JPH04122627A - 繊維強化樹脂成形用シートの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、繊維強化樹脂成形用シートの製造方法に関
し、詳しくは、繊維強化樹脂成形品の製造方法として、
予め熱硬化性樹脂にガラス繊維等の強化用繊維を混入さ
せてなる繊維強化樹脂成形用シートを、適当な成形手段
で成形硬化させて所望の成形品を製造する方法において
、前記繊維強化樹脂成形用シートを製造する方法に関す
るものである。

〔従来の技術） 予め製造された繊維強化樹脂成形用シートを成形硬化さ
せて繊維強化樹脂成形品を製造する方法は、真空成形や
加圧成形等の各種シート成形方法およびシート成形装置
を用いて、複雑な形状の成形品を高精度に能率良く成形
できる方法として各種製品の製造に利用されている。

ところで、繊維強化樹脂成形用シートを真空／加圧成形
等で延伸させて賦形すると、熱硬化性樹脂に混入された
強化用繊維か、延伸の度合が大きな方向に配向させられ
るという現象を起こし、製造された繊維強化樹脂成形品
に延伸方向による強度の違いが生じてしまう。繊維強化
樹脂成形品として、何れの方向にも一定以上の強度を必
要とする場合には、前記のような強度の異方性が生じる
のは好ましくない。また、成形品の用途や要求される機
能によっては、成形品の特定の方向における強度を他の
方向よりも大きくしておきたい場合があるが、前記した
成形時の延伸差に基づく強度の違いは、成形品の形状２
こよって決まって′−マうため、任意の形状の成形品二
こ対して任意の方向の強度を高めるというようなことは
出来ない。

上記のような問題を解消するため　繊維強化樹脂成形用
シートを製造する際に、強化用繊維に一定の配向を与え
ておくことか提案されている。例えば、前記した成形時
の延伸により強度が低下する方向に、予め強化用繊維の
配向を与えておけば、成形時の延伸による強化用繊維の
配向作用と相殺され、得られた繊維強化樹脂成形品では
強化用繊維の配向が無くなって、強度の異方性が解消さ
れる。また、成形品のうち特に強度を増したい方向に強
化用繊維の配向が一致するようにして繊維強化樹脂成形
用シートを成形しておけば、任意の方向の強度を高める
ことができる。

このような、繊維強化樹脂成形用シートの強化用繊維に
配向を与える方法としては、特開昭５０１２３７８０号
公報や特開昭５７−３９２７２号公報に開示された方法
がある。何れの方法も、強化用繊維となる短い繊維を、
多数のピンが設けられているとともに、傾斜させた状態
で振動を与えるようになっている整列板、あるいは、溝
付の傾斜板に沿って滑り落として、熱硬化性樹脂の上に
供給することにより、短繊維が傾斜板や整列板の傾斜方
向に沿って配向した状態になって熱硬化性樹脂に混入さ
れるというものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のような、従来における繊維強化樹脂成
形用シートの強化用繊維に配向を与える方法は、前記し
た溝付傾斜板や整列板あるいは振動装置等の複雑で大掛
かりな設備が必要であり、コスト的に高くつく欠点があ
った。また、使用する強化用繊維の種類や特性によって
は、傾斜板や整列板をスムーズに滑り落ちずに溜まって
しまったり、十分な配向が与えられない場合や配向の方
向が制約される場合もあった。

そこで、この発明の課題は、強化用繊維に配向を与える
繊維強化樹脂成形用シートの製造方法において、複雑な
設備を必要とせず、しかも、確実かつ能率的に任意の方
向の配向を強化用繊維に与えることのできる方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段） 上記課題を解決する、この発明にかかる繊維強化樹脂成
形用シートの製造方法（ま、切断された強化用繊維およ
び熱硬化性樹脂を熱可塑性樹脂フィルムの上に積載し含
浸せしめて、熱硬化性樹脂に強化用繊維が混入された繊
維強化樹脂成形用シートを製造する方法において、強化
用繊維を切断して一定方向に放出する強化用繊維切断手
段から、強化用繊維の放出位置と熱可塑性樹脂の上の積
載面との間隔を３０ｃｍ以下にして、熱硬化性樹脂の上
に強化用繊維を供給するとともに、強化用繊維切断手段
と熱可塑性樹脂フィルムを５０　ｃｍ／ｍ１ｎｄ上の速
度で相対移動させる。

強化用繊維は、ガラス、金属その他、通常の繊維強化樹
脂製品に利用されている各種の強化用繊維を使用するこ
とができる。強化用繊維は、連続した長尺の繊維状ある
いは繊維束状で用いるのでなく、予め製造された長尺の
ロービング状繊維あるいは連続フィラメントを、強化用
繊維切断手段で適当な長さに切断して、比較的短い短繊
維状あるいは短繊維束状Ｓこじて用いる。

強化用繊維切断手段：よ、従来と同様の各種強化用繊維
切断装置のうち、切断された強化用繊維を一定方向乙こ
放出できる構造になったものであれば自由りこ使用でき
る。強化用繊維の放出方向は、真下であってもよいが、
通常は、水平方向の速度成分を有する斜め下向きである
ほうが好ましい。

強化用切断手段として、後述する強化用繊維の配向を行
わせ易くするには、円筒状をなし、周方向に一定間隔で
切断刃を設けたロールカッタをロールカッタに対向する
ゴムローラと組み合わせた構造のものが好ましい。ロー
ルカッタとゴムローラの高さ位置を同じにして水平方向
に並べておけば、強化用繊維の放出方向は真下になり、
ロール力・ツタおよびゴムローラの何れか一方を他方よ
りも高い位置に配置すれば、強化用繊維の放出方向は斜
め下向きになる。

熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ（
メタ）アクリレート樹脂、不飽和ポリウレタン樹脂、エ
ポキノ樹脂その他、通常の繊維強化樹脂製品を製造する
ための各種熱硬化性樹脂からなるものが用いられる。熱
硬化性樹脂には、成形時の硬化方法によって加熱硬化剤
や紫外線硬化剤等の硬化剤を含有させておいたり、各種
の着色剤その他の添加剤を配合しておくことができる。

繊維強化樹脂成形用シートを製造するには、定方向に走
行させた熱可塑性樹脂フィルムの上方に、前記した強化
用繊維切断手段を配置しておき、この強化用繊維切断手
段で強化用繊維を切断し、強化用繊維切断手段から放出
された強化繊維を、直ちに熱可塑性樹脂フィルムの上に
供給すると共に、その繊維の供給と相前後して熱硬化性
樹脂液をそのフィルムの上に供給し、通常の方法に従っ
て含浸・脱泡し、必要により増粘させることにより繊維
強化樹脂成形用シートを製造する。この際、必要により
熱可塑性樹脂フィルムに積載された熱硬化性樹脂液およ
び強化用繊維の上面を、前記同様の熱可塑性樹脂フィル
ムで覆うこともできる。更にまた、熱硬化性樹脂液と強
化用繊維の積載に先立って熱硬化性樹脂液のみを熱可塑
性樹脂フィルムの上に所定の厚さとなるように塗布し、
必要乙こより増粘させておくこともできる。

この発明では、強化用繊維切断手段の強化用繊維の放出
位置と、熱可塑性樹脂フィルムの上の積載面との間隔す
なわち高さの差を３０ｃｍ以下にしておく。積載面とは
、熱可塑性樹脂フィルムの上に直接強化用繊維を積載す
る場合には熱可塑性樹脂フィルム自体の表面になり、熱
可塑性樹脂フィルムの上に熱硬化性樹脂層を形成してか
ら強化用繊維を積載する場合には熱硬化性樹脂層の表面
になる。また、強化用繊維が一旦供給された後に、再度
その上に強化用繊維が供給される場合には、その直前に
積載された層の表面が積載面となる。

この様に、複数回に分けて強化用繊維が供給される場合
には、そのうちの少なくとも１回は、強化用繊維の放出
位置と積載面との関係が前記関係を満たすようにして強
化用繊維が供給されなければならない。前記間隔が３０
ＣＩ１１を超えると、熱硬化性樹脂中の強化用繊維の配
向をコントロールするのか困難となる。また、間隔が短
いほど強化用繊維の配向が揃うが、強化用繊維切断手段
の設置構造等も考慮して前記間隔を設定すればよい。

上記のようにして、強化用繊維切断手段から放出された
強化用繊維が配向された状態で熱可塑性樹脂フィルムの
上に積載されるが、強化用繊維切断手段と熱可塑性樹脂
フィルムを相対的に移動させることによって、熱可塑性
樹脂フィルムの全体に均等に強化用繊維を積載させるこ
とができる。

相対的に移動させるとは、強化用繊維切断手段を固定し
ておき、その下を熱可塑性樹脂フィルムが走行するよう
になっていてもよいし、熱可塑性樹脂フィルムは固定し
ておいて、その上方をレール等の走行手段によって強化
用繊維切断手段が走行するようになっていてもよく、さ
らに、強化用繊維切断手段と熱可塑性樹脂フィルムの両
方が移動してもよい。

この強化用繊維切断手段と熱可塑性樹脂フィルムの相対
移動速度を５０ｃ＋＋＋／ｍｉｎ以上にする。この相対
移動速度が５０ｃｍ／ｍｉｎ未満であると、強化用繊維
が一部に固まって供給されたり、強化用繊維の配向を良
好に制御することかできない。相対移動速度か大きいほ
ど、作業能率は向上するが、熱可塑性樹脂フィルムの上
に供給される強化用ｗｈ維の密度は薄くなるので、目的
とする強化用繊維の混入密度や強化用繊維の供給回数等
を考慮して相対移動速度を設定する。

強化用繊維切断手段と熱可塑性樹脂フィルムが相対移動
する方向は自由に設定でき、相対移動の方向と前記相対
移動速度を適当に選択することによって、強化用繊維の
配向方向や配向状態を制御することができる。具体的に
は、強化用繊維切断手段から切断された強化用繊維が放
出される方向と、強化用繊維切断手段に対する熱可塑性
樹脂フィルムの相対移動方向が、水平面でみたときに平
行であれば、熱可塑性樹脂フィルムの相対移動方向に沿
って強化用繊維が配向した状態で積載される。強化用繊
維の前記放出方向と相対移動方向に角度がついていれば
、強化用繊維の配向も熱可塑性樹脂フィルムの相対移動
方向に対して−・定の角度を育する状態ムこなる。但り
、強化用繊維の配向は、前記放出方向と相対移動方向の
角変そのままにはならない場合かあり、厳密二こ：よ前
記角度と相対移動速度との関係によって変わる。放出方
向と相対移動方向の角度は、０°〜３６ｏ°の任意の角
度に設定することかできる。

特に、強化用繊維の放出方向を、熱可塑性樹脂フィルム
の走行方向に対して、後ろ向きで一定の角度をつけてお
くと、熱可塑性樹脂フィルムの走行方向に対して、直角
方向に配向を持たせて強化用繊維を積載することも可能
になる。

上記のようにして、熱可塑性樹脂フィルムの上に強化用
繊維が配向状態で積載されることにより、所定方向に強
化用繊維が配向した繊維強化樹脂成形用シートを得るこ
とができる。強化用繊維が混入された熱硬化性樹脂層の
上にさらに配向の異なる強化繊維の層を形成したり、別
の熱硬化性樹脂層を積層したりすることもできる。

製造された繊維強化樹脂成形用シートを成形する方法は
、通常の繊維強化樹脂成形品の成形方法および成形装置
が自由に利用できる。その際は、繊維強化樹脂成形用シ
ートに〆尾大された強化用繊維の配向が、成形品の特定
の方向↓こ一致するようにして、繊維強化樹脂成形用シ
ートを成形するのが好ましい。

〔作　　用〕

強化用繊維切断手段から一定方向に放出された強化用繊
維を、熱可塑性樹脂フィルムの上に積載する際に、強化
用繊維の放出位置と熱可塑性樹脂フィルムの上の積載面
との間隔が狭ければ、強化繊維は放出方向にしたがって
揃った状態で熱可塑性樹脂フィルムの上に供給される。

すなわち、強化用繊維は一定の配向をもった状態で熱可
塑性樹脂フィルムの上に供給され、この配向状態で熱硬
化性樹脂中に混入されることになる。但し、強化用繊維
の放出位置と熱可塑性樹脂フィルムの上の積載面との間
隔が広くなると、強化用繊維が熱可塑性樹脂フィルムの
上に到達するまでの間に、強化用繊維の姿勢が変化して
バラバラになってしまい、良好な配向状態にはならない
。この発明では、前記強化用繊維の放出位置と熱可塑性
樹脂フィルムの上の積載面の間隔を３０ｃｍ以下に設定
しておくことによって、熱可塑性樹脂フィルムの一部に
おける強化用繊維の配向状態が確実かつ良好Ｓこなる。

また、強化用繊維切断手段と熱可塑性樹脂フィルムを５
０　ｃｍ／ｍ１ｎＪａ上の速度で相対移動させることに
よって、熱可塑性樹脂フィルムの上の全体に強化用繊維
を供給できるとともに、強化用繊維の配向状態を良好に
できる。これは、一定の方向に放出された強化用繊維が
熱可塑性樹脂フィルムの上に積載される際には、そのと
きの強化用繊維の姿勢およびその速度成分にしたがって
、熱可塑性樹脂フィルムの上における強化用繊維の配向
状態が決まるためである。詳しく説明すると、強化用繊
維切断手段と熱可塑性樹脂フィルムの相対移動速度が小
さいと、強化用繊維切断手段から放出された強化用繊維
が熱可塑性樹脂フィルムの上に到達するまでに水平方向
の速度成分を失っていたり、強化用繊維が垂直下向きの
状態で落下したりすると、熱可塑性樹脂フィルムの上に
強化用繊維を良好な配向状態で積載することができない
。巳かし、強化用繊維切断手段と熱可塑性樹脂フィルム
が一定の速度以上で相対移動してい孔ば、強化用繊維自
体には水平方向の速度成分がなくても、熱可塑性樹脂フ
ィルムに対して強化用繊維か水平方向に相対移動しなが
ら積載されることになり、この相対移動によって強化用
繊維が確実に配向することになる。

強化用繊維切断手段がロールカッタとゴムロールを組み
合わせたものであれば、ロールカッタの回転駆動によっ
て、長尺状の強化用繊維を一定の長さに効率良く切断で
きるとともに、ロールカッタとゴムロールの対向位置か
ら接線方向に向かって強化用繊維が放出され、強化用繊
維の放出方向が確実に一定方向に揃うことになる。また
、ロールカッタでは、多数の長尺状強化繊維を並べて同
時に切断することができるので、一定の幅を有する熱可
塑性樹脂フィルムの上全体に、能率的に強化用繊維を供
給することができる。

強化用繊維切断手段かあの強化用繊維の放出方向と、強
化用繊維切断手段シこ対する熱可塑性樹脂フィルムの相
対移動方向が平行であれば、熱可塑性樹脂フィルムの上
に強化用繊維か積載される際には、放出された強化用繊
維の有する速度と相対移動速度の両方が同し向きに加わ
るので、強化用繊維の配向が確実に揃うことになる。

また、強化用繊維切断手段からの強化用繊維の放出方向
と、強化用繊維切断手段に対する熱可塑性樹脂フィルム
の相対移動方向に角度がついていると、熱可塑性樹脂フ
ィルムに対する強化用繊維の配向が、放出された強化用
繊維の姿勢および速度のベクトルと、相対移動方向のベ
クトルとが合成された方向になるので、強化用繊維の配
向を自由に制御することが可能になる。

〔実　施　例〕

ついで、この発明の実施例について、図面を参照しなが
ら以下に詳しく説明する。

第１図および第２図は、繊維強化樹脂成形用シートの製
造装置のうち、強化用繊維の混入部分の概略構造を示し
ており、コンヘア（図示せず）等の上に載置されて一定
方向に走行する熱可塑性樹脂フィルム１２の上に液状の
熱硬化性樹脂層１４が強化用繊維３４の積載シこ先立っ
て形成されている。

熱可塑性樹脂フィルム１２の上方には、ロールカッタ２
２とゴムローラ２４からなる強化用繊維切断手段２０が
固定設置されている。ロールカッタ２２およびゴムロー
ラ２４の軸方向が、熱可塑性樹脂フィルム１２の表面と
平行で、かつ、熱可塑性樹脂フィルム１２の走行方向と
直交するように配置されている。ロールカッタ２２には
、周方向に沿って等間隔で複数枚の切断刃２６が取り付
けられている。ゴムローラ２４はロールカッタ２２より
も高い位置に設けられており、ロールカッタ２２とゴム
ローラ２４の中心を結ぶ線が傾斜している。ロールカッ
タ２２とゴムローラ２４の間に、巻回ロール３２の状態
で用意された長尺の強化用繊維束すなわちロービング繊
維３０が供給される。第２図に示すように、ロールカッ
タ２２の軸方向に沿って多数のロービング繊維３０か並
べられた状態で供給される。ロービング繊維３０は、ロ
ールカッタ２２の切断刃２６とゴムローラ２４の間で一
定長さに切断されて、ゴムローラ２４とロールカッタ２
２の中心を結ぶ方向と直交するロールカッタ２２の接線
方向に放出される。

ロールカッタ２２から放出された強化用繊維３４は、放
出時に与えられた速度成分と自重による落下速度とが合
成された速度ベクトルをもち、斜め下向きに落下して、
熱可塑性樹脂フィルム１２の上に供給される。ロールカ
ッタ２２から強化用繊維３４が放出される位置と熱可塑
性樹脂フィルム１２の上の熱硬化性樹脂層１４の表面と
の間隔りは３０ｃＸ１１以下に設定されている。

熱可塑性樹脂フィルム１２の上に供給された強化用繊維
３４は、熱硬化性樹脂層１４の内部に一定の密度で混入
される。強化用繊維３４は熱硬化性樹脂層１４の上に供
給されたときの姿勢のままで熱硬化性樹脂層１４に混入
されるので、強化用繊維３４は熱可塑性樹脂フィルム１
２の走行方向と平行な方向乙こ配向することになる。

熱硬化性樹脂層１４に強化用繊維３４が配回状態で混入
された後、熱硬化性樹脂層１４の増粘を行ったり、成形
工程で扱い易い形状に裁断じたりして、繊維強化樹脂成
形用シートが製造され、この繊維強化樹脂成形用シート
を通常の成形方法で所定の製品形状に成形して、繊維強
化樹脂成形製品が得られる。成形工程では、強化用繊維
３４の配向が目的とする機能を果たせるような状態で、
繊維強化樹脂成形用シートを成形型へ装着する。

つぎに、第３図および第４図に示す実施例は、強化用繊
維切断手段２０の配置構造を変更した実施例である。す
なわち、第３図に示すように、強化用繊維切断手段２０
のロールカッタ２２およびゴムローラ２４の軸方向が、
熱可塑性樹脂フィルム１２の走行方向に対して角度をも
つとともに、ロールカッタ２２からの強化用繊維３４の
放出方向が、熱可塑性樹脂フィルム１２の走行方向に対
して反対方向を向いている。

このような装置を使用すると、第４図左側に示すようＣ
二強化用繊維３４は熱可塑性樹脂フィルム１２二二対し
で、水平面内で、走行方向と角度をもった状態で落下供
給される。このとき、強化用繊維３４は、斜め下向きの
姿勢で落下するので、熱可塑性樹脂フィルム１２の走行
方向の後ろ側になる先端ａが先に落下して熱硬化性樹脂
層１４の上に付着する。熱可塑性樹脂フィルム１２は連
続走行しているので、第４図右側に示すように、強化用
繊維３４の前記先端ａは熱可塑性樹脂フィルム１２に引
っ張られて前進する。その後、強化用繊維３４の前記先
端ａの反対側の端部すなわち後端すも熱硬化性樹脂層１
４の上に付着する。このときには、前記先端ａが後端す
と平行な位置まで前進しているので、熱硬化性樹脂層１
４の上に強化用繊維３４の全体が付着した段階では、強
化用繊維３４が熱可塑性樹脂フィルム１２の走行方向に
対して直交する状態で配向することになる。

すなわち、前記した実施例では、熱可塑性樹脂フィルム
１２の走行方向と平行に強化用繊維３４が配向するのに
対し、この実施例では、熱可塑性樹脂フィルム１２の走
行方向と直交する方向に強化用繊維３４が配向すること
になる。さら２こ、強化用繊維切断手段２０の配置角度
や、熱可塑性樹脂フィルム１２の走行速度を変えれば、
熱可塑性樹脂フィルム１２の上に最終的に積載されたと
きの強化用繊維３４の配置角度を変更することができる
。

つぎに、第５図に示す実施例は、熱硬化性樹脂層１４の
層構造を変更した実施例である。すなわち、熱可塑性樹
脂フィルム１２の上に形成された熱硬化性樹脂層１４に
、強化用繊維３４を配向させずランダムな状態で混入さ
せたランダム層Ｘを形成し、その上に、前記同様の方法
で、強化用繊維３４を配向させて混入させた配向層Ｙを
形成したものである。この実施例によれば、強化用繊維
３４のランダム層Ｘで、繊維強化樹脂成形製品の全方向
に対する強度を確保するとともに、強化用繊維３４を配
向させた配向層Ｙで繊維強化樹脂成形製品の特定方向に
対する強度を増強することができる。

つぎに、以上に説明５た、この発明乙こかかる繊維強化
樹脂成形用シートの製造方法を適用した具体的実施例に
ついて説明する。

使用材料および成形型− く熱硬化性樹脂液〉 不飽和ポリエステル樹脂　　　１００重量部（日本触媒
化学工業株式会社製 エポラノクＧ−１０３） 増粘剤（酸化マグネシウム）　　　　１重量部加熱硬化
剤　　　　　　　　　　　１重量部（ターシャリブチル
・パーオキシ ２エチルヘキサノニー１・） 紫外線硬化剤　　　　　　　　　　１重量部（ベンゾイ
ソメチルエーテル） 〈ガラス繊維〉 （１）　　マット（日東紡製　ＭＣ−４５０Ａ）（２）
　　ロービング（日東紡製 Ｒ３−２３０ＰＵ−５３６） 〈熱可塑性樹脂フィルム〉 ビニロンフィルム（厚さ３０ミクロン）く成形型〉 （１１成形型Ｉ 開口部３００Ｘ３００ｍ、深さ１５ｃｍで１部に排気口
を備えた雌型（ｔａ維強化樹脂成形用・−トの伸張率は
、縦方向１１０％、横方向１１％） （２）成形型■ 開口部６００Ｘ１５０ｍ、深さ７５ＭＭで１部に排気口
を備えた雌型（繊維強化樹脂成形用と−トの伸張率は、
縦方向１２５％、横方向２０（％） 実施例１− 前記第１図および第２図に示す装置を用いた。

１　ｍ／ｍｉｎの速度で走行する熱可塑性樹脂フィルＪ
１２上に、ガラス繊維マントを１枚と熱硬化性ヰ１脂液
を供給し、ガラス繊維マントに熱硬化性樹ｍ液を含浸さ
せて、熱硬化性樹脂層１４を形成し六。走行する熱可塑
性樹脂フィルム１２の上方に配置した強化用繊維切断手
段２０は、ロールカッタ２２の軸方向を熱可塑性樹脂フ
ィルム１２の走１う方向と直交するように配置し、強化
用繊維の放出位置と熱可塑性樹脂フィルム１２の上の熱
硬化性樹脂層１４の表面との間隔りを３　ｃｍに設定し
た。

強化用繊維切断手段２ｏでガラス繊維マントを約５　ｃ
ｍの長さに切断して強化用繊維３４を作製し、４５０ｇ
／ｍの割合で熱硬化性樹脂層１４の上Ｓこ供給した。強
化用繊維３４は、熱可塑性樹脂フィルム１２の走行方向
と平行に配向した状態で積載された。その上に、ガラス
マント１枚を重ね、熱硬化性樹脂液を供給し、さらに熱
可塑性樹脂フィルム１２を重ねた。全体をロールで脱泡
した後、３０℃で１２時間熟成させて厚さ約３１、ガラ
ス含有量約３０％の繊維強化樹脂成形用シートＡを得た
。

繊維強化樹脂成形用シートＡを、９０”Ｃの成形型■の
開口部に、周辺を固定して装着した。内部を排気して繊
維強化樹脂成形用シー）Ａを型面にしたがって吸引賦形
した後、直ちに紫外線照射ランプで紫外線を６０秒間照
射した。賦形後２０分間で繊維強化樹脂成形用シー）Ａ
は硬化し、成形型Ｉの型形状に沿った平板状の繊維強化
樹脂成形品が得られた。

この成形品の引張強度を測定し、繊維強化（封脂成形用
ンートＡを製造したときの熱可塑性樹脂フィルム１２の
走行方向（この実施例では強化用繊維３４の配向方向と
一致する）と、これと直交する方向との強度比（以下、
縦横強度比と呼ぶ）を算出したところ１．８であり、強
度の異方性が大きな成形品であった。このことがら、こ
の発明の方法によって、特定方向の強度を高めた繊維強
化樹脂成形品を製造できることが実証された。

−比較例１一 実施例１において、切断された強化用繊維３４の代わり
に、ガラスマントを１枚積層して繊維強化樹脂成形用シ
ー）Ｂを得た。実施例１と同様にして、繊維強化樹脂成
形品を製造したところ、その縦横強度比は１．０７であ
り、強度の異方性はなかった。

実施例２〜 実施例１と同じ繊維強化樹脂成形用シートＡがら、成形
型■を用いて、実施例１と同様の方法で繊維強化樹脂成
形品を製造した。成形型Ｈに繊維強化樹脂成形用シー）
Ａを装着する際には、成形時に伸張率が小さい方向と、
強化用繊維３４の配向方向が一致するように配置した。

製造された成形品の底面における縦横強度比は１．１で
あり、縦横でほぼ同等の強度を発揮できることが判った
。

比較例２− 比較例１と同じ繊維強化樹脂成形用シー）Ｂを用いて、
実施例２と同様の方法で繊維強化樹脂成形品を製造した
。得られた成形品は、縦横強度比が０．６であり、成形
時の伸張率が小さな方向（縦方向）の強度が、成形時の
伸張率が大きな方向（横方向）の強度よりも極端に小さ
くなってしまっている。このことと、前記実施例２の結
果を比べれば、この発明の方法によって、成形時の伸張
率の違いに伴って生じる成形品の強度異方性を解消でき
ることが実証された。

一実施例３ 実施例１において、強化用繊維切断手段２ｏの強化用繊
維の放出位置と熱硬化性樹脂層１４の表面との間の間隔
りを２９ｃｍに設定した以外は　実施例１と同様の方法
で繊維強化樹脂成形用シートを作製した。強化用繊維３
４は熱可塑性樹脂フィルム１２の走行方向とほぼ平行に
配向されていた。実施例１と同様にじで繊維強化樹脂成
形品を製造したところ、成形品の縦横強度比は１．６で
あり、実施例１と同様に特定方向の強度を増強すること
ができた。

一比較例３ 実施例１において、強化用繊維切断手段２０の強化用繊
維の放出位置と熱硬化性樹脂層１４の表面との間の間隔
りを５０ｃｍに設定した以外は、実施例１と同様の方法
で繊維強化樹脂成形用シートを作製した。強化用繊維３
４は強化用繊維切断手段２０から熱硬化性樹脂層１４の
上に落下するまでの間にバラバラになるため、十分に配
向されなかった。実施例１と同様にして繊維強化樹脂成
形品を製造したところ、成形品の縦横強度比は１，２で
あり、特定方向に対する強度の増強効果があまり示され
なかった。

実施例４ 実施例１において、強化用繊維切断手段２０のロールカ
ッタ２２の軸方向が熱可塑性樹脂フィルム１２の走行方
向と平行になるようシこしで、熱可塑性樹脂フィルム１
２の幅方向二こ３台の強化用繊維切断手段２０を並へて
設置した。このような装置を用いて製造された繊維強化
樹脂成形用シートは、強化用繊維３４が熱可塑性樹脂フ
ィルム１２０走行方向とほぼ直交する方向に配向された
。

得られた繊維強化樹脂成形用シートを用い、実施例１と
同様にして繊維強化樹脂成形品を製造したところ、成形
品の縦横強度比は０．６となり、実施例１とは反対に、
熱可塑性樹脂フィルム１２の走行方向と直交する方向の
強度を増強することができた。

実施例５ 実施例１において、強化用繊維切断手段２０のロールカ
ッタ２２の軸方向が熱可塑性樹脂フィルム１２の走行方
向と４５゛の角度を有するように配置した以外は、実施
例１と同様の方法で繊維強化樹脂成形用シートを製造し
た。強化用繊維３４は、熱可塑性樹脂フィルム１２の走
行方向に対して約４５°の方向に配向した。実施例１と
同様にして製造された繊維強化樹脂成形品は、縦横強度
比が１６１であったが、熱可塑性樹脂フィルム１２の走
行方向に対して４５°の方向を縦方向とみなして、この
縦方向およびこれと直交する横方向について前記同様の
測定を行ったところ縦横強度比が１．７であった。した
がって、この成形品は、前記４５°方向について強度が
増強されていることが判った。

実施例６− 強化用繊維切断手段２０を３台用い、熱可塑性樹脂フィ
ルム１２の走行方向に対してロールカッタ２２の軸方向
が直交するように並べて設置した。強化用繊維切断手段
２０の放出位置と熱硬化性樹脂層１４の表面との間隔り
はＴｅｒａであった。まず、熱可塑性樹脂フィルム１２
を２ｍ／ｍｉｎで走行させながら、熱可塑性樹脂フィル
ム１２の上に熱硬化性樹脂液を供給して熱硬化性樹脂層
Ｉ４を形成した後、前記強化用切断手段２ｏで７５ｍｍ
に切断した強化用繊維３４を８００ｇ／ｍ′の割合で熱
硬化性樹脂層１４の上に供給した。さら↓こ別の熱可塑
性樹脂フィルム１２を被せて脱泡した後、３０℃で１２
時間熟成させて、ガラス含有量的５０％で厚さ約１．１
鶴の繊維強化樹脂成形用シートを得た。

実施例１と同様にして、繊維強化樹脂成形品を製造した
ところ、縦横強度比が８．５であり、実施例１の場合に
よりもさらに強度の異方性を大きくすることが出来た。

一実施例７一 実施例６において、３台の強化用繊維切断手段２０のう
ち、２台目のロールカッタ２２の位置を、前記間隔りが
７０１になるように配置した。また、各強化用繊維切断
手段２ｏによる強化用繊維３４の供給量を、３００ｇ／
ｍ、４００ｇ／ｍ、３゜Ｏｇ／ｒｄに設定した以外は、
実施例６と同様にして繊維強化樹脂成形用シートを製造
した。繊維強化樹脂成形用ノート：よ、ガラス含有間約
４５％、厚さ約１．６龍であった。強化用繊維３４の配
向状態は、１台目および３台目の強化用繊維切断手段２
０から強化用繊維３４が供給された層は、熱可塑性樹脂
フィルム１２の走行方向と平行に配向されていたが、２
台目の強化用繊維切断手段２０から強化用繊維３４が供
給された層はランダムな無配向状態であった。

このような繊維強化樹脂成形用シートを用いて、実施例
６と同様の方法で繊維強化樹脂成形品を製造したところ
、成形品の縦横強度比は５．２であった。

〔発明の効果〕

以上に述べた、この発明にかかる繊維強化樹脂成形用シ
ートの製造方法によれば、強化用繊維切断手段から放出
された強化用繊維をそのまま熱可塑性樹脂フィルムの上
に供給するだけで、強化用繊維を良好に配向させること
ができる。すなわち、強化用繊維を一定方向に放出する
強化用繊維切断手段と熱可塑性樹脂フィルムの上の積載
面との間隔を３０ＣＩ１１以下にするとともに、強化用
繊維切断手段と熱可塑性樹脂フィルムの相対移動速度を
５０ｃｍ／ｍｉｎ以上にしておくこと２こよって、放出
された強化用繊維がバラバラになることなく、一定の方
向に揃った状態すなわち良好な配向状態で熱可塑性樹脂
フィルムの上に積載され、強化用繊維の配向状態が良好
な繊維強化樹脂成形用シートが得られる。

しかも、この発明の方法では、前記した従来における、
配向された強化用繊維を含有する繊維強化樹脂成形用シ
ートの製造方法のように、嵩の高い溝付傾斜板や振動機
構付整列板等の設備が全く不要であり、強化用繊維切断
手段の設置位置および相対移動速度を適当に設定してお
くだけで、確実かつ簡単に強化用繊維を配向させること
ができる。その結果、設備コストの削減や作業の能率化
は果たすことができる。

さらに、強化用繊維切断手段からの強化用繊維の放出方
向と、強化用繊維切断手段に対する熱可塑性樹脂フィル
ムの相対移動方向を、平行にしたり角度をつけたりする
ことによって、強化用繊維の配回状態を自由に変えるこ
とかでき、目的や要求される機能に合わせて、強化用繊
維が任意の配向状態を有する繊維強化樹脂成形用シート
を簡単に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる繊維強化樹脂成形用シートの
製造方法の実施例を示す概略構成図、第２図は上方から
みた概略構成図、第３図は別の実施例を示す上方からみ
た概略構成図、第４図は強化用繊維の配向作用を説明す
る模式的説明図、第５図は別の実施例を示す繊維強化樹
脂成形用シートの断面図である。 １２・・・熱可塑性樹脂フィルム　１４・・・熱硬化性
樹脂層　２０・・・強化用繊維切断手段　２２・・・ロ
ールカッタ　３０・・・ロービング繊維　３４・・・切
断された強化用繊維 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第 図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　切断された強化用繊維および熱硬化性樹脂を熱可塑
   性樹脂フィルムの上に積載し含浸せしめて、熱硬化性樹
   脂に強化用繊維が混入された繊維強化樹脂成形用シート
   を製造する方法において、強化用繊維を切断して一定方
   向に放出する強化用繊維切断手段から、強化用繊維の放
   出位置と熱可塑性樹脂フィルムの上の積載面との間隔を
   ３０ｃｍ以下にして、熱硬化性樹脂の上に強化用繊維を
   供給するとともに、強化用繊維切断手段と熱可塑性樹脂
   フィルムを５０ｃｍ／ｍｉｎ以上の速度で相対移動させ
   ることを特徴とする繊維強化樹脂成形用シートの製造方
   法。 ２　強化用繊維切断手段として、熱可塑性樹脂フィルム
   の表面と平行に配置されたロールカッタと、ロールカッ
   タと対向して配置されたゴムローラとを備えたものを用
   いる請求項１記載の繊維強化樹脂成形用シートの製造方
   法。 ３　強化用繊維切断手段からの強化用繊維の放出方向と
   、強化用繊維切断手段に対する熱可塑性樹脂フィルムの
   相対移動方向を、平行にしておく請求項１または２記載
   の繊維強化樹脂成形用シートの製造方法。 ４　強化用繊維切断手段からの強化用繊維の放出方向と
   、強化用繊維切断手段に対する熱可塑性樹脂フィルムの
   相対移動方向に、角度をつけておく請求項１または２記
   載の繊維強化樹脂成形用シートの製造方法。