JPH05116142A - 長繊維強化複合材の製造装置 - Google Patents
長繊維強化複合材の製造装置Info
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- JPH05116142A JPH05116142A JP28310291A JP28310291A JPH05116142A JP H05116142 A JPH05116142 A JP H05116142A JP 28310291 A JP28310291 A JP 28310291A JP 28310291 A JP28310291 A JP 28310291A JP H05116142 A JPH05116142 A JP H05116142A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】繊維束を構成する繊維の隙間に溶融樹脂を含浸
させる含浸性の向上を図り得る長繊維強化複合材の製造
装置を提供する。 【構成】溶融樹脂Ｐが滞留する含浸通路２２と繊維導入
孔２６と繊維導出孔２１ａとをもつダイ部２と、ダイバ
ック２５に固定されロービングＷが通る繊維挿通孔３０
と減圧室３１とをもつカバー３と、真空ポンプ４とで構
成されている。真空ポンプ４が作動して減圧室３１内を
６００ｍｍＨｇ程度に減圧する。減圧室３１内において
はロービングＷを構成する長繊維間の空気は吸引されて
抜かれ、長繊維間への溶融樹脂Ｐの含浸性は向上する。
させる含浸性の向上を図り得る長繊維強化複合材の製造
装置を提供する。 【構成】溶融樹脂Ｐが滞留する含浸通路２２と繊維導入
孔２６と繊維導出孔２１ａとをもつダイ部２と、ダイバ
ック２５に固定されロービングＷが通る繊維挿通孔３０
と減圧室３１とをもつカバー３と、真空ポンプ４とで構
成されている。真空ポンプ４が作動して減圧室３１内を
６００ｍｍＨｇ程度に減圧する。減圧室３１内において
はロービングＷを構成する長繊維間の空気は吸引されて
抜かれ、長繊維間への溶融樹脂Ｐの含浸性は向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、長繊維束に溶融樹脂を
含浸させる長繊維強化複合材の製造装置に関するもので
ある。
含浸させる長繊維強化複合材の製造装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】繊維強化樹脂製の成形品を射出成形など
で成形する場合には、予め樹脂が繊維束の繊維の隙間に
含浸したものを用いるのが便利である。そこで特公昭５
２−１０１４０号公報には、溶融樹脂が充填されている
ダイ部を用い、ダイ部の含浸室内に繊維束を通過させ、
通過する際に、繊維束を構成する繊維の隙間に溶融樹脂
を含浸させる製造装置が開示されている。この製造装置
で製造した長繊維強化複合材は、ダイ部から引き取られ
て冷却された後、切断されてペレット状とされる。
で成形する場合には、予め樹脂が繊維束の繊維の隙間に
含浸したものを用いるのが便利である。そこで特公昭５
２−１０１４０号公報には、溶融樹脂が充填されている
ダイ部を用い、ダイ部の含浸室内に繊維束を通過させ、
通過する際に、繊維束を構成する繊維の隙間に溶融樹脂
を含浸させる製造装置が開示されている。この製造装置
で製造した長繊維強化複合材は、ダイ部から引き取られ
て冷却された後、切断されてペレット状とされる。
【０００３】ところでこの製造装置では、繊維束の間隙
に溶融樹脂を含浸させるものであるが、含浸性が低い
と、長繊維と樹脂との境界面で剥離が生じることがあ
る。
に溶融樹脂を含浸させるものであるが、含浸性が低い
と、長繊維と樹脂との境界面で剥離が生じることがあ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した実情
に鑑みなされたものであり、その目的は、繊維束を構成
する繊維の隙間に溶融樹脂を含浸させる際における、含
浸性の向上を図り得る長繊維強化複合材の製造装置を提
供することにある。
に鑑みなされたものであり、その目的は、繊維束を構成
する繊維の隙間に溶融樹脂を含浸させる際における、含
浸性の向上を図り得る長繊維強化複合材の製造装置を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる長繊維強
化複合材の製造装置は、溶融樹脂が滞留する含浸室と含
浸室に連通し長繊維束が含浸室内に導入される繊維導入
孔と含浸室に連通し溶融樹脂が含浸した含浸室内の長繊
維束が外部に導出される繊維導出孔とをもつダイ部と、
繊維導入孔に通す長繊維束が通りかつ減圧状態に維持さ
れる減圧室と、減圧室内を吸引する吸引部とからなる減
圧手段と、で構成されていることを特徴とするものであ
る。
化複合材の製造装置は、溶融樹脂が滞留する含浸室と含
浸室に連通し長繊維束が含浸室内に導入される繊維導入
孔と含浸室に連通し溶融樹脂が含浸した含浸室内の長繊
維束が外部に導出される繊維導出孔とをもつダイ部と、
繊維導入孔に通す長繊維束が通りかつ減圧状態に維持さ
れる減圧室と、減圧室内を吸引する吸引部とからなる減
圧手段と、で構成されていることを特徴とするものであ
る。
【０００６】ダイ部の繊維導入孔はロービング等の長繊
維束が導入される孔径とすることができる。減圧手段
は、繊維導入孔に通す長繊維束が通りかつ減圧状態に維
持される減圧室と、減圧室内を吸引する吸引部とからな
る。減圧室は繊維導入孔の手前側に配置されている。吸
引部は真空ポンプなどを採用できる。減圧室の減圧の程
度は、用いる長繊維の径、溶融樹脂の種類等に応じて適
宜選択できるが、一般的には、５００〜７２０ｍｍＨｇ
程度とすることができる。
維束が導入される孔径とすることができる。減圧手段
は、繊維導入孔に通す長繊維束が通りかつ減圧状態に維
持される減圧室と、減圧室内を吸引する吸引部とからな
る。減圧室は繊維導入孔の手前側に配置されている。吸
引部は真空ポンプなどを採用できる。減圧室の減圧の程
度は、用いる長繊維の径、溶融樹脂の種類等に応じて適
宜選択できるが、一般的には、５００〜７２０ｍｍＨｇ
程度とすることができる。
【０００７】なお本発明装置で用いる樹脂としては、ポ
リオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリアセタールなどの熱可塑性樹脂
を従来と同様に用いることができる。また、本発明装置
で用いる長繊維束としては、ガラス繊維、芳香族ポリア
ミド繊維、炭素繊維、ボロン繊維などの従来公知の長繊
維のロービングを用いることができる。
リオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリアセタールなどの熱可塑性樹脂
を従来と同様に用いることができる。また、本発明装置
で用いる長繊維束としては、ガラス繊維、芳香族ポリア
ミド繊維、炭素繊維、ボロン繊維などの従来公知の長繊
維のロービングを用いることができる。
【０００８】
【作用】本発明装置では、長繊維束は減圧室、繊維導入
孔を通り含浸室に至り、含浸室内で長繊維間に樹脂が含
浸される。樹脂が含浸された長繊維束は、ダイ部の繊維
導出孔を通過し、外部に引き出される。本発明装置で
は、吸引部により減圧室内を吸引できるので、減圧室を
通る長繊維間の空気は吸引される。更に、長繊維間の空
気は吸引されるので、長繊維が含浸室内へ空気を持ち込
むことは、抑制される。
孔を通り含浸室に至り、含浸室内で長繊維間に樹脂が含
浸される。樹脂が含浸された長繊維束は、ダイ部の繊維
導出孔を通過し、外部に引き出される。本発明装置で
は、吸引部により減圧室内を吸引できるので、減圧室を
通る長繊維間の空気は吸引される。更に、長繊維間の空
気は吸引されるので、長繊維が含浸室内へ空気を持ち込
むことは、抑制される。
【０００９】
【実施例】以下、図１、図２に示した実施例により本発
明を説明する。図１に本実施例で用いた製造装置を示
す。図１には樹脂押出機１の押し出し口部分が図示され
ている。押出機１（本体の図示省略）の押し出し口部分
にはダイ部２が装備されている。ダイ部２は、樹脂加熱
用のヒータを内蔵した含浸ダイ部２０と、含浸ダイ部２
０に接続された冷却ダイ部２１とで構成されている。含
浸ダイ部２０には、含浸室としての含浸通路２２が形成
されている。含浸通路２２は、押出機１の押し出し方向
に直交する方向に延びている。含浸通路２２の一端側に
はダイバック２５が固定されている。ダイバック２５
は、板状のフランジ部２５ａとフランジ部２５ａから突
出する軸部２５ｂとからなる。フランジ部２５ａから軸
部２５ｂに向かい複数個の繊維導入孔２６が形成されて
いる。各繊維導入孔２６は、含浸通路２２に連通し含浸
通路２２とほぼ平行に延びている。冷却ダイ部２１には
繊維導出孔２１ａ、円錐孔２１ｂが形成されている。
明を説明する。図１に本実施例で用いた製造装置を示
す。図１には樹脂押出機１の押し出し口部分が図示され
ている。押出機１（本体の図示省略）の押し出し口部分
にはダイ部２が装備されている。ダイ部２は、樹脂加熱
用のヒータを内蔵した含浸ダイ部２０と、含浸ダイ部２
０に接続された冷却ダイ部２１とで構成されている。含
浸ダイ部２０には、含浸室としての含浸通路２２が形成
されている。含浸通路２２は、押出機１の押し出し方向
に直交する方向に延びている。含浸通路２２の一端側に
はダイバック２５が固定されている。ダイバック２５
は、板状のフランジ部２５ａとフランジ部２５ａから突
出する軸部２５ｂとからなる。フランジ部２５ａから軸
部２５ｂに向かい複数個の繊維導入孔２６が形成されて
いる。各繊維導入孔２６は、含浸通路２２に連通し含浸
通路２２とほぼ平行に延びている。冷却ダイ部２１には
繊維導出孔２１ａ、円錐孔２１ｂが形成されている。
【００１０】さてダイバック２５のフランジ部２５ａに
はカバー３が固定されている。カバー３は、繊維導入孔
２６に通すロービングＷが通る適数個の繊維挿通孔３０
と、繊維挿通孔３０及び繊維導入孔２６に連通する減圧
室３１と、取付用のフランジ部３２と、排気筒部３３と
をもつ。カバー３の排気筒部３３には排気管４０を介し
て吸引部としての真空ポンプ４の吸引ポートが接続され
ている。ここで、真空ポンプ４が作動すると、排気管４
０を介して減圧室３１内は吸引され減圧される。
はカバー３が固定されている。カバー３は、繊維導入孔
２６に通すロービングＷが通る適数個の繊維挿通孔３０
と、繊維挿通孔３０及び繊維導入孔２６に連通する減圧
室３１と、取付用のフランジ部３２と、排気筒部３３と
をもつ。カバー３の排気筒部３３には排気管４０を介し
て吸引部としての真空ポンプ４の吸引ポートが接続され
ている。ここで、真空ポンプ４が作動すると、排気管４
０を介して減圧室３１内は吸引され減圧される。
【００１１】次に本実施例の作用についてその使用方法
とともに説明する。まず、押出機１によりナイロン系の
溶融樹脂Ｐを含浸ダイ部２０の含浸通路２２に供給す
る。この状態において、ケブラーからなる長繊維束とし
てのロービングＷを用い、図略の供給装置を介してロー
ビングＷをカバー３の各繊維挿通孔３０から挿通する。
そのロービングＷは減圧室３１、繊維導入孔２６を通
り、含浸通路２２に至る。含浸室２２内に供給されてい
る溶融樹脂Ｐは、ロービングＷを構成する長繊維の隙間
に含浸される。溶融樹脂Ｐが含浸されたロービングＷ
は、円錐孔２１ｂで樹脂が絞られるとともに、冷却ダイ
部２１で冷え、そして、ストランドＷ１として、図示し
ない引き取り装置により繊維導出孔２１ａから外部に引
き取られる。なお、樹脂Ｐが含浸されたストランドＷ１
は、図示しないペレタイザで直ちに所定長に切断されて
ペレットとされる。
とともに説明する。まず、押出機１によりナイロン系の
溶融樹脂Ｐを含浸ダイ部２０の含浸通路２２に供給す
る。この状態において、ケブラーからなる長繊維束とし
てのロービングＷを用い、図略の供給装置を介してロー
ビングＷをカバー３の各繊維挿通孔３０から挿通する。
そのロービングＷは減圧室３１、繊維導入孔２６を通
り、含浸通路２２に至る。含浸室２２内に供給されてい
る溶融樹脂Ｐは、ロービングＷを構成する長繊維の隙間
に含浸される。溶融樹脂Ｐが含浸されたロービングＷ
は、円錐孔２１ｂで樹脂が絞られるとともに、冷却ダイ
部２１で冷え、そして、ストランドＷ１として、図示し
ない引き取り装置により繊維導出孔２１ａから外部に引
き取られる。なお、樹脂Ｐが含浸されたストランドＷ１
は、図示しないペレタイザで直ちに所定長に切断されて
ペレットとされる。
【００１２】ところで本実施例では、樹脂を含浸させる
際には真空ポンプ４が作動して減圧室３１内を６００ｍ
ｍＨｇ程度に減圧するものである。これにより減圧室３
１内においてはロービングＷを構成する長繊維間の空気
は吸引されて抜かれる。更に本実施例では、ロービング
Ｗが含浸通路２２へ空気を持ち込むことは、抑制され
る。
際には真空ポンプ４が作動して減圧室３１内を６００ｍ
ｍＨｇ程度に減圧するものである。これにより減圧室３
１内においてはロービングＷを構成する長繊維間の空気
は吸引されて抜かれる。更に本実施例では、ロービング
Ｗが含浸通路２２へ空気を持ち込むことは、抑制され
る。
【００１３】そのため本実施例では、含浸通路２２にお
いては、ロービングＷを構成する長繊維間への溶融樹脂
Ｐの含浸性は向上し、樹脂含浸率は高まる。従って長繊
維と樹脂との境界域における剥離を防止できる。なおダ
イバック２５の繊維導入孔２６は径小であるので、含浸
通路２２の樹脂が吸引により減圧室３１側に移行するこ
とは回避される。
いては、ロービングＷを構成する長繊維間への溶融樹脂
Ｐの含浸性は向上し、樹脂含浸率は高まる。従って長繊
維と樹脂との境界域における剥離を防止できる。なおダ
イバック２５の繊維導入孔２６は径小であるので、含浸
通路２２の樹脂が吸引により減圧室３１側に移行するこ
とは回避される。
【００１４】ここで上記した本実施例では、押出機１の
押し出し条件は、スクリュー回転数約１５０ｒｐｍ、フ
ィーダー回転数約２９．７ｒｐｍ、シリンダ温度約２７
０〜２９０℃である。また含浸ダイ部２０における樹脂
圧力は約１ｋｇ／ｃｍ2 以下である。ストランドＷ１の
引き取り速度は約１０ｍ／ｍｉｎである。装置の温度
は、押出機１のノズル部で約３１０°Ｃ、含浸ダイ部２
０で約３００°Ｃ、ダイバック２５で約３１０°Ｃであ
る。
押し出し条件は、スクリュー回転数約１５０ｒｐｍ、フ
ィーダー回転数約２９．７ｒｐｍ、シリンダ温度約２７
０〜２９０℃である。また含浸ダイ部２０における樹脂
圧力は約１ｋｇ／ｃｍ2 以下である。ストランドＷ１の
引き取り速度は約１０ｍ／ｍｉｎである。装置の温度
は、押出機１のノズル部で約３１０°Ｃ、含浸ダイ部２
０で約３００°Ｃ、ダイバック２５で約３１０°Ｃであ
る。
【００１５】なお、含浸性を把握するために、製造した
ストランドＷ１の比重を測定した。吸引しない場合に
は、比重は１．１６８ｇであったが、真空ポンプ４を作
動させて減圧室３１を吸引したところ比重は１．２１９
ｇとなり、樹脂の含浸性が向上していることが確認され
た。この場合、測定個数は１０個であり、比重値はその
平均値とした。
ストランドＷ１の比重を測定した。吸引しない場合に
は、比重は１．１６８ｇであったが、真空ポンプ４を作
動させて減圧室３１を吸引したところ比重は１．２１９
ｇとなり、樹脂の含浸性が向上していることが確認され
た。この場合、測定個数は１０個であり、比重値はその
平均値とした。
【００１６】（他の実施例）本発明の他の実施例を図３
〜図５に示す。図３に示す例では、カバー３の各繊維挿
通孔３０に、多数の毛６０ａをもつ筒状または板状の植
毛部６０を装入し、止め板６１で保持している。図４に
示す例では、カバー３の各繊維挿通孔３０に、径小孔６
２ａを形成するフィルム体６２を押さえ用のリング体６
３とともに装入し、止め板６１で保持している。図５に
示す例では、カバー３の各繊維挿通孔３０に、径小孔６
５ａをもつリング体６５を装入し、止め板６１で保持し
ている。上記した図３〜図５に示す例によれば、カバー
３の繊維挿通孔３０から減圧室３１への空気流入を効果
的に抑えることができ、減圧室３１の減圧状態の維持に
有利である。
〜図５に示す。図３に示す例では、カバー３の各繊維挿
通孔３０に、多数の毛６０ａをもつ筒状または板状の植
毛部６０を装入し、止め板６１で保持している。図４に
示す例では、カバー３の各繊維挿通孔３０に、径小孔６
２ａを形成するフィルム体６２を押さえ用のリング体６
３とともに装入し、止め板６１で保持している。図５に
示す例では、カバー３の各繊維挿通孔３０に、径小孔６
５ａをもつリング体６５を装入し、止め板６１で保持し
ている。上記した図３〜図５に示す例によれば、カバー
３の繊維挿通孔３０から減圧室３１への空気流入を効果
的に抑えることができ、減圧室３１の減圧状態の維持に
有利である。
【００１７】場合によっては、上記した多数の毛６０ａ
をもつ植毛部６０、径小孔６２ａを形成するフィルム体
６２、径小孔６５ａをもつリング体６５をダイバック２
５の繊維導入孔２６に設けることもできる。この場合に
は、含浸通路２２の樹脂が吸引により減圧室３１側に移
行することを抑止するのに有利である。また本発明の他
の例を図６に示す。図６に示す例では、減圧室３１の圧
力を検知する圧力検知手段と、圧力検知手段で検知した
信号に応じて真空ポンプ４の作動を調整する制御手段
と、減圧室３１の圧力が設定範囲から外れた時に警報を
発する警報手段とを備えている。更に、減圧室３１の減
圧の際にロービングＷが排気筒部３３側に吸引される場
合には、図６に示す例の様に吸引防止板７０を設けた
り、排気筒部３３を通気可能に覆う多孔質体７１を設け
ることもできる。
をもつ植毛部６０、径小孔６２ａを形成するフィルム体
６２、径小孔６５ａをもつリング体６５をダイバック２
５の繊維導入孔２６に設けることもできる。この場合に
は、含浸通路２２の樹脂が吸引により減圧室３１側に移
行することを抑止するのに有利である。また本発明の他
の例を図６に示す。図６に示す例では、減圧室３１の圧
力を検知する圧力検知手段と、圧力検知手段で検知した
信号に応じて真空ポンプ４の作動を調整する制御手段
と、減圧室３１の圧力が設定範囲から外れた時に警報を
発する警報手段とを備えている。更に、減圧室３１の減
圧の際にロービングＷが排気筒部３３側に吸引される場
合には、図６に示す例の様に吸引防止板７０を設けた
り、排気筒部３３を通気可能に覆う多孔質体７１を設け
ることもできる。
【００１８】
【発明の効果】本発明にかかる長繊維強化複合材の製造
装置によれば、長繊維間への溶融樹脂の含浸性は向上
し、樹脂含浸率を高めることができる。従って長繊維と
樹脂との境界域における剥離を防止できる。
装置によれば、長繊維間への溶融樹脂の含浸性は向上
し、樹脂含浸率を高めることができる。従って長繊維と
樹脂との境界域における剥離を防止できる。
【図１】装置の断面図である。
【図２】図１の矢印Ｘ方向からみたカバーの主要部の図
である。
である。
【図３】他の例にかかる繊維挿通孔付近の拡大断面図で
ある。
ある。
【図４】他の例にかかる繊維挿通孔付近の拡大断面図で
ある。
ある。
【図５】他の例にかかる繊維挿通孔付近の拡大断面図で
ある。
ある。
【図６】他の例にかかるカバーの断面図である。
図中、２はダイ部、２０は含浸ダイ部、２１ａは繊維導
出孔、２２は含浸通路、２６は繊維導入孔、３はカバ
ー、３０は繊維挿通孔、３１は減圧室、４は真空ポンプ
を示す。
出孔、２２は含浸通路、２６は繊維導入孔、３はカバ
ー、３０は繊維挿通孔、３１は減圧室、４は真空ポンプ
を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 溶融樹脂が滞留する含浸室と該含浸室に
連通し長繊維束が該含浸室内に導入される繊維導入孔と
該含浸室に連通し溶融樹脂が含浸した該含浸室内の長繊
維束が外部に導出される繊維導出孔とをもつダイ部と、 該繊維導入孔に通す長繊維束が通りかつ減圧状態に維持
される減圧室と、該減圧室内を吸引する吸引部とからな
る減圧手段と、 で構成されていることを特徴とする長繊維強化複合材の
製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28310291A JPH05116142A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 長繊維強化複合材の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28310291A JPH05116142A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 長繊維強化複合材の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05116142A true JPH05116142A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=17661248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28310291A Pending JPH05116142A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 長繊維強化複合材の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05116142A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007175959A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Owens Corning Seizo Kk | 長繊維強化熱可塑性樹脂材料の製造装置及びその製造方法 |
| WO2012002417A1 (ja) | 2010-06-30 | 2012-01-05 | 東レ株式会社 | シート状プリプレグの製造方法および装置 |
| JP2012016857A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Toray Ind Inc | シート状プリプレグの製造方法および装置 |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP28310291A patent/JPH05116142A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007175959A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Owens Corning Seizo Kk | 長繊維強化熱可塑性樹脂材料の製造装置及びその製造方法 |
| WO2007077835A1 (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Ocv Intellectual Capital, Llc | 長繊維強化熱可塑性樹脂材料の製造装置及びその製造方法 |
| JP4671859B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2011-04-20 | オーウェンスコーニング製造株式会社 | 長繊維強化熱可塑性樹脂材料の製造装置及びその製造方法 |
| WO2012002417A1 (ja) | 2010-06-30 | 2012-01-05 | 東レ株式会社 | シート状プリプレグの製造方法および装置 |
| US20130106014A1 (en) * | 2010-06-30 | 2013-05-02 | Toray Industries, Inc. | Process and apparatus for producing sheet-shaped prepreg |
| US9238336B2 (en) | 2010-06-30 | 2016-01-19 | Toray Industries, Inc. | Process and apparatus for producing sheet-shaped prepreg |
| JP2012016857A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Toray Ind Inc | シート状プリプレグの製造方法および装置 |
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