｍｌでＰＨを調製してメチ
ルレッドの発色性を向上させたもの）に３０分間浸漬し
た後に観測される呈色指示薬の液面上昇高さを測定し
て、その高さが低い試料を樹脂含浸良好と格付ける。計
測値は１０個試料について得られた個別計測値の平均値
である。評価の内訳を以下に示す。
【００２９】１）液面高さ（ｍｍ） 評価 ２０未満 優秀 ２０〜４０未満 良好 ４０〜６０未満 やや不良 ６０〜８０未満 不良 ８０以上 不可 ２）曲げ強度（ＭＰａ） ＪＩＳ Ｋ−７２０３に準拠 ３）安定生産性（賦形ノズルからの毛羽発生回数で評
価） 発生せず 優秀 １〜５ 回未満 良好 ５〜１０回未満 やや不良 １１ 回以上 不良 中断発生 不可。
価） 発生せず 優秀 １〜５ 回未満 良好 ５〜１０回未満 やや不良 １１ 回以上 不良 中断発生 不可。
【００３０】［実施例１］この実施例１は、図１に示す
ように、含浸槽１内に溶融樹脂２が貯留され、この含浸
槽１内を、単一方向に延びる強化用繊維束３が通過され
るようになっている。
ように、含浸槽１内に溶融樹脂２が貯留され、この含浸
槽１内を、単一方向に延びる強化用繊維束３が通過され
るようになっている。
【００３１】そして、この含浸槽１内に開繊含浸ピン４
が千鳥状に配設されると共に、この含浸槽１の天板１ａ
には、強化用繊維束導入口１ｂで、前記溶融樹脂２と外
部との境界部分に導入ガイド１ｃが設けられている。こ
の導入ガイド１ｃには、前記溶融樹脂２の内外に渡って
延びる半円形状の曲面１ｄが形成されている。
が千鳥状に配設されると共に、この含浸槽１の天板１ａ
には、強化用繊維束導入口１ｂで、前記溶融樹脂２と外
部との境界部分に導入ガイド１ｃが設けられている。こ
の導入ガイド１ｃには、前記溶融樹脂２の内外に渡って
延びる半円形状の曲面１ｄが形成されている。
【００３２】また、この含浸槽１の下流側境壁１ｅに
は、溶融樹脂２が含浸された強化用繊維束３（以下「含
浸繊維束５」という）が挿通される賦形ノズル１ｆが形
成されている。そして、この賦形ノズル１ｆを通して賦
形された含浸繊維束５が含浸槽１から外部に引き出され
るようになっている。
は、溶融樹脂２が含浸された強化用繊維束３（以下「含
浸繊維束５」という）が挿通される賦形ノズル１ｆが形
成されている。そして、この賦形ノズル１ｆを通して賦
形された含浸繊維束５が含浸槽１から外部に引き出され
るようになっている。
【００３３】さらに、この含浸槽１には、図示省略の溶
融樹脂供給機構が接続される供給口１ｇが形成され、こ
の溶融樹脂供給機構から供給口１ｇを介して含浸槽１内
に溶融樹脂２が供給されるようになっている。この溶融
樹脂供給機構としては、例えば押出機が用いられる。
融樹脂供給機構が接続される供給口１ｇが形成され、こ
の溶融樹脂供給機構から供給口１ｇを介して含浸槽１内
に溶融樹脂２が供給されるようになっている。この溶融
樹脂供給機構としては、例えば押出機が用いられる。
【００３４】さらにまた、強化用繊維束導入口１ｂの外
側（上流側）には、予備開繊機構としての開繊ピン６が
配設されている。
側（上流側）には、予備開繊機構としての開繊ピン６が
配設されている。
【００３５】かかる装置を用い、強化用繊維束３(ガラ
スロービング：平均単繊維径１７μｍ；テックス番手２
３１０ｇ／Ｋｍ；収束本数４０００本）２０本を上流側
上方から強化用繊維束導入口１ｂに設けられた導入ガイ
ド１ｃの半円形の曲面１ｄに沿わせて溶融樹脂２に接触
させる。これにより、強化用繊維束３を開繊させると共
に、開繊された強化用繊維束３の繊維間に溶融樹脂２を
含浸させる。
スロービング：平均単繊維径１７μｍ；テックス番手２
３１０ｇ／Ｋｍ；収束本数４０００本）２０本を上流側
上方から強化用繊維束導入口１ｂに設けられた導入ガイ
ド１ｃの半円形の曲面１ｄに沿わせて溶融樹脂２に接触
させる。これにより、強化用繊維束３を開繊させると共
に、開繊された強化用繊維束３の繊維間に溶融樹脂２を
含浸させる。
【００３６】一方、この装置内へ押出機から改質ポリプ
ロピレン（結晶融点１６０℃：Ｔｍ；ＤＳＣ測定，ＭＦ
Ｒ２３０℃；２１．１８Ｎ １３０ｇ／１０ｍｉｎ，無
水マレイン酸改質物）の溶融物（溶融樹脂２）を供給す
ると共に、この含浸槽１内の温度を２７０℃に調整す
る。
ロピレン（結晶融点１６０℃：Ｔｍ；ＤＳＣ測定，ＭＦ
Ｒ２３０℃；２１．１８Ｎ １３０ｇ／１０ｍｉｎ，無
水マレイン酸改質物）の溶融物（溶融樹脂２）を供給す
ると共に、この含浸槽１内の温度を２７０℃に調整す
る。
【００３７】次いで、含浸繊維束５は、含浸槽１の出口
に設けられた賦形ノズル１ｆ（内径１．９ｍｍ）を通過
して断面がほぼ円形に賦形された長繊維補強樹脂構造物
として引取られた。この長繊維補強樹脂構造物のガラス
含有率は６０重量％である。
に設けられた賦形ノズル１ｆ（内径１．９ｍｍ）を通過
して断面がほぼ円形に賦形された長繊維補強樹脂構造物
として引取られた。この長繊維補強樹脂構造物のガラス
含有率は６０重量％である。
【００３８】その後、強化用繊維束３で単一方向に強化
された長繊維補強樹脂構造物をストランドの形態として
６０ｍ／ｍｉｎで引取り所定長に切断し柱状体とした。
された長繊維補強樹脂構造物をストランドの形態として
６０ｍ／ｍｉｎで引取り所定長に切断し柱状体とした。
【００３９】この運転は、約１０時間に亘り実施された
が、含浸性及びその安定生産性は「優秀」に格付けられ
ると共に、機械強度（曲げ強度）は３８５ＭＰａを示し
た。その結果は表１に示す。
が、含浸性及びその安定生産性は「優秀」に格付けられ
ると共に、機械強度（曲げ強度）は３８５ＭＰａを示し
た。その結果は表１に示す。
【００４０】［実施例２］この実施例２は、図２に示す
ように、導入ガイド１ｈの形状が、実施例１の導入ガイ
ド１ｃと相違している。
ように、導入ガイド１ｈの形状が、実施例１の導入ガイ
ド１ｃと相違している。
【００４１】すなわち、この導入ガイド１ｈは、天板１
ａから下方に延びて前記溶融樹脂２の堰となるように設
定され、この導入ガイド１ｈの下端部には、半円形状の
曲面１ｉが形成されている。そして、この曲面１ｉは、
溶融樹脂２と外部との境界部分に、溶融樹脂２の内外に
渡って延びている。
ａから下方に延びて前記溶融樹脂２の堰となるように設
定され、この導入ガイド１ｈの下端部には、半円形状の
曲面１ｉが形成されている。そして、この曲面１ｉは、
溶融樹脂２と外部との境界部分に、溶融樹脂２の内外に
渡って延びている。
【００４２】かかる装置を用い、図２に示すように、強
化用繊維束３（ガラスロービング：平均単繊維径１７μ
ｍ；テックス番手２３１０ｇ／Ｋｍ；収束本数４０００
本）２０本を上流側上方から強化用繊維束導入口１ｂに
設けられた樹脂堰を兼ねた導入ガイド１ｈの半円形の曲
面１ｉに沿わせて溶融樹脂２に接触させる。これによ
り、強化用繊維束３を開繊させると共に、開繊された強
化用繊維束３の繊維間に溶融樹脂２を含浸させる。
化用繊維束３（ガラスロービング：平均単繊維径１７μ
ｍ；テックス番手２３１０ｇ／Ｋｍ；収束本数４０００
本）２０本を上流側上方から強化用繊維束導入口１ｂに
設けられた樹脂堰を兼ねた導入ガイド１ｈの半円形の曲
面１ｉに沿わせて溶融樹脂２に接触させる。これによ
り、強化用繊維束３を開繊させると共に、開繊された強
化用繊維束３の繊維間に溶融樹脂２を含浸させる。
【００４３】一方、この装置内へ押出機から改質ポリプ
ロピレン（結晶融点１６０℃：Ｔｍ；ＤＳＣ測定，ＭＦ
Ｒ２３０℃；２１．１８Ｎ １３０ｇ／１０ｍｉｎ，無
水マレイン酸改質物）の溶融物（溶融樹脂２）を供給す
ると共に、含浸槽１内の温度を２７００℃に調整する。
ロピレン（結晶融点１６０℃：Ｔｍ；ＤＳＣ測定，ＭＦ
Ｒ２３０℃；２１．１８Ｎ １３０ｇ／１０ｍｉｎ，無
水マレイン酸改質物）の溶融物（溶融樹脂２）を供給す
ると共に、含浸槽１内の温度を２７００℃に調整する。
【００４４】次いで、含浸繊維束５は、含浸槽１の出口
に設けられた賦形ノズル１ｆ（内径１．９ｍｍ）を通過
して断面がほぼ円形に賦形された長繊維補強樹脂構造物
として引取られた。この長繊維補強樹脂構造物のガラス
含有率は６０重量％である。
に設けられた賦形ノズル１ｆ（内径１．９ｍｍ）を通過
して断面がほぼ円形に賦形された長繊維補強樹脂構造物
として引取られた。この長繊維補強樹脂構造物のガラス
含有率は６０重量％である。
【００４５】その後、強化用繊維束３で単一方向に強化
された長繊維補強樹脂構造物をストランドの形態として
６０ｍ／ｍｉｎで引取り所定長に切断し柱状とした。
された長繊維補強樹脂構造物をストランドの形態として
６０ｍ／ｍｉｎで引取り所定長に切断し柱状とした。
【００４６】この運転は、約１０時間に亘り実施された
が、含浸性及びその安定生産性は「優秀」に格付けられ
ると共に、機械強度（曲げ強度）は３９６ＭＰａを示し
た。その結果は表１に示す。
が、含浸性及びその安定生産性は「優秀」に格付けられ
ると共に、機械強度（曲げ強度）は３９６ＭＰａを示し
た。その結果は表１に示す。
【００４７】［比較例１］この比較例は、図３に示すよ
うに、導入ガイド１ｃ，１ｈが形成されていない点で、
上記実施例１，２と相違している。
うに、導入ガイド１ｃ，１ｈが形成されていない点で、
上記実施例１，２と相違している。
【００４８】これは、強化用繊維束３を２０本、強化用
繊維束導入口１ｂから溶融樹脂２内に直接挿入する。一
方、この装置内へ押出機から改質ポリプロピレン（実施
例１と同様）の溶融物（溶融樹脂２）を供給すると共に
開繊された繊維の間に溶融樹脂２を含浸させる。この含
浸槽１内の温度を２７０℃に調整する。
繊維束導入口１ｂから溶融樹脂２内に直接挿入する。一
方、この装置内へ押出機から改質ポリプロピレン（実施
例１と同様）の溶融物（溶融樹脂２）を供給すると共に
開繊された繊維の間に溶融樹脂２を含浸させる。この含
浸槽１内の温度を２７０℃に調整する。
【００４９】次いで、含浸繊維束５は、含浸槽１の出口
に設けられた賦形ノズル１ｆ（内径１．９ｍｍ）を通過
して断面がほぼ円形に賦形された長繊維補強樹脂構造物
として引取られた。この長繊維補強樹脂構造物のガラス
含有率は６０重量％である。
に設けられた賦形ノズル１ｆ（内径１．９ｍｍ）を通過
して断面がほぼ円形に賦形された長繊維補強樹脂構造物
として引取られた。この長繊維補強樹脂構造物のガラス
含有率は６０重量％である。
【００５０】その後、強化用繊維束３で単一方向に強化
された長繊維補強樹脂構造物をストランドの形態として
２０ｍ／ｍｉｎで引取り所定長に切断し柱状とした。
された長繊維補強樹脂構造物をストランドの形態として
２０ｍ／ｍｉｎで引取り所定長に切断し柱状とした。
【００５１】この運転は、約３時間で毛羽が発生し、４時
間後には装置の運転停止に到った。
間後には装置の運転停止に到った。
【００５２】この長繊維補強樹脂構造物の３時間までの
含浸性及び曲げ強度は３８０ＭＰａという結果ではある
が、安定生産性で「不可」に格付けられた。その結果を
表１に示す。
含浸性及び曲げ強度は３８０ＭＰａという結果ではある
が、安定生産性で「不可」に格付けられた。その結果を
表１に示す。
【００５３】
【表１】
【図１】この発明の実施例１に係る製造装置の概略断面
図である。
図である。
【図２】この発明の実施例２に係る製造装置の概略断面
図である。
図である。
【図３】比較例を示す、図１に相当する製造装置の概略
断面図である。
断面図である。
１ 含浸槽 １ａ 天板 １ｂ 強化用繊維束導入口 １ｃ，１ｈ 導入ガイド １ｄ，１ｉ 曲面 １ｅ 下流側境壁 １ｆ 賦形ノズル１ｇ 供給口 ２ 溶融樹脂 ３ 強化用繊維束 ４ 開繊含浸ピン ５ 含浸繊維束 ６ 開繊ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29B 11/16 B29B 15/14 B29C 70/06
Claims (4)
- 【請求項１】 単一方向に延びる強化用繊維束を含浸槽
を通過させて、該強化用繊維束を開繊させながら、その
間に、該含浸槽に貯留された熱可塑性樹脂の溶融樹脂を
含浸させて単一方向へ引き揃えることにより、前記強化
用繊維束で補強された長繊維補強樹脂構造物を製造する
方法であって、 前記含浸槽の強化用繊維束導入口には、前記溶融樹脂と
外部との境界部分に、前記溶融樹脂の内外に渡って延び
る曲面を有する導入ガイドが設けられ、前記強化用繊維
束を、前記導入ガイドの曲面に沿って摺動させて開繊さ
せると共に前記溶融樹脂内に導入して、該開繊された強
化用繊維束の繊維間に前記溶融樹脂を含浸させるように
したことを特徴とする長繊維補強樹脂構造物の製造方
法。 - 【請求項２】 単一方向に延びる強化用繊維束を含浸槽
を通過させて、該強化用繊維束を開繊させながら、その
間に、該含浸槽に貯留された熱可塑性樹脂の溶融樹脂を
含浸させて単一方向へ引き揃えることにより、前記強化
用繊維束で補強された樹脂構造物を製造する方法であっ
て、 前記含浸槽の強化用繊維束導入口には、天板から下方に
延びて前記溶融樹脂の堰となる導入ガイドが設けられ、
該導入ガイドには、前記溶融樹脂と外部との境界部分
に、前記溶融樹脂の内外に渡って延びる曲面が形成さ
れ、前記強化用繊維束を、前記導入ガイドの曲面に沿っ
て摺動させて開繊させると共に前記溶融樹脂内に導入し
て、該開繊された強化用繊維束の繊維間に前記溶融樹脂
を含浸させるようにしたことを特徴とする長繊維補強樹
脂構造物の製造方法。 - 【請求項３】 単一方向に延びる強化用繊維束を含浸槽
を通過させて、該強化用繊維束を開繊させながら、その
間に、該含浸槽に貯留された熱可塑性樹脂の溶融樹脂を
含浸させて単一方向へ引き揃えることにより、前記強化
用繊維束で補強された長繊維補強樹脂構造物を製造する
製造装置であって、 前記含浸槽内は、前記溶融樹脂を所定量滞留させながら
流動させるように設定されると共に、該含浸槽内には、
前記強化用繊維束を開繊させると同時に前記溶融樹脂を
含浸させる少なくとも１個以上の開繊含浸ピンが設けら
れ、 前記含浸槽の強化用繊維束導入口には、前記溶融樹脂と
外部との境界部分に、前記溶融樹脂の内外に渡って延び
る曲面を有する導入ガイドが設けられ、前記強化用繊維
束を、前記導入ガイドの曲面に沿って摺動させて開繊さ
せると共に前記溶融樹脂内に導入して、該開繊された強
化用繊維束の繊維間に前記溶融樹脂を含浸させるように
設定され、 前記溶融樹脂が含浸された強化用繊維束（以下「含浸繊
維束」という）が挿通されて該含浸繊維束を賦形する賦
形ノズルが、前記含浸槽の下流側境壁に設けられ、 更に、前記含浸槽内に前記溶融樹脂を供給する溶融樹脂
供給機構及び、前記賦形ノズルにて賦形された長繊維補
強樹脂構造物を引き取る引取り機構を有することを特徴
とする長繊維補強樹脂構造物の製造装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載の製造方法によっ
て得られた長繊維補強樹脂構造物を所定長に切断して形
成することを特徴とする長繊維補強樹脂構造物柱状体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07058097A JP3348620B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 長繊維補強構造物の製造方法、その製造装置及び長繊維補強樹脂構造物柱状体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07058097A JP3348620B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 長繊維補強構造物の製造方法、その製造装置及び長繊維補強樹脂構造物柱状体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10249855A JPH10249855A (ja) | 1998-09-22 |
| JP3348620B2 true JP3348620B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=13435644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07058097A Expired - Fee Related JP3348620B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 長繊維補強構造物の製造方法、その製造装置及び長繊維補強樹脂構造物柱状体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3348620B2 (ja) |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP07058097A patent/JP3348620B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10249855A (ja) | 1998-09-22 |
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