JP3670906B2 - 繊維強化樹脂成形品の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺繊維で補強された繊維強化樹脂成形品を連続的に製造する方法及びその装置に関するものであり、特に長繊維補強ポリウレタン発泡成形品の製造方法及び製造装置として好適である。
【０００２】
【従来の技術】
木材に代えて建築等の構造材として使用し得る機械的強度に優れた素材として、長繊維補強ポリウレタン発泡成形品に代表される繊維強化樹脂成形品が知られている（特開昭４８−３０１３７号）。
長繊維補強ポリウレタン発泡成形品（以下、単に発泡成形品）は、ポリウレタンの発泡性樹脂液を長尺繊維束（長尺繊維群、例えばガラスロービングの束）等の連続繊維に連続的に含浸させ、これを金属ベルトの表面で４面が囲まれる成形用通路内に導き、発泡硬化させて製造される。
【０００３】
以下、従来技術の発泡成形品の製造方法について説明する。
図１は、長繊維補強ポリウレタン発泡成形品を製造する製造装置のレイアウト図である。図２は、長繊維補強ポリウレタン発泡成形品の製造装置の成形用通路の断面図である。図８は、従来技術の長繊維補強ポリウレタン発泡成形品の製造装置における揉み装置周辺の概略図である。
発泡成形品は、図１の様に長尺繊維束１に発泡性樹脂液を含浸する工程Ａ、前記の発泡性樹脂液を発泡させて成形前駆体２を成形する工程Ｂ、前記の成形前駆体２を引取機３によって引き取る工程Ｃ、前記の引き取られた成形前駆体２の表面を仕上げる工程Ｄ、そして最後に、表面が仕上げられた成形前駆体２を所定の寸法に切断して発泡成形品５を得る工程Ｅから製造される。
【０００４】
長尺繊維束１に発泡性樹脂液を含浸する工程Ａでは、繊維束供給部１０から供給される長尺ガラス繊維（ガラスロービング）１１に所定の張力を与えて張り、これを幅方向に配列して一方向に引き揃えられた長尺繊維束１が形成される。そして長尺繊維束１は、張力を付与され、引き揃えながら図面左側から右側に向かって一方向に進行される。続いてこの多数の長尺繊維からなる繊維群（長尺繊維束１）に原料吐出装置１２から発泡ウレタン等の発泡性樹脂液が吐出される。すなわちポリオールタンク１５からポリオール液がポンプ１６によって原料吐出装置１２に移送され、同じくポリイソシアネートタンク１７からポリイソシアネート液がポンプ１８により原料吐出装置１２に移送され、原料吐出装置１２で混合されて長尺繊維束１に散布される。
そしてその後、発泡性樹脂液が揉み装置１００によって長尺繊維束１に揉み込まれ、均等に分散させる。
【０００５】
当該工程Ａで使用される揉み装置１００は、下部揉み板１０１と上部揉み板１０２によって構成されるものである。揉み装置１００の下部揉み板１０１は、含浸台とも称される部材であり、比較的大きな面積を持つ台である。下部揉み板１０１は多くの場合、固定台であり、動かない。また従来技術においては、下部揉み板１０１の表面は平面的であって凹凸はない。
【０００６】
一方、上部揉み板１０２は、図８の様に長尺繊維束１の進行方向の長さが短い板である。上部揉み板１０２は、例えば３枚が互いに平行且つ長尺繊維束１の進行方向に対して垂直に配されており、いずれも下部揉み板１０１の上にある。より平易に説明すると、上部揉み板１０２は、下部揉み板１０１よりも前後方向に短く、下部揉み板１０１に対して横方向にかけ渡されている。
上部揉み板１０２は、矢印の様に横方向（長尺繊維束１の進行方向に対して垂直方向）に往復移動する。また従来技術においては、下部揉み板１０１の表面は平面的であって凹凸はない。
【０００７】
そして長尺繊維束１は、下部揉み板１０１上において上部揉み板１０２に挟まれ、下部揉み板１０１側に押しつけられると共に、横方向に往復移動される。その結果、長尺繊維束１と発泡性樹脂液は揉まれ、発泡性樹脂液は長尺繊維束１と馴染む。
【０００８】
前記した工程Ａによって、発泡性樹脂液が含浸された長尺繊維束１は後の工程Ｂに送られる。
【０００９】
この工程Ｂでは、発泡性樹脂液を含浸した長尺繊維束１を成形用通路３０内に導入し、成形用通路３０内で発泡性樹脂液を発泡させると共に該液を硬化し、発泡成形品の成形前駆体２が帯状に連続して製造される。成形用通路３０は図２の様に、上下一対のエンドレスベルト３１，３１と左右一対のエンドレスベルト３３，３３とによって４面が囲繞される密閉された空間によって形成される。
【００１０】
このような成形用通路３０内は、熱風発生機３２から送られる熱風によって加熱される。この熱によって、成形用通路３０内で長尺繊維束１に含浸している発泡性樹脂液の反応が進行し、発泡が促進されると共に樹脂がキュアされ、成形用通路３０内に成形前駆体２が充満する。成形用通路３０内で、発泡性樹脂液と繊維１１とが均一に充満して、硬化すると、規定寸法の成形前駆体２が連続的に製造される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記した製造方法によると、規定寸法の発泡成形品が連続的に製造される。しかしながら、従来技術の方法によると、製造された繊維補強ポリウレタン発泡成形品の比重が部分的に相違する場合があった。すなわち発泡成形品を長尺繊維に対して垂直の平面で切断したとき、中央部分と側方部分の比重が相違する場合があった。
【００１２】
この様に比重が相違することとなる原因は、主として次の通りである。すなわち従来技術の繊維強化樹脂成形品の製造方法では、発泡性樹脂液を振りかけた後、長尺繊維束１の進行方向に対して垂直方向に往復運動をする上部揉み板１０２と、固定状態の下部揉み板１０１の間で長尺繊維束１を挟んで発泡性樹脂液を含浸させる。ここで従来技術においては、相対的に横方向に移動する下部揉み板１０１と上部揉み板１０２は、いずれも長尺繊維束１と接する面が平面であるから、この工程の際には、長尺繊維束１は横方向に広がろうとする。
そして続いて長尺繊維束１は成形用通路３０に導かれるが、成形用通路３０は、横幅が決まっている。そのため上下の揉み板１０１，１０２によって幅方向に大きく広げられた長尺繊維束１を小さい幅の成形用通路３０に導くために、長尺繊維束１を幅方向から規制して、全体の幅を縮める必要がある。
従来技術の製造方法では、この様に長尺繊維束１を幅方向から規制して成形用通路３０に導入する際に、幅方向の端部の方が幅方向の中央部より繊維１１の密度が高くなってしまう。そのため長尺の繊維１１は、周辺部分に偏重して配され、最終的に製品の比重分布が不均一となる。そして、そのまま成形用通路３０内で発泡性樹脂液を発泡硬化させると発泡成形品の幅方向の比重にばらつきが生じ、端部の比重が中央部に比べて大きい製品となる。
この様に製造された発泡成形品に比重分布が生じると、製品の物性が部分的にばらつき、信頼性を欠き、好ましくない。
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、比重のばらつきが少ない製品を製造することができる繊維強化樹脂成形品の製造方法及び製造装置の開発を課題とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、多数の長尺繊維を所定間隔に引き揃えながら一方向に進行させ、引き揃えられた上記多数の長尺繊維からなる繊維群に発泡性樹脂液を加え、更に繊維群の進行方向に対して垂直方向の成分を有して相対運動する上部揉み板と下部揉み板によって繊維群と発泡性樹脂液を揉んで発泡性樹脂液を繊維群に含浸させた後、成形用通路に導き、上記発泡性樹脂液を発泡硬化させてなる繊維強化樹脂成形品の製造方法において、上部揉み板又は下部揉み板の少なくとも一方には、繊維群と接する面に繊維群の進行方向に対して溝状に延びる凹部が設けられ、当該揉み板によって繊維群と発泡性樹脂液を揉むことを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法である。
【００１４】
本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法では、上部揉み板又は下部揉み板の少なくとも一方に凹部が設けられており、この凹部は、繊維群と接する面に繊維群の進行方向に対して溝状に延びるている。そして本発明では、この揉み板によって繊維群と発泡性樹脂液を揉む。そのため繊維群は、揉み板の運動によって徐々に中央方向に寄せられる。その結果、本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法では、繊維群が均等に分散された状態で、成形用通路に導かれる。
【００１５】
また請求項２に記載の発明は、１又は２以上の上部揉み板と下部揉み板を有し、成形用通路に至る直前の位置の上部揉み板又は下部揉み板の少なくとも一方には、繊維群と接する面に繊維群の進行方向に対して溝状に延びる凹部が設けられ、当該揉み板によって繊維群と発泡性樹脂液を揉むことを特徴とする請求項１に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法である。
【００１６】
本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法では、成形用通路に至る直前の位置の上部揉み板又は下部揉み板の少なくとも一方には、繊維群と接する面に繊維群の進行方向に対して溝状に延びる凹部が設けられ、この揉み板によって繊維群と発泡性樹脂液を揉む。そのため成形用通路に導入される直前において繊維群は徐々に中央方向に寄せられるので、繊維群は均等に分散された状態で、成形用通路に導かれる。
【００１７】
また同様の課題を解決するための請求項３に記載の発明は、多数の長尺繊維からなる繊維群に対して発泡性樹脂液を吐出する原料吐出装置と、繊維群を押さえかつ横方向の力を加える揉み装置と、発泡性樹脂液を発泡硬化させる成形用通路を有し、繊維群をその長手方向に連続的に進行させて発泡性樹脂液を繊維群に付着させると共に繊維群を前記成形用通路内に導入して発泡性樹脂液を発泡硬化させる繊維強化樹脂成形品の製造装置において、前記揉み装置は、繊維群の進行方向に対して垂直方向の成分を有して相対運動する上部揉み板と下部揉み板を有し、上部揉み板又は下部揉み板の少なくとも一方には、繊維群と接する面に繊維群の進行方向に対して溝状に延びる凹部が設けられていることを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造装置である。
【００１８】
本発明の繊維強化樹脂成形品の製造装置で採用する揉み装置は、繊維群の進行方向に対して垂直方向の成分を有して相対運動する上部揉み板と下部揉み板を有し、上部揉み板又は下部揉み板の少なくとも一方には、繊維群と接する面に繊維群の進行方向に対して溝状に延びる凹部が設けられている。そのため本発明では、揉み板の運動によって繊維群は徐々に中央方向に寄せられる。そのため本発明の繊維強化樹脂成形品の製造装置によると、繊維群が均等に分散された状態で、成形用通路に導かれる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下さらに本発明の実施形態の長繊維補強発泡成形品の方法及び製造装置について説明する。なお本実施形態の長繊維補強発泡成形品の製造方法及び製造装置は、揉み装置の構造と作用に特徴があり、他の構成装置や工程については従来技術と同一である。そのため実施形態の説明は、揉み装置に重点を置き、他の構成や工程については、詳細な説明を省略する。
【００２０】
図３は、本発明の長繊維補強ポリウレタン発泡成形品の製造装置における揉み装置周辺の概略図である。図４は、本発明の実施形態で採用する揉み装置の動作を説明する説明図である。図５は、揉み装置の上部揉み板の変形例を示す上部揉み板の正面図である。図６は、揉み装置の上部揉み板の他の変形例を示す上部揉み板の斜視図である。図７は、揉み装置の下部揉み板の変形例を示す下部揉み板の斜視図である。
図３に示す揉み装置２０は、従来技術と同様に、一基の下部揉み板２１と３枚の上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃによって構成されるものである。揉み装置２０の下部揉み板２１は、従来技術と全く同一であり、含浸台とも称される部材であって比較的大きな面積を持つ台である。本実施形態で採用する揉み装置２０では、下部揉み板２１は固定式であり、縦方向にも横方向にも動かない。下部揉み板２１の表面は平面的であって凹凸はない。
なお下部揉み板２１は縦方向に動いても構わず、具体的には下部揉み板２１（含浸台）上に付着した樹脂を効率的に掃除するために繊維群の進行方向に対して逆方向に動かすことがある。
【００２１】
上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃは、図３の様に長尺繊維束１の進行方向に対する長さが短い板である。上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃは、３枚が互いに平行且つ長尺繊維束１の進行方向に対して垂直に配されており、いずれも下部揉み板２１の上にある。言い換えると下部揉み板２１の上に、３枚の上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃがかけ渡されている。そして上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃは、図示しない揺動装置によって、横方向に揺動移動する。すなわち上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃは、長尺繊維束１の進行方向に対して垂直方向に往復運動をする。
【００２２】
そしてここで特記するべき構成は、本実施形態で採用する揉み装置２０では、３枚の上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃの内、最も成形用通路３０に近接した位置に設けられた上部揉み板２２ｃには、繊維群と接する面に繊維群の進行方向に対して溝状に延びる凹部４０が設けられている点である。
凹部４０は、本実施形態では山形であり、長尺繊維束１と接する面の中央部分が上方にくぼんでいる。
凹部４０の位置は、成形用通路３０の中央部に対応する位置であることが望ましい。またその凹部４０の大きさは、長尺繊維束１の進行方向から見た断面積が、発泡樹脂液に含浸された長尺繊維束１が占める断面積の１０％以上６０％以下であることが望ましい。
すなわち凹部４０の面積が、発泡樹脂液に含浸された長尺繊維束１が占める断面積の１０％未満であると、凹部４０によって長尺繊維束１を中央に寄せる作用が弱く、中央部の比重を高める効果が低いためであり、逆に凹部４０の面積が長尺繊維束１が占める断面積の６０％を超えると、長尺繊維束１と上部揉み板２２ｃの接触機会が減少し、長尺繊維束１に発泡樹脂液を含浸する能力が低下するためである。
【００２３】
また上部揉み板２２ｃの凹部４０の厚さ方向の高さＨは、最終製品たる発泡成形品の厚みの１５％以上７５％以下が望ましい。すなわち上部揉み板２２ｃの凹部４０の厚さ方向の高さＨが最終製品の厚みの１５％未満である場合は、発泡成形品の幅方向の中央部に集められる長尺繊維束１の量が少なすぎて、比重を均一化する効果が小さくなるためであり、逆に高さＨが最終製品の厚みの７５％を越えると、長尺繊維束１と上部揉み板２２ｃの接触機会が減少し、長尺繊維束１に発泡樹脂液を含浸する能力が低下するためである。
上部揉み板２２ｃの凹部４０の幅Ｗについては、制約が少なく、上記した大きさの制約と高さの制約を満たす範囲で任意に選定される。
【００２４】
凹部４０の長尺繊維束１の進行方向から見た断面の形状は、一定である必要はなく、例えば入り口側の幅が大きくて、出口側の幅が小さくても構わない。ただし、任意の断面において、上記の凹みの大きさ及び高さの条件を満たすことが望ましい。
本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法で使用する長尺繊維は、連続した長い繊維状物であれば足り、天然繊維の他、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン等の合成繊維であってもよいが、本発明に対してはガラスを素材とした長尺ガラス繊維が最も好適である。長尺ガラス繊維は、フィラメントを集めてロービングとしたものを用いることが望ましい。長尺ガラス繊維のフィラメント径は、５μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。すなわちフィラメント径が５μｍ未満であると、樹脂を含浸する際に多くの樹脂が必要となり、強化材としての長尺ガラス繊維の割合が少なくて曲げ弾性率等が弱くなる。逆にフィラメント径が１００μｍを越えると、ガラス繊維に接触する作業の際に、痛みを感じるなどの環境上の問題があり好ましくない。
【００２５】
また、ロービングの大きさは、１０００番手以上５００００番手以下が望ましい。すなわちロービングが１０００番手未満である場合は、長尺ガラス繊維の巻物の置き場が多くなりすぎて作業性が悪い。逆に５００００番手を越えるとロービングを構成しているフィラメントに樹脂を含浸することが困難となる。
【００２６】
樹脂を塗布する部分の長尺繊維の張力は、発泡性樹脂液を含浸させる直前において８ＭＰａ以上６０ＭＰａ以下であることが望ましい。この理由は、長尺繊維の張力が８ＭＰａ未満であると樹脂の発泡圧力によって、繊維の位置が移動してしまい、比重のバラツキが大きくなるためである。一方、長尺繊維の張力が６０ＭＰａを越えると、含浸部での繊維の張力が大きすぎて、ロービングを構成しているフィラメントに樹脂を含浸する事が困難となる。
すなわち、前記した様に長尺繊維に樹脂を含浸する時、繊維方向を横断する位置に配した上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃを繊維方向と垂直方向に往復運動させて長尺繊維に樹脂を揉み込むが、この際に、長尺繊維束１の張力が強すぎると、長尺繊維が上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃの往復運動と同調しにくい。その結果、長尺繊維束１の張力が６０ＭＰａを越えると、樹脂の含浸があまり進行しないという弊害が生じる。
【００２７】
なお、原料吐出装置１２から吐出される発泡性樹脂液は、ポリウレタン系の他、フェノール樹脂系や尿素樹脂系等が活用可能であるが、本発明に対してはウレタン樹脂液が最も適する。ウレタン樹脂液は、ポリイソシアネート液とポリオール液の混合物であるが、ここでポリイソシアネート液は、ウレタン成形に一般的に用いられるジフェニルメタンジイソシアネート（通称ポリメリックＭＤＩ）が好適であり、その粘度は、５０ｍＰａ・ｓ／２５℃以上１５００ｍＰａ・ｓ／２５℃以下が望ましい。すなわちポリイソシアネート液の粘度が、５０ｍＰａ・ｓ／２５℃未満であると、樹脂の剛性が低くなりすぎ、逆に１５００ｍＰａ・ｓ／２５℃を越えると、ウレタン樹脂液の長尺ガラス繊維に対する含浸性が低下するためである。
【００２８】
またポリオール液は、ウレタン発泡成形に一般的に用いられるものなら特に制限はなく、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオールが利用できる。ポリオールの粘度は、７００ｍＰａ・ｓ／２５℃以上５０００ｍＰａ・ｓ／２５℃以下が望ましい。すなわちポリオール液の粘度が７００ｍＰａ・ｓ／２５℃未満であると、樹脂の剛性が低くなりすぎ、粘度が、５０００ｍＰａ・ｓ／２５℃以下を越えると含浸性が低下するためである。
なおポリイソシアネート液とポリオール液の混合直後の粘度は、ポリオール液と同等の粘度であることが望ましい。
【００２９】
その他、原料には、発泡剤や整泡剤が含まれており、さらに難燃剤、可塑剤、着色剤、架橋剤、安定剤、ガラス短繊維、無機充填材が含まれても良い。
樹脂と長尺繊維の重量比率は、樹脂１００重量部に対して、長尺繊維５０重量部以上３００重量部以下が望ましい。すなわち長尺繊維の量が樹脂１００重量部に対して、５０重量部未満である場合は、成形品の曲げ弾性率等の物性が低くなることと、製造過程で、長尺繊維が樹脂を保持できないなどの不具合が発生する。逆に長尺繊維の量が樹脂１００重量部に対して、３００重量部を越えると、ガラス繊維に樹脂が十分に含浸しないという不具合が発生する。
【００３０】
最終的な成形品の比重は、０．２以上２．０以下が望ましい。すなわち成形品の最終的な比重が０．２未満であると曲げ弾性率等の物性が低すぎ、逆に２．０を越えると、軽量が一つの特長である本成形品の効果がなくなる。成形用通路は、前記した様なベルト式の製品と連動して動く構成が望ましいが、固定式の金型でも構わない。また、成形用通路の断面形状は、四角形を始め何でも構わないが、通路を通して同じ形状で同じ大きさである必要がある。
【００３１】
次に本実施形態の長繊維補強発泡成形品の製造装置の作用及び発泡成形品の具体的な製造工程について説明する。本実施形態の長繊維補強発泡成形品の製造装置では、従来と同様に繊維束供給部１０から供給される長尺ガラス繊維１１を幅方向に配列して一方向に引き揃えられた長尺繊維束１が形成される（図１参照）。
【００３２】
この長尺繊維束１に、図３の様に原料吐出装置（ミキシング装置）１２から発泡ウレタン等の発泡性樹脂液が吐出される。
そして長尺繊維束１は、図３の様に揉み装置２０の下部揉み板２１の上部と上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃとの間に挟まれ、成形用通路３０に向かって進行する。この時に上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃは、長尺繊維束１を下部揉み板２１に押しつけると共に、長尺繊維束１の進行方向に対して垂直方向（矢印）に往復移動し、長尺繊維束１に横方向の力を加え、発泡性樹脂液と長尺繊維束１を下部揉み板２１上で揉み、両者を馴染ませて発泡性樹脂液を長尺繊維束１に揉み込む。
【００３３】
ここで本実施形態の繊維強化樹脂成形品の製造方法では、３枚の上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃの内、最も成形用通路３０に近接した位置に設けられた上部揉み板２２ｃに凹部４０が設けられているので、上部揉み板２２ｃの往復横運動に応じて、長尺繊維束１がしだいに中央に向かって寄せられる。この状態を模式的に表現すると図４の通りである。
【００３４】
すなわち本実施形態の繊維強化樹脂成形品の製造方法で使用する揉み装置２０は、３枚の上部揉み板２２ａ，ｂ，ｃを持ち、その内の先の二枚の上部揉み板２２ａ，ｂは、平板状である。そのため先の二枚の上部揉み板２２ａ，ｂによって長尺繊維束１は、広がり方向に力を受け、発泡性樹脂液が長尺繊維束１に揉み込まれる。そして続く上部揉み板２２ｃには、凹部４０が設けられているので、図４（ａ）の状態から（ｂ）の状態に上部揉み板２２ｃが左側に移動するとき、凹部４０の角の部位によって長尺繊維束１がかき集められ、長尺繊維束１は左側に移動する。
【００３５】
また上部揉み板２２ｃは、前記した様に往復運動をするので、次の段階では、上部揉み板２２ｃは、右方向に移動する。そのため長尺繊維束１は、この度は、凹部４０の角の部位によって右側にかき集められる。こうして長尺繊維束１は、右への移動と左への移動を繰り返し、次第に中央部分に集められる。
中央に集められた長尺繊維束１は、成形用通路３０に送られてゆく。
以下の工程は、従来技術と全く同一であり、発泡性樹脂液を含浸した長尺繊維束１を成形用通路３０内に導入して成形用通路３０内で発泡性樹脂液を発泡させると共に該液を硬化させるが、本実施形態によると成形用通路に至る前に、長尺繊維束１が均等に配されるので、成形された発泡成形品は、長尺繊維束１が均等に分散されており、均質である。
【００３６】
上記した実施形態では、複数設けられた上部揉み板２２の最も成形用通路に近いものに凹部４０を設けたが、もちろん他の上部揉み板２２に凹部を設けてもよい。また凹部の形状は、本実施形態で示した山形に限らず、図５（ａ）の様な台形形状や、図５（ｂ）の様な多角形、あるいは図５（ｃ）の様な円弧形状であってもよい。また図５（ｄ）の様に複数の凹部を有するものであってもよい。図５（ｄ）では、凹部を３か所に設けたが、２箇所に設けてよく、４か所以上に設けたものであってもよい。
また先の実施形態では、上部揉み板２２の凹部４０は、長尺繊維１の進行方向に対して平行溝状に延びるものを例示したが、例えば図６に示す凹部４５の様に、テーパ状に先が狭くなったものであってもよい。
【００３７】
さらに先の実施形態では、いずれも上部揉み板２２に凹部４０を設けたが、逆に下部揉み板２１に凹部を設けてもよい。もちろん下部揉み板２１に凹部を設ける場合は、凹部は上側に開くものとなる。図７は、下部揉み板２１に設ける凹部の例を示すものであり、図７（ａ）は山形形状を示し、図７（ｂ）は台形形状を示し、図７（ｃ）は多角形を示し、図７（ｄ）は円弧形状の凹部を示す。また図７（ｅ）は、下部揉み板２１の２か所に凹部を設けた例である。
【００３８】
また上記した実施形態では、下部揉み板２１は固定されたものを採用したが、下部揉み板２１が前後や左右に移動する機能を持つものであってもよい。また下部揉み板２１にコンベアベルトを採用してもよい。具体的には、ドラム状のプーリにコンベアベルトを懸架してベルトコンベアを構成し、このベルトを下部揉み板とし、その上部に上部揉み板を配置する。コンベアベルトによって構成される下部揉み板２１は、前記した様に、付着した樹脂を効率的に掃除するために繊維群の進行方向に対して逆方向に動かされる。
【００３９】
【実施例】
次に本発明の効果を確認するために行った実験について説明する。
実験に使用した発泡性樹脂液は、発泡ウレタン樹脂液を採用した。実験に使用した発泡ウレタン樹脂液の配合は次の通りである。
【００４０】
〔ポリオール系原料液〕
ポリエーテルポリオール １００重量部
（平均官能基数３ 粘度３８００ｍＰａ・ｓ／２５℃）
水 １重量部
シリコンオイル １重量部
ジブチル錫ジラウレート １重量部
〔ポリイソシアネート系原料液〕
ポリメリックＭＤＩ（粘度２００ｍＰａ・ｓ／２５℃）
【００４１】
また長尺繊維は、繊維直径１７μｍのモノフィラメントを多数引き揃えてガラスロービングとしたもので１３８００番手のものを使用した。
ウレタン樹脂と長尺ガラス繊維の比率は、１：１であり、ウレタン樹脂１００重量部に対して長尺ガラス繊維１００重量部の割合である。
成形した発泡成形品の大きさは、実施例、比較例の双方とも高さ１００ｍｍ、幅２４０ｍｍである。また発泡成形品の比重は、いずれも０．７４である。
【００４２】
実験に使用した製造装置は、いずれも上部揉み板を４枚有するものであり、その大きさは、いずれも長尺繊維束の進行方向の長さが３００ｍｍであり、幅が１５００ｍｍであって、いずれも往復運動を行う。
【００４３】
そして発明の実施例１として、成形用通路に最も近い上部揉み板２２に凹部を設けたものを使用して成形を行った。凹部の大きさは、幅Ｗが１５０ｍｍであり、高さＨは、５０ｍｍである。また実施例１で採用した凹部は、平行溝状であり、どの部位も同じ大きさである。
【００４４】
またさらに発明の実施例２として、凹部の形状が先の実施例とは異なる上部揉み板２２を使用して発泡成形品の成形を行った。実施例２で採用した凹部は、成形用通路に最も近い上部揉み板２２に設けられており、入口側と出口側の大きさが異なる。具体的には、凹部の入口側の幅Ｗは２５０ｍｍであり、高さＨが３０ｍｍである。また出口側の幅Ｗは１５０ｍｍであり、高さＨは５０ｍｍである。すなわち本実施例では、凹部はテーパ状である。
【００４５】
さらに実施例３，４として下部揉み板２１に凹部を設けたものを使用して成形を行った。実施例３で採用した凹部の大きさは、幅Ｗが２５０ｍｍで高さＨは、３０ｍｍである。実施例３で採用した凹部は、平行溝状であり、どの部位も同じ大きさである。
一方、実施例４では、入口側の幅Ｗが３５０ｍｍであり、高さＨが２０ｍｍであり、出口側の幅Ｗが２５０ｍｍであり、高さＨが３０ｍｍの凹部を有するものを使用した。
【００４６】
さらに実施例５として、上下の揉み板２１，２２に凹部を設けたものを使用して成形を行った。実施例５で採用した揉み装置では、成形用通路に最も近い上部揉み板２２に凹部が設けられ、当該凹部の大きさは、いずれの部位についても、幅Ｗが２５０ｍｍであり、高さＨは、３０ｍｍである。下部揉み板２１の凹部の大きさは、いずれの部位についても、幅Ｗが３５０ｍｍであり、高さＨは２０ｍｍである。
【００４７】
さらに比較例として、平板状の上部揉み板及び下部揉み板を使用して発泡成形品の成形をおこなった。
これらの凹部の形状をまとめると、表１の通りである。
【００４８】
【表１】

【００４９】
発泡成形品の評価は、長尺繊維と平行方向に厚み１００ｍｍ、幅２０ｍｍの形状に製品をカットし、その比重を測定することにより行った。試験片は発泡成形品の幅方向の端部及び中央部のものを比較する形で実施した。その結果は、次の表２の通りであった。
【００５０】
【表２】

【００５１】
実施例と、比較例の比較から、本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法によると、中央と端部の比重差が小さいものとなることが理解できる。
【００５２】
【発明の効果】
以上の様に、本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法及び製造装置では、揉み板の運動によって繊維群は徐々に中央方向に寄せられる。そのため本発明によると、繊維群が均等に分散された状態で、成形用通路に導かれる。そのため本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法及び製造装置は、比重のばらつきが少なく、均質な繊維強化樹脂成形品を製造することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】長繊維補強ポリウレタン発泡成形品を製造する製造装置のレイアウト図である。
【図２】長繊維補強ポリウレタン発泡成形品の製造装置の成形用通路の断面図である。
【図３】本発明の長繊維補強ポリウレタン発泡成形品の製造装置における揉み装置周辺の概略図である。
【図４】本発明の実施形態で採用する揉み装置の動作を説明する説明図である。
【図５】揉み装置の上部揉み板の変形例を示す上部揉み板の正面図である。
【図６】揉み装置の上部揉み板の他の変形例を示す上部揉み板の斜視図である。
【図７】揉み装置の下部揉み板の変形例を示す下部揉み板の斜視図である。
【図８】従来技術の長繊維補強ポリウレタン発泡成形品の製造装置における揉み装置周辺の概略図である。
【符号の説明】
１ 長尺繊維束
１０ 繊維束供給部
１１ 長尺ガラス繊維（ガラスロービング）
１２ 原料吐出装置（ミキシング装置）
２１ 下部揉み板
２２ａ，ｂ，ｃ 上部揉み板
３０ 成形用通路
４０ 凹部
４５ 凹部

Claims (3)

1. 多数の長尺繊維を所定間隔に引き揃えながら一方向に進行させ、引き揃えられた上記多数の長尺繊維からなる繊維群に発泡性樹脂液を加え、更に繊維群の進行方向に対して垂直方向の成分を有して相対運動する上部揉み板と下部揉み板によって繊維群と発泡性樹脂液を揉んで発泡性樹脂液を繊維群に含浸させた後、成形用通路に導き、上記発泡性樹脂液を発泡硬化させてなる繊維強化樹脂成形品の製造方法において、上部揉み板又は下部揉み板の少なくとも一方には、繊維群と接する面に繊維群の進行方向に対して溝状に延びる凹部が設けられ、当該揉み板によって繊維群と発泡性樹脂液を揉むことを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法。
2. １又は２以上の上部揉み板と下部揉み板を有し、成形用通路に至る直前の位置の上部揉み板又は下部揉み板の少なくとも一方には、繊維群と接する面に繊維群の進行方向に対して溝状に延びる凹部が設けられ、当該揉み板によって繊維群と発泡性樹脂液を揉むことを特徴とする請求項１に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
3. 多数の長尺繊維からなる繊維群に対して発泡性樹脂液を吐出する原料吐出装置と、繊維群を押さえかつ横方向の力を加える揉み装置と、発泡性樹脂液を発泡硬化させる成形用通路を有し、繊維群をその長手方向に連続的に進行させて発泡性樹脂液を繊維群に付着させると共に繊維群を前記成形用通路内に導入して発泡性樹脂液を発泡硬化させる繊維強化樹脂成形品の製造装置において、前記揉み装置は、繊維群の進行方向に対して垂直方向の成分を有して相対運動する上部揉み板と下部揉み板を有し、上部揉み板又は下部揉み板の少なくとも一方には、繊維群と接する面に繊維群の進行方向に対して溝状に延びる凹部が設けられていることを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造装置。

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