JP3480990B2 - 繊維複合シートの製造方法 - Google Patents

繊維複合シートの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂中に連続
繊維が長手方向に配された繊維複合シートの製造方法に
関する。 【0002】 【従来の技術】従来、繊維複合シートの製造方法とし
て、粉体状熱可塑性樹脂を流動化させた流動床中に複数
の強化繊維束を通して開繊するとともに樹脂を付着さ
せ、これらの強化繊維束の側縁部どうしを重ね合わせた
後、ガイドバーを通過させて幅を広げ、繊維複合シート
を形成する方法(特開平3−270909号公報参照)
が知られている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、繊維複合シ
ートを成形して繊維強化樹脂成形品を得る場合、繊維複
合シートには一定水準以上の繊維面密度が要求される。
しかしながら、並列状強化繊維束を、開繊しながら粉体
状熱可塑性樹脂の流動床中を通過せしめ、粉体状熱可塑
性樹脂を各モノフィラメントに付着させるとともにモノ
フィラメント間に捕捉する場合、強化繊維束に加わる張
力は、強化繊維束巻芯の重心のずれ、同巻芯をセットす
る繰出機の回転方向の抵抗の不均一性及び強化繊維束を
圧接せしめてこれに張力を与えるバー(以下テンション
バーという)での抵抗の不均一性により変動する。 【0004】その結果、強化繊維束の側縁部どうしを重
ね合わせる手前で、繊維複合シートに所定繊維面密度が
得られる開繊幅の適正値を超えて開繊した強化繊維束
と、同適正値未満に開繊した強化繊維束が混在した状態
となり、その状態で各強化繊維束の側縁部どうしを重ね
合わせてシート化すると、得られた繊維複合シートは、
繊維の目付け分布の大きいものとなる。この繊維複合シ
ートを用いて異形形状の成形品に成形する場合、繊維目
付けの大きい部分で破壊や座屈が生じ、成形安定性が得
られない。また、この繊維複合シートに樹脂を被覆した
複合体は、肉厚と共に、引張・圧縮強度や熱膨張率等の
物性にバラツキが大きく、品質の安定性を得ることが困
難となる。 【0005】このような問題を解決するために、開繊時
強化繊維束の張力を一定に保つことが考えられるが、そ
のためには、1本ずつの強化繊維束の張力を厳密に制御
せねばならず設備上困難であるし、仮に設備化するにし
ても非常に高価なものとなる。 【0006】本発明の目的は、異形形状に成形した場合
に破壊等が生ぜず、また、樹脂を被覆をした場合に物性
に大きなバラツキを生じることのない均一な繊維面密度
を有する繊維複合シートの製造方法を提供することにあ
る。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明による繊維複合シ
ートの製造方法は、多数の連続モノフィラメントよりな
る並列状強化繊維束を、開繊しながら粉体状熱可塑性樹
脂の流動床中を通過せしめ、粉体状熱可塑性樹脂を各モ
ノフィラメントに付着させるとともにモノフィラメント
間に捕捉し、この開繊された樹脂付着強化繊維束を加熱
溶融してシート状となし、ついでこれを冷却固化する連
続繊維が長手方向に配された繊維複合シートの製造方法
において、繊維複合シートに所定繊維面密度が得られる
開繊幅の適正値を超えるように、流動床を通過する各強
化繊維束をまず大きく開繊し、つぎに各強化繊維束の開
繊幅が適正値になるように狭め、最後に各強化繊維束ど
うし間に隙間がないようにして樹脂付着繊維束を流動床
外に導くことを特徴とするものである。 【0008】上記各強化繊維束どうしの間に隙間がない
ようにとは、厳密に隙間が生じないということを意味す
るのではなく、強化繊維束におけるフィラメントどうし
の隙間程度になることをいう。 【0009】強化繊維の具体例としては、ガラス繊維等
の無機繊維の他、アラミド繊維、綿繊維等の有機繊維を
あげることができるが、コストと物性の兼ね合いの点か
らガラス繊維が好ましい。また、熱可塑性樹脂の具体例
としては、塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂等があげら
れる。 【0010】強化繊維束の開繊を促すために、流動床装
置の槽内にテンションバーが配置せられるが、開繊幅
は、通常、テンションバーに対する強化繊維束の接触回
数が多い程増す。テンションバーの材料には、塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等のプ
ラスチックや金属等が使われる。 【0011】開繊された各強化繊維束が合流する手前の
テンションバーに開繊幅規制ガイドが設けられ開繊幅が
適正値となされた状態で各強化繊維束が合流せしめられ
る。開繊幅規制ガイドの材料には、テンションバーの材
料と同様のものが使用可能である。開繊幅の適正値(一
般に10〜80mm)は、繊維複合シートに要求せられ
る品質、例えば、強度、線膨張率より、所謂複合則から
算出された必要繊維面密度(例えば、100〜500g
/m2 )から決定される。強化繊維束を開繊幅規制ガイ
ドに導く手前で適正値以上に開繊させるためには、テン
ションバーの数、強化繊維束に付与する張力及び流動床
装置の槽内の樹脂濃度等を調整すればよい。 【0012】 【作用】本発明による繊維複合シートの製造方法は、多
数の連続モノフィラメントよりなる並列状強化繊維束
を、開繊しながら粉体状熱可塑性樹脂の流動床中を通過
せしめ、粉体状熱可塑性樹脂を各モノフィラメントに付
着させるとともにモノフィラメント間に捕捉し、この開
繊された樹脂付着強化繊維束を加熱溶融してシート状と
なし、ついでこれを冷却固化する連続繊維が長手方向に
配された繊維複合シートの製造方法において、繊維複合
シートに所定繊維面密度が得られる開繊幅の適正値を超
えるように、流動床を通過する各強化繊維束をまず大き
く開繊し、つぎに各強化繊維束の開繊幅が適正値になる
ように狭め、最後に各強化繊維束どうし間に隙間がない
ようにして樹脂付着繊維束を流動床外に導くものである
から、複雑な装置を要せずに各強化繊維束の開繊幅を適
正にすることができて、繊維の目付け分布及び肉厚分布
のともに小さい繊維複合シートを得ることができる。 【0013】 【実施例】本発明の実施例を比較例と対比して、以下に
説明する。 実施例 まず、本発明による繊維複合シートの製造方法の実施に
用いられる装置について説明する。なお、以下の説明に
おいて、前とは図1及び図2の右方向をいうものとす
る。 【0014】図1において、流動床装置(1) の後方に
は、強化繊維束(F) の繰出機(2) が配置せられ、流動床
装置(1) の前方には、順次後から、加熱ロール(3) 、冷
却ロール(4) 、引き取りロール(5) 、巻取機(6) が配置
されている。 【0015】流動床装置(1) の槽(7) の底は、多孔板
(8) で形成せられており、気体供給路から送られてきた
空気や窒素などの気体(G) が多孔板(8) の下方からこれ
の多数の孔を通って上方に噴出せしめられる。その結
果、流動床装置(1) の槽(7) 内に満たされた粉体状熱可
塑性樹脂(9) は噴出気体(G) によって流動化状態となり
流動床(R) が形成される。 【0016】流動床装置(1) の槽(7) 内の後部上方に
は、流動床(R) への導入用ガイドバー(10)が配置されて
おり、これと繰出機(2) との間に流動床装置(1) への2
つのガイドバー(11)が配置されている。繰出機(2) から
繰り出された強化繊維束(F) が流動床導入用ガイドバー
(10)において並列状に並んでいるが、これを第1組(FA)
と第2組(FB)の2組に分けて流動床(R) へ導入する。し
たがって、導入用ガイドバー(10)のほぼ真下で槽(7) の
底近くに第1組(FA)用の組別第1テンションバー(12A)
が、その若干前方のほぼ同レベルに第2組(FB)用組別第
1テンションバー(12B) がそれぞれ位置せしめられ、第
1組(FA)用組別第1テンションバー(12A)の前方やや上
方に第1組(FA)用組別第2テンションバー(13A) が、こ
れの近くの斜め下方に第2組(FB)用組別第2テンション
バー(13B) それぞれ位置せしめられ、第1組(FA)用組別
第2テンションバー(13A) の前方で槽(7) の前壁近くに
第1組(FA)及び第2組(FB)を合流する合流ガイドバー(1
4)が位置せしめられている。第1組(FA)用組別第1テン
ションバー(12A) 、同第2テンションバー(13A) 、第2
組(FB)用組別第1テンションバー(12B) 、同第2テンシ
ョンバー(13B) 及び合流ガイドバー(14)は、いずれも流
動床(R) 中に存在する。槽(7) の前部で合流ガイドバー
(14)のほぼ上方位置に加熱ロール(3) へのガイドバー(1
5)が配置せられている。 【0017】合流ガイドバー(14)の手前の第1組(FA)及
び第2組(FB)用組別第2テンションバー(13A)(13B)に
は、開繊幅(W1)を37〜40mmに規制する開繊幅規制
ガイド(16)が装着されかつ第1組(FA)と第2組(FB)とに
分けられるように開繊幅規制ガイド(16)が第1組(FA)用
組別第2テンションバー(13A) と第2組(FB)用組別テン
ションバー(13B) 間で相互にずらされしかも合流ガイド
バー(14)のところで、第1組(FA)と第2組(FB)の開繊さ
れた各強化繊維束どうしの間に隙間が生じないように配
置せられている。なお、ガイドバー(10)における各強化
繊維束及びガイドバー(14)における各強化繊維を安定的
に走行させるために、これらが張力を受けるようになさ
れている。 【0018】開繊幅規制ガイド(16)は、円筒の両端部に
環状凸部(17)が設けられたもので、両環状凸部(17)の間
が強化繊維束通過部(18)となされたものである。強化繊
維束としては、ガラスロービング(#4400:日東紡
製)を、熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル樹脂(粒径
100μ)をそれぞれ用いた。開繊幅規制ガイド(16)で
規制せられる開繊幅(W1)は、製品である繊維複合シート
が必要とする線膨張率及び強度より複合則の計算式から
算出したガラス繊維の面密度(250g/m2 )から決
定された適正値である。第1組(FA)及び第2組(FB)用組
別第1テンションバー(12A)(12B)での開繊幅(W2)は、前
記開繊幅(W1)より大きく、通常、(W1)の130〜150
%程度となされるが、この開繊幅(W2)は流動床(R)にお
ける樹脂濃度及び強化繊維束に加えられる張力により調
整せられる。 【0019】上記装置を用い、繰出機(2) から多数の連
続モノフィラメントよりなる強化繊維束(F) 60本を、
引き取りロール(5) により巻き戻し、2本のガイドバー
(11)を経由せしめ、流動床導入用ガイドバー(10)におい
て横方向に200mm間隔で並列状に並べた後、強化繊
維束を1つおきに第1組(FA)と第2組(FB)に分け、第1
組(FA)は、これを組別第1テンションバー(12A) 及び同
第2テンションバー(13A) に圧接させ、第2組(FB)は、
これを組別第1テンションバー(12B) 及び同第2テンシ
ョンバー(13B) に圧接させてそれぞれ通過させ、各強化
繊維束を開繊して粉体状熱可塑性樹脂(9) を各モノフィ
ラメントに付着させるとともにモノフィラメント間に捕
捉した後、各組(FA)(FB)の強化繊維束を共通する1本の
合流ガイドバー(14)に導き、開繊された各強化繊維束ど
うしの隙間をなくし、その上方のガイドバー(15)を介し
て220℃の加熱ロール(3) に導き、これにより開繊さ
れた樹脂含浸強化繊維束を加熱溶融してシート状とな
し、ついでこれを冷却ロール(4) により冷却固化して繊
維複合シート(S) を得、生産性良く、トラブルなく巻取
機(6) に巻き取った。こようにして、ガラス繊維の含有
量35容量%、肉厚0.5mm、幅500mmの繊維複
合シートを得た。 【0020】比較例 この比較例は、上記装置において、開繊幅規制ガイド(1
6)を取り除いて繊維複合シートを製造したこと以外は実
施例と同じである。 〔肉厚分布、開繊幅のばらつきの評価〕実施例及び比較
例の繊維複合シートの幅方向の肉厚分布、開繊幅のばら
つきを測定し、ガラス繊維が片寄って白筋が生じていな
いかどうかを目視により観察したところ、表1のとおり
であった。 【0021】 【表1】成形性評価 実施例及び比較例の繊維複合シートを使用してU字状の
異形形状に成形し、その成形性を評価したところ、つぎ
のとおりであった。 実施例 連続的に安定して成形が可能であった。 比較例 成形時に繊維複合シートが破壊した。 【0022】 【発明の効果】本発明の繊維複合シートの製造方法によ
れば、繊維の目付け分布及び肉厚分布のともに小さい繊
維複合シートを得ることができるから、本発明の繊維複
合シートを用い、破壊のおそれなく異形形状の成形品を
安定して製造することができ、また、繊維複合シートも
しくはその異形形状の成形品に安定した状態で樹脂被覆
ができ、品質のよい複合体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施例に使用される繊維複合シートの
製造装置全体の垂直断面略図である。 【図2】流動床を通過する各強化繊維束をまず大きく開
繊し、つぎに各強化繊維束の開繊幅が適正値になるよう
に狭める状態を示す略式の拡大平面図である。 【符号の説明】 (9) :粉体状熱可塑性樹脂 (F) :強化繊維束 (R) :流動床 (W1):適正値の開繊幅

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 多数の連続モノフィラメントよりなる並
    列状強化繊維束を、開繊しながら粉体状熱可塑性樹脂の
    流動床中を通過せしめ、粉体状熱可塑性樹脂を各モノフ
    ィラメントに付着させるとともにモノフィラメント間に
    捕捉し、この開繊された樹脂付着強化繊維束を加熱溶融
    してシート状となし、ついでこれを冷却固化する連続繊
    維が長手方向に配された繊維複合シートの製造方法にお
    いて、繊維複合シートに所定繊維面密度が得られる開繊
    幅の適正値を超えるように、流動床を通過する各強化繊
    維束をまず大きく開繊し、つぎに各強化繊維束の開繊幅
    が適正値になるように狭め、最後に各強化繊維束どうし
    間に隙間がないようにして樹脂付着繊維束を流動床外に
    導くことを特徴とする繊維複合シートの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4626340B2 (ja) * 2004-03-04 2011-02-09 東レ株式会社 強化繊維基材の製造方法および該基材を用いた複合材料の製造方法
EP2589475B1 (en) * 2010-06-30 2020-06-17 Toray Industries, Inc. Process and apparatus for producing sheet-shaped prepreg
FR3088844B1 (fr) * 2018-11-26 2022-03-18 Arkema France Procede d’impregnation d’un materiau fibreux en lit fluidise interpenetre
EP3670128B1 (fr) * 2018-12-18 2022-07-20 Arkema France Procede de fabrication d'un materiau fibreux pre-impregne de polymere thermoplastique en lit fluidise

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180104706A (ko) * 2016-12-22 2018-09-21 아르끄마 프랑스 유동층에서 열가소성 중합체로 사전함침된 섬유 재료의 제조 방법
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