JPH01208118A - 連続長のマルチフィラメントおよびマルチファイバ構造物を含浸するための装置および方法 - Google Patents
連続長のマルチフィラメントおよびマルチファイバ構造物を含浸するための装置および方法Info
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- JPH01208118A JPH01208118A JP63315249A JP31524988A JPH01208118A JP H01208118 A JPH01208118 A JP H01208118A JP 63315249 A JP63315249 A JP 63315249A JP 31524988 A JP31524988 A JP 31524988A JP H01208118 A JPH01208118 A JP H01208118A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
- B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
- B29C70/521—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die and impregnating the reinforcement before the die
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
- B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
- B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
- B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
- B29B15/122—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
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- Reinforced Plastic Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の分野
本発明は、ヤーンなどのような連続長のファイバおよび
フィラメント構造体にポリマー樹脂を含浸するための方
法と装置に係る。
フィラメント構造体にポリマー樹脂を含浸するための方
法と装置に係る。
従来技術の簡単な説明
織物用のファイバおよび/またはフィラメントからでき
たヤーンなどの構造体にポリマー性の樹脂を含浸させる
ためのさまざまな方法と装置が提案されている。たとえ
ば、ガラスファイバのヤーンの含浸について記載してい
る米国特許節3,413.186号参照。一般に、当業
者が直面していた問題のひとつは、多数のガラスファイ
バなどのような個別のフィラメントまたはファイバが、
ファイバ間のエアーポケットまたはボイドを除く゛よう
に樹脂含浸剤で完全に濡らされかつカプセル封じされて
いる生成物を実現することであった。
たヤーンなどの構造体にポリマー性の樹脂を含浸させる
ためのさまざまな方法と装置が提案されている。たとえ
ば、ガラスファイバのヤーンの含浸について記載してい
る米国特許節3,413.186号参照。一般に、当業
者が直面していた問題のひとつは、多数のガラスファイ
バなどのような個別のフィラメントまたはファイバが、
ファイバ間のエアーポケットまたはボイドを除く゛よう
に樹脂含浸剤で完全に濡らされかつカプセル封じされて
いる生成物を実現することであった。
これができない限り、ファイバは互いに物理的に接触し
互いに自由に摩耗する。このことは、当然に、そのフィ
ラメントまたはファイバからできた構造体の寿命を低下
させる。この問題は、ポリマー樹脂が望ましく高い固有
粘度をもった比較的粘性の熱可塑性樹脂の場合、特に難
しい問題となる。
互いに自由に摩耗する。このことは、当然に、そのフィ
ラメントまたはファイバからできた構造体の寿命を低下
させる。この問題は、ポリマー樹脂が望ましく高い固有
粘度をもった比較的粘性の熱可塑性樹脂の場合、特に難
しい問題となる。
従来技術のもうひとつの問題は、含浸剤が十分に「濡ら
して」個々のファイバまたはフィラメントをカプセル封
じすることができるように、これらファイバまたはフィ
ラメントをお互いにバラバラに分離することに関する。
して」個々のファイバまたはフィラメントをカプセル封
じすることができるように、これらファイバまたはフィ
ラメントをお互いにバラバラに分離することに関する。
従来技術においては、上記の問題のこの特定の一面を解
決するという目的の方法と装置に関する記載が極めて多
い。そのような記載の代表的なものを挙げると次のもの
がある。すなわち、たとえば、スワン(Svann)の
米国特許節2.730.455号は静電気によるフィラ
メントの分離に関し、マルコクリ(Marcoccl
i)の米国特許節3.413,186号では、マルチフ
ィラメントまたはマルチファイバが含浸用流体中にある
間にそのフィラメントまたはファイバを曲げるためのエ
レメントが提供されている。また、バーバ(Babor
)の米国特許節3,422,796号には溝付き面上で
マルチフィラメントを機械的に分離することが記載され
、ドルシュ(Dorsch)の米国特許節3,779.
844号では所望の分離を達成するためにバイブレータ
を使用し、ホール(flail)の米国特許節3. 7
98. 095号では音響振動が使われ、ホーリー(l
laν1ey)の米国特許節4.312.917号では
装置を簡単化するためにマルチフィラメントが含浸剤と
接触している間にその通路に丸い突出部を単に差込んで
おり、さらにコグズウェル(Cogsvoll)らの米
国特許節4.541.884号には「分散面」として機
能する一連のロッドを使用することが記載されている。
決するという目的の方法と装置に関する記載が極めて多
い。そのような記載の代表的なものを挙げると次のもの
がある。すなわち、たとえば、スワン(Svann)の
米国特許節2.730.455号は静電気によるフィラ
メントの分離に関し、マルコクリ(Marcoccl
i)の米国特許節3.413,186号では、マルチフ
ィラメントまたはマルチファイバが含浸用流体中にある
間にそのフィラメントまたはファイバを曲げるためのエ
レメントが提供されている。また、バーバ(Babor
)の米国特許節3,422,796号には溝付き面上で
マルチフィラメントを機械的に分離することが記載され
、ドルシュ(Dorsch)の米国特許節3,779.
844号では所望の分離を達成するためにバイブレータ
を使用し、ホール(flail)の米国特許節3. 7
98. 095号では音響振動が使われ、ホーリー(l
laν1ey)の米国特許節4.312.917号では
装置を簡単化するためにマルチフィラメントが含浸剤と
接触している間にその通路に丸い突出部を単に差込んで
おり、さらにコグズウェル(Cogsvoll)らの米
国特許節4.541.884号には「分散面」として機
能する一連のロッドを使用することが記載されている。
この最後の特許は、本発明によって解決された問題のう
ちのひとつ、すなわち、比較的高分子はで比較的粘性の
高いポリマー樹脂を連続長のマルチフィラメントヤーン
に均一かつ充分に含浸させることを解決することを目的
とする方法と装置に関して記載しているので特に重要で
ある。
ちのひとつ、すなわち、比較的高分子はで比較的粘性の
高いポリマー樹脂を連続長のマルチフィラメントヤーン
に均一かつ充分に含浸させることを解決することを目的
とする方法と装置に関して記載しているので特に重要で
ある。
しかし、コグズウエル(Cogsνel l)らによっ
て言及された改良点は装置だけに関するものではなく、
揮発性の可塑剤を熱可塑性樹脂と共に混和して使用する
ことにも依存している。このような情況は、この揮発し
た可塑剤を廃棄する際の環境問題によって厳しく制限さ
れ、業者にとっては常に受は入れられるものではない。
て言及された改良点は装置だけに関するものではなく、
揮発性の可塑剤を熱可塑性樹脂と共に混和して使用する
ことにも依存している。このような情況は、この揮発し
た可塑剤を廃棄する際の環境問題によって厳しく制限さ
れ、業者にとっては常に受は入れられるものではない。
また、ある割合の可塑剤が存在すると樹脂の品質が低下
し得る。
し得る。
同様に業界の技術水準を示すものとして興味があるのは
米国特許節3.694.131号の記載である。
米国特許節3.694.131号の記載である。
本発明の装置と方法によると、粘度が比較的高いものと
比較的低いもののどちらの熱可塑性ポリマー樹脂でも、
連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイバヤー
ンを完全に濡らしかつヤーンに含浸させるための簡単化
された手段が得られる。
比較的低いもののどちらの熱可塑性ポリマー樹脂でも、
連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイバヤー
ンを完全に濡らしかつヤーンに含浸させるための簡単化
された手段が得られる。
発明の概要
本発明は、連続長のマルチフィラメントまたはマルチフ
ァイバにポリマー樹脂を含浸させるための装置に係り、
この装置は、 溶融した熱可塑性ポリマー樹脂のチャンバを包囲し、こ
のチャンバを規定するハウジング壁を有するハウジング
、 前記チャンバと前記ハウジングの外部との間の開放した
流体連通を提供する、前記壁を貫通する入口、 前記チャンバと前記ハウジングの外部との間の開放した
流体連通を提供する、前記壁を貫通する出口、 前記入口と協同して、溶融した熱可塑性ポリマー樹脂を
この入口に導入するための手段、連続長のマルチフィラ
メントまたはマルチファイバを前記チャンバ内に導入す
るための手段、 前記出口と協同して、前記チャンバ内で含浸後の前記連
続長の構造物をサイジング処理するためのサイジングダ
イ、 前記連続長の構造物をチャンバ内に導入するための前記
手段と前記出口および前記サイジングダイとの間で前記
チャンバを貫通するパスライン、前記チャンバ内で前記
パスライン上に設置された凸面、ならびに 前記チャンバ内で前記パスライン上に設置され、前記凸
面から離隔しかつ前記凸面と対向しており、サイズおよ
び形状が前記凸面と合わさるように適合された凹面から なっており、これにより、前記連続長の構造物が前記凹
面と前記凸面との間を移動するための通路が前記パスラ
イン上に形成され、前記移動する連続長の構造物は前記
凹面および前記凸面の両者と接触している。
ァイバにポリマー樹脂を含浸させるための装置に係り、
この装置は、 溶融した熱可塑性ポリマー樹脂のチャンバを包囲し、こ
のチャンバを規定するハウジング壁を有するハウジング
、 前記チャンバと前記ハウジングの外部との間の開放した
流体連通を提供する、前記壁を貫通する入口、 前記チャンバと前記ハウジングの外部との間の開放した
流体連通を提供する、前記壁を貫通する出口、 前記入口と協同して、溶融した熱可塑性ポリマー樹脂を
この入口に導入するための手段、連続長のマルチフィラ
メントまたはマルチファイバを前記チャンバ内に導入す
るための手段、 前記出口と協同して、前記チャンバ内で含浸後の前記連
続長の構造物をサイジング処理するためのサイジングダ
イ、 前記連続長の構造物をチャンバ内に導入するための前記
手段と前記出口および前記サイジングダイとの間で前記
チャンバを貫通するパスライン、前記チャンバ内で前記
パスライン上に設置された凸面、ならびに 前記チャンバ内で前記パスライン上に設置され、前記凸
面から離隔しかつ前記凸面と対向しており、サイズおよ
び形状が前記凸面と合わさるように適合された凹面から なっており、これにより、前記連続長の構造物が前記凹
面と前記凸面との間を移動するための通路が前記パスラ
イン上に形成され、前記移動する連続長の構造物は前記
凹面および前記凸面の両者と接触している。
本発明は、また、本発明の装置を使用して、連続長のマ
ルチフィラメントまたはマルチファイバヤーンを含浸す
る方法にも係る。
ルチフィラメントまたはマルチファイバヤーンを含浸す
る方法にも係る。
「連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイバ」
という用語は、ヤーンなどのようなあらゆるファイバま
たはフィラメント状の構造物を意味している。これらフ
ァイバ/フィラメントの長さは充分に長くて、後述する
加工条件下で充分な強度のロービング、トウまたはヤー
ンが得られるようなものであり、その強度は、得られる
含浸された長い構造物が使用できなくなるような頻度で
破壊が起こることなく、溶融した熱可塑性ポリマー樹脂
とサイジングダイに通してブルトルードする(引き抜く
)のに充分な程度である。
という用語は、ヤーンなどのようなあらゆるファイバま
たはフィラメント状の構造物を意味している。これらフ
ァイバ/フィラメントの長さは充分に長くて、後述する
加工条件下で充分な強度のロービング、トウまたはヤー
ンが得られるようなものであり、その強度は、得られる
含浸された長い構造物が使用できなくなるような頻度で
破壊が起こることなく、溶融した熱可塑性ポリマー樹脂
とサイジングダイに通してブルトルードする(引き抜く
)のに充分な程度である。
発明の好適具体例の詳細な説明
本発明の方法と装置は、広い範囲の連続長のマルチフィ
ラメントおよびマルチファイバの構造物を含浸するため
に使用できる。このような構造物の代表例は、たとえば
マルチフィラメントまたはマルチファイバのヤーンまた
は糸(スレッド)に製造されたガラス、カーボン、ジュ
ート、およびポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミ
ド、アラミドなどのような合成ポリマー樹脂の長いマル
チフィラメントまたはマルチファイバである。本発明の
方法と装置は連続長のガラスファイバを含浸するのに特
に有用であり、以下では本発明が適用できる材料の代表
例としてこの態様(ガラスファイバ)について説明する
。
ラメントおよびマルチファイバの構造物を含浸するため
に使用できる。このような構造物の代表例は、たとえば
マルチフィラメントまたはマルチファイバのヤーンまた
は糸(スレッド)に製造されたガラス、カーボン、ジュ
ート、およびポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミ
ド、アラミドなどのような合成ポリマー樹脂の長いマル
チフィラメントまたはマルチファイバである。本発明の
方法と装置は連続長のガラスファイバを含浸するのに特
に有用であり、以下では本発明が適用できる材料の代表
例としてこの態様(ガラスファイバ)について説明する
。
「ガラスファイバ」という用語は、本明細書中では、フ
ィラメント、ストランド、ヤーン、束、コード(紐)な
どの形態のガラス組成物のファイバを意味し、これらの
ファイバには、連続のフィラメントはもちろん、カット
したファイバ、チョツプドファイバまたは不連続な長さ
のファイバが含まれる。本発明に従って含浸される連続
長のガラスファイバは、未処理でもよいし、あるいはア
ンカー(固着)剤などで処理してポリマー樹脂含浸剤に
対する接合性を改善してあってもよい。
ィラメント、ストランド、ヤーン、束、コード(紐)な
どの形態のガラス組成物のファイバを意味し、これらの
ファイバには、連続のフィラメントはもちろん、カット
したファイバ、チョツプドファイバまたは不連続な長さ
のファイバが含まれる。本発明に従って含浸される連続
長のガラスファイバは、未処理でもよいし、あるいはア
ンカー(固着)剤などで処理してポリマー樹脂含浸剤に
対する接合性を改善してあってもよい。
本発明の装置は、連続長の構造にされたガラスファイバ
(またはすでに記載したような他のファイバおよびフィ
ラメント)に、広範囲のポリマー樹脂、たとえば合成お
よび天然の樹脂エラストマ、熱硬化性樹脂ならびに合成
熱可塑性ポリマー樹脂たとえばポリオレフィン、ポリウ
レタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート
などを均一に含浸させるために使用できる。また、樹脂
形成性の組成物をガラスファイバ中に含浸させ、公知の
方法によりその場で樹脂を形成してもよい。
(またはすでに記載したような他のファイバおよびフィ
ラメント)に、広範囲のポリマー樹脂、たとえば合成お
よび天然の樹脂エラストマ、熱硬化性樹脂ならびに合成
熱可塑性ポリマー樹脂たとえばポリオレフィン、ポリウ
レタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート
などを均一に含浸させるために使用できる。また、樹脂
形成性の組成物をガラスファイバ中に含浸させ、公知の
方法によりその場で樹脂を形成してもよい。
たとえば、ポリウレタンエラストマー前駆体(ポリイソ
シアネートとポリオールまたはポリウレタンプレポリマ
ー)を反応触媒および増量材と共にガラスストランド構
造物中に含浸させ、硬化させてその場でポリウレタン含
浸剤を形成させてもよい。このようなエラストマーをそ
の場で製造することはよく知られており、たとえば米国
特許第4゜008.197号を参照されたい。本発明の
装置は、熱可塑性の樹脂を液化(熱可塑化)するのに充
分な程の加熱下で樹脂をガラスファイバに含浸させるの
に特に有用である。
シアネートとポリオールまたはポリウレタンプレポリマ
ー)を反応触媒および増量材と共にガラスストランド構
造物中に含浸させ、硬化させてその場でポリウレタン含
浸剤を形成させてもよい。このようなエラストマーをそ
の場で製造することはよく知られており、たとえば米国
特許第4゜008.197号を参照されたい。本発明の
装置は、熱可塑性の樹脂を液化(熱可塑化)するのに充
分な程の加熱下で樹脂をガラスファイバに含浸させるの
に特に有用である。
本発明の装置の好ましい使用形態は、高分子量ポリマー
の中間体である低粘度材料を連続長のマルチフィラメン
トまたはマルチファイバに含浸させることである。
の中間体である低粘度材料を連続長のマルチフィラメン
トまたはマルチファイバに含浸させることである。
この「低粘度」という用語は、一般に、(ポリカーボネ
ートの場合)25℃の温度のメチレンクロライド中で測
定して約0.40dl/g未満の固有粘度、またはその
他のプレポリマー組成物の場合の同等な溶融粘度を意味
する。
ートの場合)25℃の温度のメチレンクロライド中で測
定して約0.40dl/g未満の固有粘度、またはその
他のプレポリマー組成物の場合の同等な溶融粘度を意味
する。
広範囲の低粘度オリゴマーおよびプレポリマー樹脂組成
物たとえばポリオレフィン、ポリウレタンなどのプレポ
リマー(これらに限定されることはない)が知られてい
るが、環式カーボネートのような反応性のポリカーボネ
ートオリゴマーを使用するのが好ましい。そのようなオ
リゴマーはその製法と共に良く知られており、たとえば
米国特許第4.644.053号を参照されたい。
物たとえばポリオレフィン、ポリウレタンなどのプレポ
リマー(これらに限定されることはない)が知られてい
るが、環式カーボネートのような反応性のポリカーボネ
ートオリゴマーを使用するのが好ましい。そのようなオ
リゴマーはその製法と共に良く知られており、たとえば
米国特許第4.644.053号を参照されたい。
上述のように、本発明の方法と装置は、比較的高粘度の
溶融した樹脂たとえばポリカーボネート樹脂を連続長の
ガラスファイバに含浸させるのに特に有利である。「高
粘度」という用語は、一般に、(ポリカーボネートの場
合)25℃の温度のメチレンクロライド中で測定して約
0.4〜0゜5dl/gの固有粘度、または他のポリマ
ーの場合の同等な溶融粘度を意味する。
溶融した樹脂たとえばポリカーボネート樹脂を連続長の
ガラスファイバに含浸させるのに特に有利である。「高
粘度」という用語は、一般に、(ポリカーボネートの場
合)25℃の温度のメチレンクロライド中で測定して約
0.4〜0゜5dl/gの固有粘度、または他のポリマ
ーの場合の同等な溶融粘度を意味する。
添付の第1〜4図を参照した好ましい具体例に関する以
下の詳細な説明を見れば、当業者はさらに良く本発明を
理解できるであろう。
下の詳細な説明を見れば、当業者はさらに良く本発明を
理解できるであろう。
第1図は、本発明の装置10の一具体例の断面側面図で
あり、その作動状態を示す。この装置10は、溶融した
熱可塑性ポリマー樹脂のチャンバ14を璧16で包囲し
ているハウジング12からなる。この樹脂のチャンバ1
4は、ハウジング12によって大気から実質的に閉鎖さ
れている。本発明の好ましい具体例の装置10に示され
ているように、樹脂のチャンバ14は、入口18と出口
20の間に伸びる軸線に沿ってハウジング12の内部を
横切っている。この出口20にはサイジングダイ22が
取付けられており、入口18には熱可塑性樹脂押出機(
通常の押出機。第1図には示してない)と連結するため
のアダプタ23が取付けられている。好ましいサイジン
グダイ22は、米国特許出願第133404号に記載さ
れている。
あり、その作動状態を示す。この装置10は、溶融した
熱可塑性ポリマー樹脂のチャンバ14を璧16で包囲し
ているハウジング12からなる。この樹脂のチャンバ1
4は、ハウジング12によって大気から実質的に閉鎖さ
れている。本発明の好ましい具体例の装置10に示され
ているように、樹脂のチャンバ14は、入口18と出口
20の間に伸びる軸線に沿ってハウジング12の内部を
横切っている。この出口20にはサイジングダイ22が
取付けられており、入口18には熱可塑性樹脂押出機(
通常の押出機。第1図には示してない)と連結するため
のアダプタ23が取付けられている。好ましいサイジン
グダイ22は、米国特許出願第133404号に記載さ
れている。
押出機がアダプタ23を通して入口18の中へ溶融樹脂
を排出すると、この樹脂のチャンバ14には溶融した熱
可塑性ポリマー樹脂が満たされる。
を排出すると、この樹脂のチャンバ14には溶融した熱
可塑性ポリマー樹脂が満たされる。
このようにして、装置10の作動中学に樹脂のチャンバ
14には、連続したマルチフィラメントまたはマルチフ
ァイバのヤーンに含浸させるための溶融熱可塑性樹脂が
充満している。マルチフィラメントまたはマルチファイ
バのヤーン26は、第1図に示されているように、ヤー
ン入口24からアダプタ23を通して溶融樹脂のチャン
バ14中へ導入される。アダプタ23中に入った後のヤ
ーン26は、バー30(第3図参照)の下を通過するこ
とによって中央に配置され、入口18と出口20の間で
軸方向に伸びるパスライン(通路)上を進む。含浸され
たヤーン26はサイジングダイ22を通して装置10か
ら排出されるが、このサイジングダイ22は含浸された
ストランドから余分な溶融樹脂を拭い取り、このサイジ
ングダイ22に応じたサイズまたは形状をした所望の生
成物を与える。このサイジングダイ22は、また、ヤー
ンに最終の形状を与えて、たとえば平らなテープまたは
丸いヤーンとしたりするように選択もできる。入口18
内のアダプタ23は、溶融樹脂32の供給源、たとえば
通常の押出機に連結されていてもよい。溶融樹脂32は
押出機(第1図には示してない)からアダプタ23を通
って樹脂のチャンバ14内に入る。含浸されていない連
続長のヤーン26は入口24を通ってアダプタ23と溶
融樹脂32の中に入る。ここで簡単に第3図を参照する
と、図はアダプタ23の断面拡大図であり、ヤーン26
が溶融樹脂32の浴内に入り入口18に入るところを詳
細に示している。ヤーン26はバー30の下を通り、こ
のバー30によって溶融樹脂32内に沈められる。
14には、連続したマルチフィラメントまたはマルチフ
ァイバのヤーンに含浸させるための溶融熱可塑性樹脂が
充満している。マルチフィラメントまたはマルチファイ
バのヤーン26は、第1図に示されているように、ヤー
ン入口24からアダプタ23を通して溶融樹脂のチャン
バ14中へ導入される。アダプタ23中に入った後のヤ
ーン26は、バー30(第3図参照)の下を通過するこ
とによって中央に配置され、入口18と出口20の間で
軸方向に伸びるパスライン(通路)上を進む。含浸され
たヤーン26はサイジングダイ22を通して装置10か
ら排出されるが、このサイジングダイ22は含浸された
ストランドから余分な溶融樹脂を拭い取り、このサイジ
ングダイ22に応じたサイズまたは形状をした所望の生
成物を与える。このサイジングダイ22は、また、ヤー
ンに最終の形状を与えて、たとえば平らなテープまたは
丸いヤーンとしたりするように選択もできる。入口18
内のアダプタ23は、溶融樹脂32の供給源、たとえば
通常の押出機に連結されていてもよい。溶融樹脂32は
押出機(第1図には示してない)からアダプタ23を通
って樹脂のチャンバ14内に入る。含浸されていない連
続長のヤーン26は入口24を通ってアダプタ23と溶
融樹脂32の中に入る。ここで簡単に第3図を参照する
と、図はアダプタ23の断面拡大図であり、ヤーン26
が溶融樹脂32の浴内に入り入口18に入るところを詳
細に示している。ヤーン26はバー30の下を通り、こ
のバー30によって溶融樹脂32内に沈められる。
ふたたび第1図を参照すると、樹脂のチャンバ14内に
収容されている樹脂32中を通過する間にヤーン26が
通るパスラインは、複数個の対向する面40.42の間
を通っていることが分かる=こうして、ヤーン26が庚
数個の面40.42を通過すると、このヤーン26を形
成している個々のフィラメントおよび/またはファイバ
は互いにバラバラになり、その結果、チャンバ14内で
ヤーン26に付着した樹脂が連続長の構造物26中に染
込み、あらゆるフィラメントおよび/またはファイバの
各々を充分に濡らしてカプセル封じによって包み込み、
連続長の構造物26を作り上げることになる。
収容されている樹脂32中を通過する間にヤーン26が
通るパスラインは、複数個の対向する面40.42の間
を通っていることが分かる=こうして、ヤーン26が庚
数個の面40.42を通過すると、このヤーン26を形
成している個々のフィラメントおよび/またはファイバ
は互いにバラバラになり、その結果、チャンバ14内で
ヤーン26に付着した樹脂が連続長の構造物26中に染
込み、あらゆるフィラメントおよび/またはファイバの
各々を充分に濡らしてカプセル封じによって包み込み、
連続長の構造物26を作り上げることになる。
対向する面40.42の最初の一対は、面40が面42
の下方になっている。出口20に向かうにつれてこれら
の而は交互に入替わる。すなわち、次の一対では面40
が面42の上方になる。次の隣りの一対では面40.4
2の位置はふたたび逆転し、第1図に示しである最後の
一対の面40.42でもまた逆転する。好ましい具体例
の装置10では、各面40は他のすべての面40と同一
であり、各面42もまた他の面42と同一である。
の下方になっている。出口20に向かうにつれてこれら
の而は交互に入替わる。すなわち、次の一対では面40
が面42の上方になる。次の隣りの一対では面40.4
2の位置はふたたび逆転し、第1図に示しである最後の
一対の面40.42でもまた逆転する。好ましい具体例
の装置10では、各面40は他のすべての面40と同一
であり、各面42もまた他の面42と同一である。
この好ましい具体例の装置10では図示の各面40.4
2は可動のローラであるが、これらの面はシャフト50
.52上のある位置に固定されていて回転できないもの
でもよい。本発明の装置10にとって必須のことは、各
面40.42のサイズ、形状および配置ならびに面40
.42間の間隔である。作動中ヤーン26は各面40.
42間のパスライン上を通過する。面40.42間の間
隔は、ヤーン26が入口18と出口20の間を通過中各
面40,42と接触しかつ好ましくは面40と42の間
で圧搾されるようなものである。これらの面40.42
間の圧搾および間隔を1凋節する補助とするために、各
対の面40.42の一方または両方を、いろいろな寸法
のヤーンに対応できるように調節可能に配置または装着
しておいてもよい。
2は可動のローラであるが、これらの面はシャフト50
.52上のある位置に固定されていて回転できないもの
でもよい。本発明の装置10にとって必須のことは、各
面40.42のサイズ、形状および配置ならびに面40
.42間の間隔である。作動中ヤーン26は各面40.
42間のパスライン上を通過する。面40.42間の間
隔は、ヤーン26が入口18と出口20の間を通過中各
面40,42と接触しかつ好ましくは面40と42の間
で圧搾されるようなものである。これらの面40.42
間の圧搾および間隔を1凋節する補助とするために、各
対の面40.42の一方または両方を、いろいろな寸法
のヤーンに対応できるように調節可能に配置または装着
しておいてもよい。
本発明の好ましい具体例の装置10に示しであるように
、面40.42の下側の面は、これらの面40.42間
の間隔48を上記の目的に合わせて調節できるように調
節可能なネジ46に装着する。
、面40.42の下側の面は、これらの面40.42間
の間隔48を上記の目的に合わせて調節できるように調
節可能なネジ46に装着する。
ここで第2図を参照すると、図は第1図と垂直の方向か
ら見た構成部品40,42の拡大図であり、而40.4
2の配置などがさらに詳しく示されている。下側の面4
0は凸面であり、これは四面42からある間隔をもって
離れ、シャフト50に回転可能に装着されたローラが好
ましく、また、前記四面42は、図示のように、シャフ
ト52に回転可能に装着されたローラが好ましい。調節
可能なネジ46によって面40が移動させられて面42
に近付いたりこれから遠ざかったりし、その結果間隔4
8が調節できる。このようにして面40.42間を通過
する連続長のヤーン26はこれらの面間で圧搾されるこ
とになる。次の交互の対の而40.42ではこれらの面
40,42の位置が入れ替わる。
ら見た構成部品40,42の拡大図であり、而40.4
2の配置などがさらに詳しく示されている。下側の面4
0は凸面であり、これは四面42からある間隔をもって
離れ、シャフト50に回転可能に装着されたローラが好
ましく、また、前記四面42は、図示のように、シャフ
ト52に回転可能に装着されたローラが好ましい。調節
可能なネジ46によって面40が移動させられて面42
に近付いたりこれから遠ざかったりし、その結果間隔4
8が調節できる。このようにして面40.42間を通過
する連続長のヤーン26はこれらの面間で圧搾されるこ
とになる。次の交互の対の而40.42ではこれらの面
40,42の位置が入れ替わる。
第4図は第2図の4−4線に沿った図であり、連続長の
ヤーン26の内部で個々のフィラメントおよび/または
ファイバが拡散されていることを示している。
ヤーン26の内部で個々のフィラメントおよび/または
ファイバが拡散されていることを示している。
当業者には明らかなように、上述の本発明の好ましい具
体例の装置10に対し、本発明の思想と範囲を逸脱する
ことなく多くの修正をなすことができる。たとえば、連
続長の構造物26が通るパスラインは直線である必要は
なく (もっとも、この方が単純で好ましいが)、曲が
った線であってもよい。また、連続長のヤーン26は、
押出機からの溶融熱可塑性樹脂を供給する入口18とは
別の離れた開口または入口を介して樹脂のチャンバ14
中に導入してもよい。さらに、上でも述べたように、面
40.42の両方を所定の位置に固定してもよいし、あ
るいは連続長の構造物26に及ぼす面の圧搾力を増減す
るために調節可能な浮遊シャフトに固定してもよい。ま
た、これらの面40.42は、連続長のヤーン26が装
置10内を通過する間その速度を上げるために受働であ
るか、または駆動される、自由に回転するローラであっ
てもよい。さらにまた、装置10は、樹脂のチャンバ1
4内の樹脂32の熱可塑性を維持するために加熱手段を
含んでいてもよいことが分かる。この口約のためには、
装置10を加熱する通常のいかなる手段も使用できる。
体例の装置10に対し、本発明の思想と範囲を逸脱する
ことなく多くの修正をなすことができる。たとえば、連
続長の構造物26が通るパスラインは直線である必要は
なく (もっとも、この方が単純で好ましいが)、曲が
った線であってもよい。また、連続長のヤーン26は、
押出機からの溶融熱可塑性樹脂を供給する入口18とは
別の離れた開口または入口を介して樹脂のチャンバ14
中に導入してもよい。さらに、上でも述べたように、面
40.42の両方を所定の位置に固定してもよいし、あ
るいは連続長の構造物26に及ぼす面の圧搾力を増減す
るために調節可能な浮遊シャフトに固定してもよい。ま
た、これらの面40.42は、連続長のヤーン26が装
置10内を通過する間その速度を上げるために受働であ
るか、または駆動される、自由に回転するローラであっ
てもよい。さらにまた、装置10は、樹脂のチャンバ1
4内の樹脂32の熱可塑性を維持するために加熱手段を
含んでいてもよいことが分かる。この口約のためには、
装置10を加熱する通常のいかなる手段も使用できる。
従って、樹脂のチャンバ14内に収容されているポリマ
ー樹脂の溶融状態すなわち熱可塑性を維持するために装
置1oの内部またはこれに沿った1か所以上のいかなる
点で熱エネルギを加えてもよい。ヒーターエレメントは
、気体または液体の熱交換媒体を始めとする加熱流体に
よって加熱されるエレメントなどのように、所定の溶融
温度を維持するための従来の加熱手段のいずれでもよい
。便利なヒーターエレメントとして、電気導体を介して
接続することによって電気エネルギ(図示してない)に
より加熱される電気抵抗ヒーターがある。また、所定の
温度が維持されるように、ヒーター手段へエネルギを供
給したり止めたりするための適当な回路スイッチを有す
るヒーター手段と共に(業界でよく知られているように
)熱電対および温度センサを使用してもよい。このよう
にして、チャンバ14内部および連続長の構造物26内
部またはその上の樹脂32の温度は、装置10を通過す
る間に連続長の構造物26を形成する個々のフィラメン
トまたはファイバの回りを流れる樹脂32の流れを促進
する範囲に維持することができる。
ー樹脂の溶融状態すなわち熱可塑性を維持するために装
置1oの内部またはこれに沿った1か所以上のいかなる
点で熱エネルギを加えてもよい。ヒーターエレメントは
、気体または液体の熱交換媒体を始めとする加熱流体に
よって加熱されるエレメントなどのように、所定の溶融
温度を維持するための従来の加熱手段のいずれでもよい
。便利なヒーターエレメントとして、電気導体を介して
接続することによって電気エネルギ(図示してない)に
より加熱される電気抵抗ヒーターがある。また、所定の
温度が維持されるように、ヒーター手段へエネルギを供
給したり止めたりするための適当な回路スイッチを有す
るヒーター手段と共に(業界でよく知られているように
)熱電対および温度センサを使用してもよい。このよう
にして、チャンバ14内部および連続長の構造物26内
部またはその上の樹脂32の温度は、装置10を通過す
る間に連続長の構造物26を形成する個々のフィラメン
トまたはファイバの回りを流れる樹脂32の流れを促進
する範囲に維持することができる。
次の実施例は、本発明を実施および使用するやり方と方
法を説明するものであり、本発明を実施する上で本発明
者が最良の態様と考えるものである。
法を説明するものであり、本発明を実施する上で本発明
者が最良の態様と考えるものである。
実施例1
添付の図面に示しであるような装置10を作成する。サ
イジングダイ部品のグイオリフィスは1゜58mmであ
る。連続長のファイバグラスヤーン[歩留250のファ
イバグラス。ハイボンド(Hybond) 2079
゜P PGインダストリーズ(PPGIndustri
es)製]をこの装置に通す。熱可塑性樹脂[ポリカー
ボネート樹脂レキサン(LEXANR)140゜ゼネラ
ル・エレクトリック社(General Electr
lc Co、)製。固何粘度0.5dl/g]を装置1
0中に押出し、一方、前記のヤーンを約1068kgの
張力の下で2.1m/分のスピードでこの装置10に通
す。樹脂の押出温度は約250℃で、装置10内でも同
じ温度に維持する。40重量%の樹脂が含浸した平らな
テープ状のストランドが生成し、10倍の倍率で目視検
査したがガラスファイバ間に樹脂のボイドはまったくな
い。
イジングダイ部品のグイオリフィスは1゜58mmであ
る。連続長のファイバグラスヤーン[歩留250のファ
イバグラス。ハイボンド(Hybond) 2079
゜P PGインダストリーズ(PPGIndustri
es)製]をこの装置に通す。熱可塑性樹脂[ポリカー
ボネート樹脂レキサン(LEXANR)140゜ゼネラ
ル・エレクトリック社(General Electr
lc Co、)製。固何粘度0.5dl/g]を装置1
0中に押出し、一方、前記のヤーンを約1068kgの
張力の下で2.1m/分のスピードでこの装置10に通
す。樹脂の押出温度は約250℃で、装置10内でも同
じ温度に維持する。40重量%の樹脂が含浸した平らな
テープ状のストランドが生成し、10倍の倍率で目視検
査したがガラスファイバ間に樹脂のボイドはまったくな
い。
第1図は、本発明の具体例の装置の側面図であり、作動
状態を断面で示す。 第2図は、構成部品40.42の拡大図であり、第1図
に示した図とは垂直の方向から眺めた図である。 第3図は、装置10のアダプタおよび入口の拡大図であ
り、断面図で示す。 第4図は、第2図の4−4線に沿った図である。 10・・・本発明の装置、12・・・ハウジング、14
・・・溶融熱可塑性ポリマー樹脂のチャンバ、16・・
・ハウジング壁、18・・・入口、20・・・出口、2
2・・・サイジングダイ、23・・・アダプタ、24・
・・ヤーン入口、26・・・マルチフィラメントまたは
マルチファイバのヤーン、30・・・バー、32・・・
溶融樹脂、40142・・・対向する面、46・・・調
節可能なネジ、48・・・面間間隔、50.52・・・
シャフト。
状態を断面で示す。 第2図は、構成部品40.42の拡大図であり、第1図
に示した図とは垂直の方向から眺めた図である。 第3図は、装置10のアダプタおよび入口の拡大図であ
り、断面図で示す。 第4図は、第2図の4−4線に沿った図である。 10・・・本発明の装置、12・・・ハウジング、14
・・・溶融熱可塑性ポリマー樹脂のチャンバ、16・・
・ハウジング壁、18・・・入口、20・・・出口、2
2・・・サイジングダイ、23・・・アダプタ、24・
・・ヤーン入口、26・・・マルチフィラメントまたは
マルチファイバのヤーン、30・・・バー、32・・・
溶融樹脂、40142・・・対向する面、46・・・調
節可能なネジ、48・・・面間間隔、50.52・・・
シャフト。
Claims (11)
- (1)連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイ
バにポリマー樹脂を含浸させるための装置であって、 溶融した熱可塑性ポリマー樹脂のチャンバを包囲し、該
チャンバを規定するハウジング壁を有するハウジング、 該チャンバと該ハウジングの外部との間の開放した流体
連通を提供する、前記壁を貫通する入口、該チャンバと
該ハウジングの外部との間の開放した流体連通を提供す
る、前記壁を貫通する出口、前記入口と協同して、溶融
した熱可塑性ポリマー樹脂を該入口に導入するための手
段、 連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイバを前
記チャンバ内に導入するための手段、前記出口と協同し
て、前記チャンバ内で含浸後の前記連続長の構造物をサ
イジング処理するためのサイジングダイ、 前記連続長の構造物をチャンバ内に導入するための前記
手段と前記出口および前記サイジングダイとの間で該チ
ャンバを貫通するパスライン、前記チャンバ内で前記パ
スライン上に設置された凸面、ならびに 前記チャンバ内で前記パスライン上に設置され、前記凸
面から離隔しかつ前記凸面と対向しており、サイズおよ
び形状が前記凸面と合わさるように適合された凹面 からなっており、これにより、前記連続長の構造物が前
記凹面と前記凸面との間を移動するための通路が前記パ
スライン上に形成され、前記移動する連続長の構造物は
前記凹面および前記凸面の両者と接触している、前記装
置。 - (2)連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイ
バをチャンバ内に導入するための手段が、樹脂を導入す
るための手段への入口である請求項1記載の装置。 - (3)含浸された連続長の構造物の形状がサイジングダ
イによって形成される請求項1記載の装置。 - (4)パスラインが真直ぐである請求項1記載の装置。
- (5)凹面および凸面が所定の位置に固定されている請
求項1記載の装置。 - (6)凹面および凸面の一方が所定の位置に固定されて
いる請求項1記載の装置。 - (7)凹面および凸面が所定の位置で可動である請求項
1記載の装置。 - (8)スペースが調節可能である請求項1記載の装置。
- (9)凹面および凸面が回転可能なローラである請求項
1記載の装置。 - (10)凸面ローラおよび凹面ローラが複数個存在する
請求項1記載の装置。 - (11)対になった凸面と凹面が所定の位置で交互にあ
る請求項1記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US133,418 | 1987-12-15 | ||
US07/133,418 US4864964A (en) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | Apparatus and method for impregnating continuous lengths of multifilament and multi-fiber structures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01208118A true JPH01208118A (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=22458534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63315249A Pending JPH01208118A (ja) | 1987-12-15 | 1988-12-15 | 連続長のマルチフィラメントおよびマルチファイバ構造物を含浸するための装置および方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4864964A (ja) |
EP (1) | EP0320653A3 (ja) |
JP (1) | JPH01208118A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006109618A1 (ja) | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Adeka Corporation | シアニン化合物、光学フィルター及び光学記録材料 |
WO2009116608A1 (ja) | 2008-03-21 | 2009-09-24 | 株式会社プライムポリマー | 長繊維強化樹脂組成物及びその成形体 |
WO2010137305A1 (ja) | 2009-05-29 | 2010-12-02 | 株式会社プライムポリマー | 長繊維強化樹脂組成物及びその成形体 |
US8420728B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-16 | Mitsui Chemicals, Inc. | Fiber-reinforced resin composition and molded body thereof |
JP2014516320A (ja) * | 2011-04-12 | 2014-07-10 | ティコナ・エルエルシー | 繊維ロービングを含浸するためのダイ及び方法 |
JP2015505752A (ja) * | 2011-12-09 | 2015-02-26 | ティコナ・エルエルシー | 繊維ロービングを含浸するための含浸区分及びダイ |
WO2018173678A1 (ja) | 2017-03-23 | 2018-09-27 | 新日鉄住金化学株式会社 | 炭素繊維強化樹脂組成物用の密着性付与剤 |
Families Citing this family (50)
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