JP4891576B2 - 長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂含浸性が高く、毛羽の発生量の少ない長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造方法、及びその製造装置に関する。
従来より、連続強化繊維束に、熱可塑性樹脂をマトリックス樹脂として含浸させて、これをペレットとした長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料が知られている。長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造方法としては、マトリックス樹脂原料を押出機にて可塑化し溶融させ、溶融した樹脂を含浸ダイに充填させるとともに、回巻体等から引き出された強化繊維束を含浸ダイ中に通過させることにより、強化繊維束すなわち強化単繊維（モノフィラメント）の集合体である繊維束（ストランド）の中に樹脂が含浸した状態となり、これをノズル等の含浸槽出口孔により賦形された連続強化物（長繊維強化熱可塑性樹脂ロッド）をペレタイザーなどによって切断することにより得られる。
そして、強化繊維束が溶融した熱可塑性樹脂と接触した際、熱可塑性樹脂の粘度上昇や固化が発生して強化繊維束中に樹脂が均一に行き渡りにくくなるという、いわゆる樹脂の含浸性不良を防止するため、例えば、下記特許文献１〜３に開示されているように、強化繊維束を含浸ダイに導入する前に、強化繊維束を赤外線加熱、電気加熱などで予熱処理するといったことがなされている。
一方、下記特許文献４では、低張力でかつ毛羽の発生が極めて少ない状態で強化繊維束を薄く均一に開繊するにあたり、連続的に供給される強化繊維束の走行方向に対して交差する方向に層流の気体を強化繊維束にあて、該強化繊維束を幅方向に開繊することが開示されている。そして、開繊前の前処理として、強化繊維束を予熱処理などの前処理をすることが有効であると記載されている。
特許２８２９３２３号明細書
特開平３−２３０９４３号公報
特開２００５−０２８７１２号公報
特開平１１−２００１３６号公報
しかしながら、上記特許文献１〜４に開示されているような、赤外線加熱、電気加熱などによる予熱処理では、強化繊維束の予熱効率が不十分であり、予熱処理に時間を要したり、強化繊維束の内部まで十分予熱されないことがあった。
例えば、上記特許文献４のように、開繊させる為の前処理として予熱処理する場合であれば、強化繊維束の中心部まで十分予熱されていなくとも、特に問題が生じることはないが、上記特許文献１〜３のように、樹脂含浸工程の前処理として予熱処理する場合においては、予熱が不充分であると、強化繊維束の中心部にまで樹脂が十分含浸しないことがあり、品質の安定化が図れないことがあったり、また、樹脂の含浸性不良が生じることもあった。
そこで、強化繊維束の予熱効率を向上させるため、上記特許文献１では、予熱処理を行う前に、テンションロールで強化繊維束を開繊させる処理を行っているが、強化繊維束の撚り具合によっては、開繊が不充分となりがちであった。また、テンションロールで強化繊維束を開繊する際、張力がかかるので、毛羽立ちが生じやすく、含浸ダイで糸切れしたりすることがあり生産性が悪いという欠点を有していた。
また、上記特許文献１〜４には、毛羽の発生を抑制しつつ予熱処理を行うということについては、何ら開示されていない。
したがって、本発明の目的は、樹脂含浸性が高く生産性に優れた長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造方法及びそれに用いる製造装置を提供することにある。
上記目的を達成するにあたって、本発明の長繊維強化樹脂成形材料の製造方法は、連続した強化繊維束を含浸ダイに導入し、溶融した熱可塑性樹脂中に浸漬させて、ノズルから引き抜く繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造方法であって、温度が（熱可塑性樹脂の溶融温度−１００）〜（熱可塑性樹脂の溶融温度＋１０）℃、風速が１０〜１２０ｍ／ｍｉｎ、風量が１〜８ｍ ３ ／ｍｉｎである熱風が、強化繊維束の引き抜き方向と順方向に流れている、内部空間の全長が５００〜５０００ｍｍで、高さが５０〜３００ｍｍの予熱室に、強化繊維束を繊維束状態のまま通過させて０．５〜１０秒予熱処理したのち、含浸ダイに導入して該強化繊維束を開繊しながら前記熱可塑性樹脂を含浸させることを特徴とする。
一方、本発明の長繊維強化樹脂成形材料の製造装置は、強化繊維束が通過する入口孔と、該入口孔と略水平方向の出口孔と、熱風発生機と連結した熱風導入口と、熱風を排出するための熱風排出口とを有し、前記熱風導入口が前記入口孔側に配置され、かつ、前記熱風排出口が前記出口孔側に配置され、前記入口孔から導入された前記強化繊維束を、繊維束状態のまま前記出口孔から送出させる予熱室を有する予熱槽と、この予熱室の出口孔から引き出した強化繊維束を、溶融した熱可塑性樹脂に含浸させるための含浸ダイとを備え、前記予熱室は、内部空間の全長が５００〜５０００ｍｍで、高さが５０〜３００ｍｍであって、前記熱風導入口から、温度が（熱可塑性樹脂の溶融温度−１００）〜（熱可塑性樹脂の溶融温度＋１０）℃、風速が１０〜１２０ｍ／ｍｉｎ、風量が１〜８ｍ ３ ／ｍｉｎである熱風が導入され、前記含浸ダイは、内部に導入された強化繊維束を開繊させて、溶融した熱可塑性樹脂を含浸させる含浸機構を備えることを特徴とする。
本発明の長繊維強化樹脂成形材料の製造方法によれば、強化繊維束の引き抜き方向と順方向に熱風を吹き付けることで、比較的短時間で、強化繊維束の内部まで予熱することができ、予熱処理に要する時間を短時間にできる。また、強化繊維束の内部までしっかりと予熱されていることから、後の含浸ダイにおける熱可塑性樹脂の含浸工程において、含浸性不良が生じにくく、安定した品質の長繊維強化樹脂成形材料を提供することができる。さらには、この予熱処理工程において強化繊維束に付着した毛羽も除去でき、また、新たに毛羽を生じさせることもないので、含浸ダイにおけるノズル詰まりが生じにくくなり、断線などによる生産性低下を引き起こしにくく、生産性に優れている。
また、本発明の長繊維強化樹脂成形材料の製造装置によれば、強化繊維束の入口孔から出口孔に向けて熱風が流通できるように構成されているので、予熱処理の際において、強化繊維束が予熱室の内壁に擦れたり、また、強化繊維束同士など擦れあったりしにくいので、新たな毛羽の発生を抑制しながら、強化繊維束を予熱処理することができ、また、強化繊維束の予熱処理に要する時間を短縮できる。そして、強化繊維束の内部までしっかりと予熱することができるので、安定した品質の長繊維強化樹脂成形材料を生産性よく提供することができる。
本発明の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造方法において用いることのできる強化繊維束としては、強化単繊維を、通常公知の集束剤で１００〜２０，０００本集束させた繊維束が好ましく、４００〜１２，０００本集束させた繊維束がより好ましい。強化単繊維の種類としては、特に限定はなく、例えばガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、芳香族ポリアミド繊維等の高融点繊維等がいずれも使用でき、なかでも、得られる長繊維強化樹脂構造物の強度や価格などを考慮すると、ガラス繊維が好ましい。また、強化単繊維の繊維径としては、４〜３０μｍが好ましく、７〜２５μｍがより好ましい。
また、マトリックス樹脂として用いる熱可塑性樹脂としては、結晶性および非晶性の両者を含み、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、熱可塑性ポリウレタン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルアミド、ポリエーテルイミド、アクリロニトリル・スチレン樹脂等のその他の熱可塑性樹脂およびこれらの組み合わせが使用できる。
本発明の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造装置は、例えば、図１に示される装置によって基本的に構成される。
図１において、図示しない回巻体から引き出された強化繊維束１が、予熱槽２に導入されて予熱処理が行われ、予熱槽２の前方に設けた含浸ダイ５へと導入するようになっている。
この予熱槽２は、例えば、図２〜４に示すような構成をなしている。ここで、図２は予熱槽２の平面図であり、図３は図２のＡ‐Ａ線に沿った断面図であり、図４は図２のＢ‐Ｂ線に沿った断面図である。
この予熱槽２は、予熱室１８と、熱風発生機１１とで主に構成されている。
予熱室１８は、強化繊維束１が通過する入口孔１６と、該入口孔１６と略水平方向に出口孔１７が設けられており、また、入口孔１６側には、ダクト１４を介して熱風発生機１１と連結した熱風導入口１２が設けられており、出口孔１７側には、熱風を排出するための熱風排出口１３が設けられている。すなわち、強化繊維束１の引き抜き方向と順方向に熱風が流れているようになっている。
熱風発生機１１としては、特に限定は無く、市販の電熱線加熱式ブロアーなどが挙げられる。
なお、本発明において、予熱室１８内の熱風を熱風排出口１３から外部へと排出するような構成にしてもよいが、作業環境や運転コストなどの観点から、図４に示すように、熱風排出口１３を、排気ダクト１５を介して熱風発生機１１に連結させ、予熱室１８の内部の熱風を循環利用できるような構成とすることが好ましい。
そして、予熱室１８の内部空間は、高さＨが５０〜３００ｍｍであることが好ましく、１００〜２００ｍｍであることがより好ましい。高さＨが５０ｍｍ未満であると、予熱室１８の内壁に強化繊維束１が擦れて毛羽が生じやすくなり、含浸ダイ５においてノズル詰まりなどを引き起こしやすくなり、また、３００ｍｍを超えると、結果として予熱室１８の断面積が大きくなるので、予熱処理に必要な風速、風量を得るにあたり、多量の熱風が必要となるので、コストパフォーマンスに劣るので好ましくない。
また、全長Ｌは、５００〜５０００ｍｍであることが好ましく、１０００〜３０００ｍｍであることがより好ましい。全長Ｌが５００ｍｍ未満であると、予熱室１８において、強化繊維束が十分加熱されず含浸不良となることがあり、また、５０００ｍｍを超えると、結果として予熱室１８が占有する場所が広くなってしまうので、生産設備の設置自由度が劣るので好ましくない
含浸ダイ５においては、予熱槽２から引き出された強化繊維束１が導入される強化繊維束導入口６ａを一端に有している。また、内部には導入された強化繊維束１を開繊させて、押出機３から溶融樹脂供給経路４を介して供給された溶融熱可塑性樹脂を含浸させる含浸機構を備えている。こうして樹脂が含浸された強化繊維束１は、含浸ダイ５の他端部に設けられたノズル６ｂから引き出されるようになっている。なお、ノズル６ｂの形状は目的とする長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の繊維含有率や形状によって適宜設定できる。
含浸ダイ５前方には、ノズル６ｂから引き出された長繊維強化熱可塑性樹脂ロッド７を冷却する冷却装置８が配設されており、また、この冷却装置８の更に前方には、長繊維強化熱可塑性樹脂ロッド７を引き出すための引き取り機９が配設されている。引き取り機９は長繊維強化熱可塑性樹脂ロッド７を一定速度で送り出せる構造をなしている。この引き取り機９の更に前方には、引き取られた長繊維強化熱可塑性樹脂ロッド７を所定の長さに切断するペレタイザー１０が配設されている。
次に、上記装置を用いた本発明の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造方法について説明する。
まず、図示しない回巻体等から引き出された連続した強化繊維束１を、予熱室１８の入口孔１６から予熱室１８に導入して、強化繊維束１を予熱処理する。
本発明において強化繊維束１の予熱処理は、強化繊維束１の引き抜き方向に沿って熱風を当て行う。
強化繊維束１に熱風を当てることで、強化繊維束１に発生した毛羽を吹き飛ばして除去することができるが、例えば、強化繊維束１の引き抜き方向に対して交差する方向や、逆方向に熱風を吹き付けて予熱処理を行った場合、強化繊維束１が予熱室１８の内壁に擦れたり、また、強化繊維束同士又は強化単繊維同士などが擦れあったりしやすく、新たに毛羽を発生させがちである。そのため、強化繊維束１の引き抜き方向に対して交差する方向や逆方向に熱風を吹き付けて予熱処理を行った場合、予熱室１８を通過した強化繊維束１は、破断面が多く、毛羽の発生量が多くなりがちであり、ノズル詰まりや糸切れが生じやすく、長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の生産性が損なわれやすい。
一方、強化繊維束１の引き抜き方向に沿って熱風を当てて予熱処理を行った場合、強化繊維束１が予熱室１８の内壁に擦れたり、また、強化繊維束同士又は強化単繊維同士などが擦れあったりしにくいので、新たな毛羽の発生を抑制しながら、強化繊維束１を予熱処理することができる。そのため、予熱室１８を通過した強化繊維束１は、毛羽の量が極めて少なく、ノズル詰まりや糸切れが生じにくいものである。また、予熱効率も高いので、比較的短時間で強化繊維束の内部まで予熱処理でき、長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の生産性にも優れている。
予熱処理に用いる熱風の温度は、（熱可塑性樹脂の溶融温度−１００）〜（熱可塑性樹脂の溶融温度＋１０）℃が好ましい。熱風の温度が（熱可塑性樹脂の溶融温度−１００）℃未満であると、強化繊維束１に熱可塑性樹脂を含浸させるのが難しくなり、含浸性不良が生じることがあり、また、（熱可塑性樹脂の溶融温度＋１０）℃を超えると、熱により強化繊維束の集束剤や含浸させる熱可塑性樹脂が劣化してしまい、繊維強化樹脂成形材料の機械強度などの物性を損なう虞れがある。
また、熱風の風速は、１０〜１２０ｍ／ｍｉｎが好ましい。風速が１０ｍ／ｍｉｎ未満であると、予熱効率が悪く、また、毛羽の除去効果もほとんど得られないため、ノズル詰まりや糸切れなどの発生を抑制できず、長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の生産性が劣りがちである。また、１２０ｍ／ｍｉｎを超えると、運転コストがかかるだけで予熱効率の向上がさほど認められず、そればかりか、予熱室１８の内壁に強化繊維束同士又は強化単繊維同士などが擦れあったり、強化繊維束が撚れたりしやすくなるので、毛羽が生じやすく、ノズル詰まりや糸切れなどが生じやすくなり、長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の生産性が劣りがちである。
熱風の風量は、１〜８ｍ３／ｍｉｎが好ましい。風量が１ｍ３／ｍｉｎ未満であると、予熱効率が悪く、また、発生した毛羽の除去効果もほとんど得られないため、ノズル詰まりや糸切れなどの発生を抑制できず、長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の生産性が劣りがちである。また、８ｍ３／ｍｉｎを超えると、運転コストがかかるだけで予熱効率の向上がさほど認められず、そればかりか、予熱室１８の内壁に強化繊維束同士又は強化単繊維同士などが擦れあったり、強化繊維束が撚れたりしやすくなり、毛羽が生じやすくなってしまう。
そして、予熱処理時間は強化繊維束の走行速度によって適宜設定することができるが、本発明の予熱処理によれば、予熱効率が良好であることから、予熱処理に要する時間を比較的短時間とすることができ、生産性の観点から０．５〜３０秒が好ましく、より好ましくは１〜２０秒であり、更に好ましくは１０秒以下である。このように比較的短時間であっても、強化繊維束１を十分内部まで予熱することができるので、後の含浸ダイ５における熱可塑性樹脂の含浸工程において、樹脂の含浸性不良の発生を抑制することができ、安定した品質の繊維強化樹脂成形材料を生産性よく製造できる。
次に、予熱室１８から引き出した強化繊維束１を強化繊維束導入口６ａから含浸ダイ５に導入して、溶融した熱可塑性樹脂を含浸させる。そして、ノズル６ｂを通して含浸ダイ５から引き出すことで、余分な熱可塑性樹脂が除去され、所定の繊維含有率で、所定の形状に賦形された所望の長繊維強化熱可塑性樹脂ロッド７が得られる。そして、この長繊維強化熱可塑性樹脂ロッド７を冷却装置８へ導入して冷却し、引き取り機９で引き取る。引き取られた長繊維強化熱可塑性樹脂ロッド７は、切断刃の付いたペレタイザー１０で所定の長さに切断され、長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料が得られる。
以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。しかし、これらの実施例は本発明の実施態様を具体的に説明するものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
［実施例１］
繊維径１６μｍのガラス単繊維を６，０００本集束した強化繊維束を、強化繊維束の引き抜き方向と順方向に温度２００℃の熱風が、風速６０ｍ／ｍｉｎ、風量４ｍ３／ｍｉｎで流通している全長２０００ｍｍで、高さが１５０ｍｍである予熱室に導入して３秒間予熱処理した。
そして、この予熱処理した強化繊維束を、溶融温度２８０℃のポリプロピレン樹脂（ＭＦＲ：３０ｇ／１０ｍｉｎ、測定条件：２３０℃：２１．２Ｎ）で満たされた含浸ダイ中に導入して樹脂を含浸させ、ガラス含有率６０質量％となるように、含浸ダイから引き抜き、カット長１０ｍｍに切断してペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を得た。
繊維径１６μｍのガラス単繊維を６，０００本集束した強化繊維束を、強化繊維束の引き抜き方向と順方向に温度２００℃の熱風が、風速６０ｍ／ｍｉｎ、風量４ｍ３／ｍｉｎで流通している全長２０００ｍｍで、高さが１５０ｍｍである予熱室に導入して３秒間予熱処理した。
そして、この予熱処理した強化繊維束を、溶融温度２８０℃のポリプロピレン樹脂（ＭＦＲ：３０ｇ／１０ｍｉｎ、測定条件：２３０℃：２１．２Ｎ）で満たされた含浸ダイ中に導入して樹脂を含浸させ、ガラス含有率６０質量％となるように、含浸ダイから引き抜き、カット長１０ｍｍに切断してペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を得た。
［参考例１］
実施例１において、熱風の温度を８０℃とした以外は実施例１と同様にしてペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を得た。
実施例１において、熱風の温度を８０℃とした以外は実施例１と同様にしてペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を得た。
［参考例２］
実施例１において、熱風の風速を１５０ｍ／ｍｉｎとし、風量を１０ｍ３／ｍｉｎとした以外は実施例１と同様にしてペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を得た。
実施例１において、熱風の風速を１５０ｍ／ｍｉｎとし、風量を１０ｍ３／ｍｉｎとした以外は実施例１と同様にしてペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を得た。
［参考例３］
実施例１において、熱風の風速を５ｍ／ｍｉｎとし、風量を０．３ｍ３／ｍｉｎとした以外は実施例１と同様にしてペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を得た。
実施例１において、熱風の風速を５ｍ／ｍｉｎとし、風量を０．３ｍ３／ｍｉｎとした以外は実施例１と同様にしてペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を得た。
［比較例１］
実施例１において、熱風の風向を強化繊維束の引き抜き方向と逆方向にした以外は実施例１と同様にしてペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を得た。
実施例１において、熱風の風向を強化繊維束の引き抜き方向と逆方向にした以外は実施例１と同様にしてペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を得た。
［比較例２］
実施例１において、温度２００℃の熱風の代わりに、赤外線ヒーターを用い、２００℃で３秒間予熱処理した以外は実施例１と同様にしてペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を得た。
実施例１において、温度２００℃の熱風の代わりに、赤外線ヒーターを用い、２００℃で３秒間予熱処理した以外は実施例１と同様にしてペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を得た。
＜物性評価＞
（生産性）
実施例１、参考例１〜３及び比較例１〜２のペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料（ペレット）の製造時において、２日間連続稼動後の糸切れの発生率を評価し、引き抜いた強化繊維束の全本数に対する糸切れの発生した割合が１０％以下であれば◎、１０〜２０％であれば○、２０〜３０％であれば△、３０％を超える場合を×とした。
（生産性）
実施例１、参考例１〜３及び比較例１〜２のペレット状の長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料（ペレット）の製造時において、２日間連続稼動後の糸切れの発生率を評価し、引き抜いた強化繊維束の全本数に対する糸切れの発生した割合が１０％以下であれば◎、１０〜２０％であれば○、２０〜３０％であれば△、３０％を超える場合を×とした。
（樹脂含浸性）
実施例１、参考例１〜３及び比較例１〜２のペレットをインクに浸して、繊維が樹脂で濡れていないところに染み込ませ、ペレットの着色具合を目視で評価し、相対評価にて含浸性を評価した。ペレットの着色が少なく含浸性が良好なものから、着色が多く含浸性の悪いものの順番で、大変良好を◎、良好を○、普通を△、悪いを×、の４段階で評価した。
実施例１、参考例１〜３及び比較例１〜２のペレットをインクに浸して、繊維が樹脂で濡れていないところに染み込ませ、ペレットの着色具合を目視で評価し、相対評価にて含浸性を評価した。ペレットの着色が少なく含浸性が良好なものから、着色が多く含浸性の悪いものの順番で、大変良好を◎、良好を○、普通を△、悪いを×、の４段階で評価した。
上記結果を表１にまとめて記す。
上記結果より、強化繊維束の引き抜き方向と順方向に熱風が流れている予熱室で、強化繊維束を予熱処理することで、樹脂含浸性の高い長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を生産性よく製造することができる。なかでも、熱風の温度を（熱可塑性樹脂の溶融温度−１００）〜（熱可塑性樹脂の溶融温度＋１０）℃とし、熱風の風速を１０〜１２０ｍ／ｍｉｎとし、熱風の風量１〜８ｍ３／ｍｉｎとした実施例１は、樹脂の含浸性が極めて高く、更には、毛羽の発生量が少なく極めて生産性の優れたものであった。
本発明によれば、強化繊維束の予熱効率が高く、かつ毛羽の発生を抑制することができるので、品質の良い長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料を効率的に製造することができる。
１：強化繊維束
２：予熱槽
３：押出機
４：溶融樹脂供給経路
５：含浸ダイ
６ａ：強化繊維束導入口
６ｂ：ノズル
７：長繊維強化熱可塑性樹脂ロッド
８：冷却装置
９：引き取り機
１０：ペレタイザー
１１：熱風発生機
１２：熱風導入口
１３：熱風排出口
１４：ダクト
１５：排気ダクト
１６：入口孔
１７：出口孔
１８：予熱室
２：予熱槽
３：押出機
４：溶融樹脂供給経路
５：含浸ダイ
６ａ：強化繊維束導入口
６ｂ：ノズル
７：長繊維強化熱可塑性樹脂ロッド
８：冷却装置
９：引き取り機
１０：ペレタイザー
１１：熱風発生機
１２：熱風導入口
１３：熱風排出口
１４：ダクト
１５：排気ダクト
１６：入口孔
１７：出口孔
１８：予熱室
Claims (2)
- 連続した強化繊維束を含浸ダイに導入し、溶融した熱可塑性樹脂中に浸漬させて、ノズルから引き抜く繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造方法であって、
温度が（熱可塑性樹脂の溶融温度−１００）〜（熱可塑性樹脂の溶融温度＋１０）℃、風速が１０〜１２０ｍ／ｍｉｎ、風量が１〜８ｍ ３ ／ｍｉｎである熱風が、強化繊維束の引き抜き方向と順方向に流れている、内部空間の全長が５００〜５０００ｍｍで、高さが５０〜３００ｍｍの予熱室に、強化繊維束を繊維束状態のまま通過させて０．５〜１０秒予熱処理したのち、含浸ダイに導入して該強化繊維束を開繊しながら前記熱可塑性樹脂を含浸させることを特徴とする長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造方法。 - 強化繊維束が通過する入口孔と、該入口孔と略水平方向の出口孔と、熱風発生機と連結した熱風導入口と、熱風を排出するための熱風排出口とを有し、前記熱風導入口が前記入口孔側に配置され、かつ、前記熱風排出口が前記出口孔側に配置され、前記入口孔から導入された前記強化繊維束を、繊維束状態のまま前記出口孔から送出させる予熱室を有する予熱槽と、
この予熱室の出口孔から引き出した強化繊維束を、溶融した熱可塑性樹脂に含浸させるための含浸ダイとを備え、
前記予熱室は、内部空間の全長が５００〜５０００ｍｍで、高さが５０〜３００ｍｍであって、前記熱風導入口から、温度が（熱可塑性樹脂の溶融温度−１００）〜（熱可塑性樹脂の溶融温度＋１０）℃、風速が１０〜１２０ｍ／ｍｉｎ、風量が１〜８ｍ ３ ／ｍｉｎである熱風が導入され、
前記含浸ダイは、内部に導入された強化繊維束を開繊させて、溶融した熱可塑性樹脂を含浸させる含浸機構を備えることを特徴とする長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造装置。
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