JPH0596636A - 繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造方法及びその装置 - Google Patents
繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH0596636A JPH0596636A JP3260855A JP26085591A JPH0596636A JP H0596636 A JPH0596636 A JP H0596636A JP 3260855 A JP3260855 A JP 3260855A JP 26085591 A JP26085591 A JP 26085591A JP H0596636 A JPH0596636 A JP H0596636A
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- Japan
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- thermoplastic resin
- base material
- resin powder
- fiber
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- Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 繊維強化熱可塑性樹脂基材を製造する際、熱
可塑性樹脂粉体等の粉塵を外に漏れないようにする。 【構成】 熱可塑性樹脂粉体２の供給層４や堆積層６と
カップリング剤を付着させた繊維基材９との間に位置し
た静電界を作り、熱可塑性樹脂粉体２を荷電させ、その
静電界中に繊維基材９を通して、繊維基材９に熱可塑性
樹脂粉体２を付着させることで、エアーやガン等により
熱可塑性樹脂粉体２や繊維基材９の綿毛状粉塵を飛散さ
せないから、製造系から漏れる量が少ない。
可塑性樹脂粉体等の粉塵を外に漏れないようにする。 【構成】 熱可塑性樹脂粉体２の供給層４や堆積層６と
カップリング剤を付着させた繊維基材９との間に位置し
た静電界を作り、熱可塑性樹脂粉体２を荷電させ、その
静電界中に繊維基材９を通して、繊維基材９に熱可塑性
樹脂粉体２を付着させることで、エアーやガン等により
熱可塑性樹脂粉体２や繊維基材９の綿毛状粉塵を飛散さ
せないから、製造系から漏れる量が少ない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化熱可塑性樹脂
基材の製造方法及びその装置に関する。
基材の製造方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、繊維強化樹脂（FRP)として、例え
ば、米国の航空機産業の新素材として開発されてきた炭
素等の繊維基布若しくは連続繊維基布強化とエポキシ樹
脂、不飽和ポリエステルとを中心とした熱硬化性樹脂
（CFRP）等が知られている。このようなＦＲＰの製造方
法として、樹脂シートで炭素等の繊維基布若しくは連
続繊維基布強化等の繊維基材をサンドイッチ状にし、加
熱成形する方法と、炭素等の繊維基布若しくは連続繊
維基布強化等の繊維基材に溶剤等で樹脂を液状化したも
のを塗布又は浸漬し、そのあと溶剤を乾燥させる方法と
が知られている。
ば、米国の航空機産業の新素材として開発されてきた炭
素等の繊維基布若しくは連続繊維基布強化とエポキシ樹
脂、不飽和ポリエステルとを中心とした熱硬化性樹脂
（CFRP）等が知られている。このようなＦＲＰの製造方
法として、樹脂シートで炭素等の繊維基布若しくは連
続繊維基布強化等の繊維基材をサンドイッチ状にし、加
熱成形する方法と、炭素等の繊維基布若しくは連続繊
維基布強化等の繊維基材に溶剤等で樹脂を液状化したも
のを塗布又は浸漬し、そのあと溶剤を乾燥させる方法と
が知られている。
【０００３】また、本出願人による熱可塑性樹脂粉体を
使用したものとして、繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造
方法及びその装置（特開平１−314147号公報参照）が知
られている。この繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造方法
は、炭素繊維等の繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を静電気
を利用して付着させ、そのあと加熱圧着処理して、炭素
繊維等の繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を溶融して含浸固
着させたものである。
使用したものとして、繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造
方法及びその装置（特開平１−314147号公報参照）が知
られている。この繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造方法
は、炭素繊維等の繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を静電気
を利用して付着させ、そのあと加熱圧着処理して、炭素
繊維等の繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を溶融して含浸固
着させたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、のＦ
ＲＰの製造方法では、成形加工に手間がかるから、コス
ト上昇の原因になり、層間剥離強度の高いものを得にく
く、また、成形加工上から樹脂に熱硬化性樹脂を使用し
た場合には、冷却保存を行なわなければならず、更に、
熱硬化性樹脂の経時変化に対処することが困難で、熱融
着することも出来ないから、後加工が容易でない。
ＲＰの製造方法では、成形加工に手間がかるから、コス
ト上昇の原因になり、層間剥離強度の高いものを得にく
く、また、成形加工上から樹脂に熱硬化性樹脂を使用し
た場合には、冷却保存を行なわなければならず、更に、
熱硬化性樹脂の経時変化に対処することが困難で、熱融
着することも出来ないから、後加工が容易でない。
【０００５】又、のＦＲＰの製造方法では、溶剤を使
用するものであるため、製造に手間がかかり、安全性を
充分に考慮しなけらばならず。加えて使用することがで
きる樹脂に限界がある。更に、前述と同様に樹脂に熱硬
化性樹脂を使用した場合には、同様に冷却保存を行なわ
なければならず、経時変化の対処が困難で熱融着ができ
ないから、後加工が容易でない。加えて、層間剥離強度
も低い。
用するものであるため、製造に手間がかかり、安全性を
充分に考慮しなけらばならず。加えて使用することがで
きる樹脂に限界がある。更に、前述と同様に樹脂に熱硬
化性樹脂を使用した場合には、同様に冷却保存を行なわ
なければならず、経時変化の対処が困難で熱融着ができ
ないから、後加工が容易でない。加えて、層間剥離強度
も低い。
【０００６】更に、本出願人による繊維強化熱可塑性樹
脂基材の製造方法は、上記、のＦＲＰの製造方法の
不都合な点を解消し、成形加工が容易で層間剥離強度も
高いものであるが、熱可塑性樹脂粉体の浮動層を形成さ
せるために、エアーを吹き上げたり、ガンにより熱可塑
性樹脂粉体を吹き付けたりするため、熱可塑性樹脂粉体
や炭素繊維等の綿毛状粉塵が外部に漏れて生産に携わっ
ている人々の健康や、電気接点を有する各種設備や器具
に炭素繊維等（特に、炭素繊維の場合直流高電圧を加え
ることにより綿毛状粉塵が出やすい）の綿毛状粉塵が付
着して誤動作を起こす等の悪影響を及ぼす虞れがある。
脂基材の製造方法は、上記、のＦＲＰの製造方法の
不都合な点を解消し、成形加工が容易で層間剥離強度も
高いものであるが、熱可塑性樹脂粉体の浮動層を形成さ
せるために、エアーを吹き上げたり、ガンにより熱可塑
性樹脂粉体を吹き付けたりするため、熱可塑性樹脂粉体
や炭素繊維等の綿毛状粉塵が外部に漏れて生産に携わっ
ている人々の健康や、電気接点を有する各種設備や器具
に炭素繊維等（特に、炭素繊維の場合直流高電圧を加え
ることにより綿毛状粉塵が出やすい）の綿毛状粉塵が付
着して誤動作を起こす等の悪影響を及ぼす虞れがある。
【０００７】そこで、本発明は、上記事情に鑑みて、本
出願人による上記製造方法及びその装置を改良すること
によりなされたもので、熱可塑性樹脂粉体をエアーを使
用して吹き上げたり、ガン等により吹き付けたりするこ
とのない繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造方法及びその
装置を提供することを目的とする。
出願人による上記製造方法及びその装置を改良すること
によりなされたもので、熱可塑性樹脂粉体をエアーを使
用して吹き上げたり、ガン等により吹き付けたりするこ
とのない繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造方法及びその
装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、長年繊維
強化樹脂（FRP)等の複合素材について研究を続け、炭素
繊維等の繊維基材に浮遊化させた状態の熱可塑性樹脂粉
体を静電気を利用して付着させれば、溶剤等を使用した
り、フィルム及びシート状の樹脂を使用したりすること
なく、炭素繊維等の繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を容易
に付着させることが出来、そのあと加熱圧着処理して、
炭素繊維等の繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を溶融して含
浸固着させて、繊維強化熱可塑性樹脂のスタンパブルシ
ートを既に完成させている。
強化樹脂（FRP)等の複合素材について研究を続け、炭素
繊維等の繊維基材に浮遊化させた状態の熱可塑性樹脂粉
体を静電気を利用して付着させれば、溶剤等を使用した
り、フィルム及びシート状の樹脂を使用したりすること
なく、炭素繊維等の繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を容易
に付着させることが出来、そのあと加熱圧着処理して、
炭素繊維等の繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を溶融して含
浸固着させて、繊維強化熱可塑性樹脂のスタンパブルシ
ートを既に完成させている。
【０００９】そして、必ずしも熱可塑性樹脂粉体が浮遊
化した状態でなくても、槽内の熱可塑性樹脂粉体堆積層
と繊維基材とに直流高電圧をかけ静電界を形成させるこ
とにより、熱可塑性樹脂粉体が静止状態であっても、上
述の繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を付着させることが出
来ることを知見し、本発明を完成させるに至った。すな
わち、本発明は、静止状態の熱塑性樹脂粉体層内にカッ
プリング剤を付着させた繊維基材を通すと共に、該繊維
基材と前記熱可塑性樹脂粉体層との間に位置した静電界
を作って前記熱可塑性樹脂粉体を荷電し、前記繊維基材
に前記熱可塑性樹脂粉体を付着させると共にこれを前記
熱可塑性樹脂粉体層内から取り出し、加熱して前記繊維
基材に前記熱可塑性樹脂粉体を溶融して含浸固着させた
ものである。
化した状態でなくても、槽内の熱可塑性樹脂粉体堆積層
と繊維基材とに直流高電圧をかけ静電界を形成させるこ
とにより、熱可塑性樹脂粉体が静止状態であっても、上
述の繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を付着させることが出
来ることを知見し、本発明を完成させるに至った。すな
わち、本発明は、静止状態の熱塑性樹脂粉体層内にカッ
プリング剤を付着させた繊維基材を通すと共に、該繊維
基材と前記熱可塑性樹脂粉体層との間に位置した静電界
を作って前記熱可塑性樹脂粉体を荷電し、前記繊維基材
に前記熱可塑性樹脂粉体を付着させると共にこれを前記
熱可塑性樹脂粉体層内から取り出し、加熱して前記繊維
基材に前記熱可塑性樹脂粉体を溶融して含浸固着させた
ものである。
【００１０】本発明の最大の特徴は、静止状態の熱可塑
性樹脂粉体層とカップリング剤を付着させた繊維基材
（有機・無機・導電性の交織を含む）との間に位置した
静電界を作り、熱可塑性樹脂粉体を荷電させ、その静電
界中に繊維基材を通して、繊維基材に熱可塑性樹脂粉体
を付着させることにある。
性樹脂粉体層とカップリング剤を付着させた繊維基材
（有機・無機・導電性の交織を含む）との間に位置した
静電界を作り、熱可塑性樹脂粉体を荷電させ、その静電
界中に繊維基材を通して、繊維基材に熱可塑性樹脂粉体
を付着させることにある。
【００１１】本発明において使用される熱可塑性樹脂
は、粉体状にすることができる熱可塑性樹脂であり、
又、この熱可塑性樹脂に磁性粉体を付着させ、磁気特性
をもたせた複合粉体としても良い。
は、粉体状にすることができる熱可塑性樹脂であり、
又、この熱可塑性樹脂に磁性粉体を付着させ、磁気特性
をもたせた複合粉体としても良い。
【００１２】例えば、本発明の熱可塑性樹脂粉体とし
て、ポリ塩化ビニル（PVC), ポリアミド（PA），ポリプ
ロピレン（PP），ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネイト（PC）
又はポリフェニレンススファイド（PPS)等が使用され
る。
て、ポリ塩化ビニル（PVC), ポリアミド（PA），ポリプ
ロピレン（PP），ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネイト（PC）
又はポリフェニレンススファイド（PPS)等が使用され
る。
【００１３】この静止状態の熱可塑性樹脂粉体層の形成
は、単に槽内に熱可塑性樹脂粉体を収納させたものでも
良い。本発明において使用される熱可塑性樹脂粉体の粒
径は、0.1 μm 〜150 μm の範囲にあるものが良く、よ
り好ましくは10μm 〜50μm の範囲である。
は、単に槽内に熱可塑性樹脂粉体を収納させたものでも
良い。本発明において使用される熱可塑性樹脂粉体の粒
径は、0.1 μm 〜150 μm の範囲にあるものが良く、よ
り好ましくは10μm 〜50μm の範囲である。
【００１４】本発明において使用される繊維基材は、糸
を束ねたもので布状のものでも良く、その形状は特に限
定されない。炭素、金属などの無機性繊維、有機性繊
維、有機無機を問わず導電性のものと、非導電性のもの
とを交織したものでも良く、又、その形状は、連続繊維
糸状や、布状のものでも良く、特に限定しない。
を束ねたもので布状のものでも良く、その形状は特に限
定されない。炭素、金属などの無機性繊維、有機性繊
維、有機無機を問わず導電性のものと、非導電性のもの
とを交織したものでも良く、又、その形状は、連続繊維
糸状や、布状のものでも良く、特に限定しない。
【００１５】本発明は、単に荷電させた静止状態の熱可
塑性樹脂粉体槽に繊維基材を通すだけでも良いが、予め
繊維基材にカップリング剤を付着しておけば、より一層
繊維基材と熱可塑性樹脂粉体との密着性が良くなる。繊
維基材の種類、熱可塑性樹脂粉体の種類によてカップリ
ング剤種類は、異なり、例えば、γ−アミノプロピルト
リエキトシラン、γ−フリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン等が使用される。
塑性樹脂粉体槽に繊維基材を通すだけでも良いが、予め
繊維基材にカップリング剤を付着しておけば、より一層
繊維基材と熱可塑性樹脂粉体との密着性が良くなる。繊
維基材の種類、熱可塑性樹脂粉体の種類によてカップリ
ング剤種類は、異なり、例えば、γ−アミノプロピルト
リエキトシラン、γ−フリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン等が使用される。
【００１６】本発明において形成される静電界は、静止
状態の熱可塑性樹脂粉体層内に作る必要があり、一般に
は少なくとも２つの電極間に直流高電圧をかけることに
より形成される。
状態の熱可塑性樹脂粉体層内に作る必要があり、一般に
は少なくとも２つの電極間に直流高電圧をかけることに
より形成される。
【００１７】すなわち、この静電界は、静止状態の熱可
塑性樹脂粉体層内に位置するように一方の電極を設け、
繊維基材を他方の電極として、これらの間に直流高電
圧、例えば、数万ボルトの電圧をかけることにより形成
される。又、一方の電極を、静止状態の熱可塑性樹脂粉
体層を形成すると共に導電性を有する槽とし、他方の電
極を繊維基材として、これらの間に直流高電圧をかけ
て、静電界を形成しても良い。すなわち、他方の電極で
ある繊維基材は静止状態の熱可塑性樹脂粉体層内を通る
ため、結果として静止樹脂粉体層内に強い静電界を形成
する。このことは、基材表面の必要箇所にのみ接着剤を
塗布しておき、数万ボルトの直流高電圧発生器により荷
電させた短繊維を静電気の吸着力により基材表面に付着
させる静電植毛の手法から想定することは可能である。
塑性樹脂粉体層内に位置するように一方の電極を設け、
繊維基材を他方の電極として、これらの間に直流高電
圧、例えば、数万ボルトの電圧をかけることにより形成
される。又、一方の電極を、静止状態の熱可塑性樹脂粉
体層を形成すると共に導電性を有する槽とし、他方の電
極を繊維基材として、これらの間に直流高電圧をかけ
て、静電界を形成しても良い。すなわち、他方の電極で
ある繊維基材は静止状態の熱可塑性樹脂粉体層内を通る
ため、結果として静止樹脂粉体層内に強い静電界を形成
する。このことは、基材表面の必要箇所にのみ接着剤を
塗布しておき、数万ボルトの直流高電圧発生器により荷
電させた短繊維を静電気の吸着力により基材表面に付着
させる静電植毛の手法から想定することは可能である。
【００１８】尚、前述の静止樹脂層内の電極及び槽を一
方の電極とした場合の極性は、例えば、熱可塑性樹脂と
してポリアミド（PA),ポリ塩化ビニル（PVC)又はポリプ
ロピレン（PP) 等が適用された場合、陰極であるのが良
く、ＡＢＳ樹脂又はポリカーボネイト（PC) である場合
は陽極であるのが良い。
方の電極とした場合の極性は、例えば、熱可塑性樹脂と
してポリアミド（PA),ポリ塩化ビニル（PVC)又はポリプ
ロピレン（PP) 等が適用された場合、陰極であるのが良
く、ＡＢＳ樹脂又はポリカーボネイト（PC) である場合
は陽極であるのが良い。
【００１９】本発明の溶融して含浸固着は、繊維基材に
付着した熱可塑性樹脂粉体の溶融する温度以上に加熱す
ることによって行なわれる。この加熱方法は、いかなる
方法であっても良いが、繊維基材及び熱可塑性樹脂を化
学的に変化させたり、熱分解するような方法であっては
ならない。通常は、まず静止樹脂層内から熱可塑性樹脂
粉体が付着した繊維基材を取り出し、次に予熱してその
あと加熱すると共に加圧するロール及びプレス機の間を
通すことによって行なわれる。すなわち、加熱加圧状態
で熱可塑性樹脂粉体を溶融し、これを繊維基材及びその
繊維基材の間に含浸させ固着することにより、本発明の
溶融して含浸固着とするのが良い。
付着した熱可塑性樹脂粉体の溶融する温度以上に加熱す
ることによって行なわれる。この加熱方法は、いかなる
方法であっても良いが、繊維基材及び熱可塑性樹脂を化
学的に変化させたり、熱分解するような方法であっては
ならない。通常は、まず静止樹脂層内から熱可塑性樹脂
粉体が付着した繊維基材を取り出し、次に予熱してその
あと加熱すると共に加圧するロール及びプレス機の間を
通すことによって行なわれる。すなわち、加熱加圧状態
で熱可塑性樹脂粉体を溶融し、これを繊維基材及びその
繊維基材の間に含浸させ固着することにより、本発明の
溶融して含浸固着とするのが良い。
【００２０】また、この静止状態の熱可塑性樹脂粉体層
は、槽内上部から熱可塑性樹脂粉体を連続的に供給して
熱可塑性樹脂粉体による堆積層を形成し、更に槽内下部
に貯った熱可塑性樹脂粉体をスクリュー並びにベルトコ
ンベアー等の機械的な手段により前記槽内上部に運搬
し、再び熱可塑性樹脂粉体を連続的に供給して循環させ
ることにより構成しても良い。この場合、カップリング
剤を付着させた繊維基材は、堆積層に通し、これら繊維
基材と堆積層との間に位置した静電界を作る。
は、槽内上部から熱可塑性樹脂粉体を連続的に供給して
熱可塑性樹脂粉体による堆積層を形成し、更に槽内下部
に貯った熱可塑性樹脂粉体をスクリュー並びにベルトコ
ンベアー等の機械的な手段により前記槽内上部に運搬
し、再び熱可塑性樹脂粉体を連続的に供給して循環させ
ることにより構成しても良い。この場合、カップリング
剤を付着させた繊維基材は、堆積層に通し、これら繊維
基材と堆積層との間に位置した静電界を作る。
【００２１】本発明の繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造
装置１は、熱可塑性樹脂粉体２を保持する槽３と、該槽
３内上部に設け所定量の熱可塑性樹脂粉体２を連続的に
供給させて供給槽４を形成させる樹脂供給部５と、該樹
脂供給部５から供給した熱可塑性樹脂粉体２を堆積層６
を形成させて移動する堆積樹脂移動部７と、前記槽３内
下部に貯った熱可塑性樹脂粉体２を前記樹脂供給部５に
送る樹脂搬送部８と、前記樹脂供給部５と前記堆積樹脂
移動部７との間に繊維基材９を所定速度で供給する基材
供給部10と、繊維基材９にカップリング剤を付着させる
付着部11と、前記槽３内に設置した放電用電極12と繊維
基材９との間に静電界を作るため直流高電圧発生器13
と、前記槽３内で荷電した熱可塑性樹脂粉体２を付着し
た前記繊維基材９を圧着する共に加熱して前記繊維基材
９に熱可塑性樹脂粉体２を溶融し含浸固着させる圧着加
熱部14とからなる。
装置１は、熱可塑性樹脂粉体２を保持する槽３と、該槽
３内上部に設け所定量の熱可塑性樹脂粉体２を連続的に
供給させて供給槽４を形成させる樹脂供給部５と、該樹
脂供給部５から供給した熱可塑性樹脂粉体２を堆積層６
を形成させて移動する堆積樹脂移動部７と、前記槽３内
下部に貯った熱可塑性樹脂粉体２を前記樹脂供給部５に
送る樹脂搬送部８と、前記樹脂供給部５と前記堆積樹脂
移動部７との間に繊維基材９を所定速度で供給する基材
供給部10と、繊維基材９にカップリング剤を付着させる
付着部11と、前記槽３内に設置した放電用電極12と繊維
基材９との間に静電界を作るため直流高電圧発生器13
と、前記槽３内で荷電した熱可塑性樹脂粉体２を付着し
た前記繊維基材９を圧着する共に加熱して前記繊維基材
９に熱可塑性樹脂粉体２を溶融し含浸固着させる圧着加
熱部14とからなる。
【００２２】前記槽３上部に設置した樹脂供給部５の原
料ホッパー15から熱可塑性樹脂粉体２を粉体供給口16を
経て供給させて、供給層４を形成し、かつ粉体供給口16
の下方に設置した堆積樹脂移動部７上に堆積層６を形成
する。この堆積樹脂移動部７は、実施例では、ベルトコ
ンベアーを使用しているが、円形若しくは楕円形をなし
たロールを数本並べたものでも良く、単にベルト状のも
のを置いたものでも良く、要は、堆積層６を形成できる
ものであれば特に限定しない。そして、前述の粉体供給
口16から供給層４を形成しつつ槽３下部に供給した熱可
塑性樹脂粉体２は堆積樹脂移動部７上に堆積層６を形成
し、その他の槽３下部に供給した熱可塑性樹脂粉体２
は、樹脂搬送部８を構成するスクリューコンベアー17に
より槽３外に搬出され、垂直コンベアー18により原料ホ
ッパー15に戻され、循環使用される。なお、消費された
熱可塑性樹脂粉体２は、常時補給される。
料ホッパー15から熱可塑性樹脂粉体２を粉体供給口16を
経て供給させて、供給層４を形成し、かつ粉体供給口16
の下方に設置した堆積樹脂移動部７上に堆積層６を形成
する。この堆積樹脂移動部７は、実施例では、ベルトコ
ンベアーを使用しているが、円形若しくは楕円形をなし
たロールを数本並べたものでも良く、単にベルト状のも
のを置いたものでも良く、要は、堆積層６を形成できる
ものであれば特に限定しない。そして、前述の粉体供給
口16から供給層４を形成しつつ槽３下部に供給した熱可
塑性樹脂粉体２は堆積樹脂移動部７上に堆積層６を形成
し、その他の槽３下部に供給した熱可塑性樹脂粉体２
は、樹脂搬送部８を構成するスクリューコンベアー17に
より槽３外に搬出され、垂直コンベアー18により原料ホ
ッパー15に戻され、循環使用される。なお、消費された
熱可塑性樹脂粉体２は、常時補給される。
【００２３】上述の熱可塑性樹脂粉体による供給層４と
堆積層６との間に繊維基材９を供給するが、これは、ま
ず、繊維基材９を保持している基材供給部10から付着部
11に繊維基材９を供給して、この付着部11にてカップリ
ング剤を付着させ、そのあとガイドロール19及びアース
専用ガイドロール20を介して、槽３内に入れる。更にガ
イドロール21を介して前述の供給層４と堆積層６との間
に繊維基材９を供給する。この供給層４内位置した放電
用電極12は、直流高電圧発生器13の高圧極に接続され、
低圧極は接地されて、更にアース専用ガイドロール20に
より繊維基材９も接地されている。そして、直流高電圧
発生器13をオンすると、放電用電極12と繊維基材９との
間には静電界が形成されると同時にコロナ放電による単
極性イオンが供給される。このため、供給層４及び堆積
層６をそれぞれ形成している熱可塑性樹脂粉体２は荷電
し、繊維基材９の全面に付着する。この状態のまま、繊
維基材９は、圧着加熱部14の粉体圧着ロール22に移動
し、繊維基材９上に熱可塑性樹脂粉体２を圧着して槽３
外に出て、加熱炉23に入る。この加熱炉23は、赤外線予
熱器あるいは遠赤外線予熱器を使用しても良く、熱可塑
性樹脂粉体２を圧着している繊維基材９は、まず、赤外
線予熱器により予熱され、加熱圧着ロールにより加熱さ
れた熱可塑性樹脂粉体２は溶融状態になり、同時に加圧
され繊維基材９に含浸固着する。更に、含浸固着した繊
維基材９は、積層用ロール24に送られ、積層用フィルム
保持ロール25、25から送出されたフィルム26、26によ
り、その両面をラミネートされ、製品である繊維強化熱
可塑性樹脂基材27となる。
堆積層６との間に繊維基材９を供給するが、これは、ま
ず、繊維基材９を保持している基材供給部10から付着部
11に繊維基材９を供給して、この付着部11にてカップリ
ング剤を付着させ、そのあとガイドロール19及びアース
専用ガイドロール20を介して、槽３内に入れる。更にガ
イドロール21を介して前述の供給層４と堆積層６との間
に繊維基材９を供給する。この供給層４内位置した放電
用電極12は、直流高電圧発生器13の高圧極に接続され、
低圧極は接地されて、更にアース専用ガイドロール20に
より繊維基材９も接地されている。そして、直流高電圧
発生器13をオンすると、放電用電極12と繊維基材９との
間には静電界が形成されると同時にコロナ放電による単
極性イオンが供給される。このため、供給層４及び堆積
層６をそれぞれ形成している熱可塑性樹脂粉体２は荷電
し、繊維基材９の全面に付着する。この状態のまま、繊
維基材９は、圧着加熱部14の粉体圧着ロール22に移動
し、繊維基材９上に熱可塑性樹脂粉体２を圧着して槽３
外に出て、加熱炉23に入る。この加熱炉23は、赤外線予
熱器あるいは遠赤外線予熱器を使用しても良く、熱可塑
性樹脂粉体２を圧着している繊維基材９は、まず、赤外
線予熱器により予熱され、加熱圧着ロールにより加熱さ
れた熱可塑性樹脂粉体２は溶融状態になり、同時に加圧
され繊維基材９に含浸固着する。更に、含浸固着した繊
維基材９は、積層用ロール24に送られ、積層用フィルム
保持ロール25、25から送出されたフィルム26、26によ
り、その両面をラミネートされ、製品である繊維強化熱
可塑性樹脂基材27となる。
【００２４】なお、熱可塑性樹脂粉体２を繊維基材９に
付着、加熱炉23にて加熱含浸させた基材をラミネートせ
ず製品とする場合は、冷却用ロールに取り換えて加熱圧
着ロールは基材冷却圧着ロールとして使用してもよく、
含浸状態をみながら加熱ロール、冷却ロールの組合せを
行ない、積層用フィルム26を使用する場合を除き、特に
ロールの種類は限定しない。
付着、加熱炉23にて加熱含浸させた基材をラミネートせ
ず製品とする場合は、冷却用ロールに取り換えて加熱圧
着ロールは基材冷却圧着ロールとして使用してもよく、
含浸状態をみながら加熱ロール、冷却ロールの組合せを
行ない、積層用フィルム26を使用する場合を除き、特に
ロールの種類は限定しない。
【００２５】
【作用】上記構成によれば、静止状態の熱可塑性樹脂粉
体層内にカップリング剤を付着させた繊維基材を通し
て、この繊維基材と熱可塑性樹脂粉体との間に静電界を
作り、熱可塑性樹脂粉体を荷電して繊維基材にカップリ
ング剤による塗着と共に静電気的に付着させ、これを加
熱して繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を溶融して含浸固着
させて繊維強化熱可塑性樹脂基材を作り、熱可塑性樹脂
粉体を飛散させない。
体層内にカップリング剤を付着させた繊維基材を通し
て、この繊維基材と熱可塑性樹脂粉体との間に静電界を
作り、熱可塑性樹脂粉体を荷電して繊維基材にカップリ
ング剤による塗着と共に静電気的に付着させ、これを加
熱して繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を溶融して含浸固着
させて繊維強化熱可塑性樹脂基材を作り、熱可塑性樹脂
粉体を飛散させない。
【００２６】また、槽内上部から熱可塑性樹脂粉体を連
続的に供給してその堆積層を形成し、その堆積層にカッ
プリング剤を付着させた繊維基材を通して、これらに静
電界を作り、熱可塑性樹脂粉体を荷電して繊維基材にカ
ップリング剤による塗着と共に静電気的に付着させ、こ
れを加熱して繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を溶融して含
浸固着させても、繊維強化熱可塑性樹脂基材を作ること
ができ、この場合でも熱可塑性樹脂粉体を飛散させな
い。
続的に供給してその堆積層を形成し、その堆積層にカッ
プリング剤を付着させた繊維基材を通して、これらに静
電界を作り、熱可塑性樹脂粉体を荷電して繊維基材にカ
ップリング剤による塗着と共に静電気的に付着させ、こ
れを加熱して繊維基材に熱可塑性樹脂粉体を溶融して含
浸固着させても、繊維強化熱可塑性樹脂基材を作ること
ができ、この場合でも熱可塑性樹脂粉体を飛散させな
い。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の繊維強化
熱可塑性樹脂基材の製造方法によれば、熱可塑性樹脂粉
体を流動化あるいは浮遊化しなくても、ランダム配合の
熱可塑性樹脂強化プリプレグシートを作ることが出来、
作業者の健康管理と、工場内の電気接点を有するあらゆ
る設備と器具とにおける導電性浮遊物によるショート事
故の防止とが充分おこなわれることになる。加えて、こ
の繊維強化熱可塑性樹脂基材の持つ以下のような特性を
享受出来る。
熱可塑性樹脂基材の製造方法によれば、熱可塑性樹脂粉
体を流動化あるいは浮遊化しなくても、ランダム配合の
熱可塑性樹脂強化プリプレグシートを作ることが出来、
作業者の健康管理と、工場内の電気接点を有するあらゆ
る設備と器具とにおける導電性浮遊物によるショート事
故の防止とが充分おこなわれることになる。加えて、こ
の繊維強化熱可塑性樹脂基材の持つ以下のような特性を
享受出来る。
【００２８】成型加工時間が短縮されたり、溶剤等
を使用しなくても良いから、特定の熱可塑性樹脂のみな
らず、多くの熱可塑性樹脂の利用が可能となったり、
熱硬化性樹脂複合材料に比較して、層間剥離強度の高い
ものが得られ、冷却保存等をしなくても良く、保存が
容易であり、保存期間も長くなり、冷却保存等が絶対的
な必要条件ではなくなり、コストも下げることが可能に
なる。更に、熱可塑性樹脂を利用するから、溶融温度
まで加熱すれば、溶着が可能となる。従って、素材の再
加工、成型品の再加工及びリサイクルも可能になる。
を使用しなくても良いから、特定の熱可塑性樹脂のみな
らず、多くの熱可塑性樹脂の利用が可能となったり、
熱硬化性樹脂複合材料に比較して、層間剥離強度の高い
ものが得られ、冷却保存等をしなくても良く、保存が
容易であり、保存期間も長くなり、冷却保存等が絶対的
な必要条件ではなくなり、コストも下げることが可能に
なる。更に、熱可塑性樹脂を利用するから、溶融温度
まで加熱すれば、溶着が可能となる。従って、素材の再
加工、成型品の再加工及びリサイクルも可能になる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を示すが、本
発明はこれに限定されるものではない。
発明はこれに限定されるものではない。
【００３０】熱可塑性樹脂としてＡＢＳ樹脂、ポリカー
ボネイトを、繊維基材として炭素繊維を夫々使用した本
発明方法による粉体付着実験を行なう。まず、繊維基材
と熱可塑性樹脂粉体との諸元を示す。 繊維基材 炭素繊維製布基材「トレカ」1302 198TEX、44束、公称幅25mm 熱可塑性樹脂粉体 ＡＢＳ樹脂粉体 公称粒径 150 μm ポリカーボネイト粉体 公称粒径 200 μm 実施例１ １〜３図に示す本発明装置にて炭素繊維にＡＢＳ樹脂粉
体を付着する実験及び装置から１ｍ離れた位置での粉塵
測定を行なう。
ボネイトを、繊維基材として炭素繊維を夫々使用した本
発明方法による粉体付着実験を行なう。まず、繊維基材
と熱可塑性樹脂粉体との諸元を示す。 繊維基材 炭素繊維製布基材「トレカ」1302 198TEX、44束、公称幅25mm 熱可塑性樹脂粉体 ＡＢＳ樹脂粉体 公称粒径 150 μm ポリカーボネイト粉体 公称粒径 200 μm 実施例１ １〜３図に示す本発明装置にて炭素繊維にＡＢＳ樹脂粉
体を付着する実験及び装置から１ｍ離れた位置での粉塵
測定を行なう。
【００３１】実施例２ １〜３図に示す本発明装置にて炭素繊維にポリカーボネ
イト粉体を付着する実験及び実施例１同様の粉塵測定を
行なう。
イト粉体を付着する実験及び実施例１同様の粉塵測定を
行なう。
【００３２】比較例１ 図４に示す本出願人による浮遊層を利用した装置30によ
り、実施例１の場合と同様に炭素繊維にＡＢＳ樹脂粉体
を付着する実験及び実施例１と同様の粉塵測定を行な
う。
り、実施例１の場合と同様に炭素繊維にＡＢＳ樹脂粉体
を付着する実験及び実施例１と同様の粉塵測定を行な
う。
【００３３】比較例２ 図４に示す本出願人による浮遊層を利用した装置30によ
り、実施例２の場合と同様に炭素繊維にポリカーボネイ
ト粉体を付着する実験及び実施例１と同様の粉塵測定を
行なう。結果を表に示す。
り、実施例２の場合と同様に炭素繊維にポリカーボネイ
ト粉体を付着する実験及び実施例１と同様の粉塵測定を
行なう。結果を表に示す。
【００３４】なお、比較例１、２の装置30は、図４に示
すように、綿製のフィルター31により上槽32と下槽33と
に分割された槽34と、この槽34の下槽33のノズル35に接
続され浮遊層Ｈを形成させるエアー供給部36と、槽34の
上槽32内に繊維基材37を供給する基材供給部38と、槽34
の上槽32内に所定量の熱可塑性樹脂粉体39を供給する樹
脂供給部40と、槽34の上槽32内に設けた放電用電極41と
繊維基材37との間に静電界を作るための直流高電圧発生
器42とからなるものである。
すように、綿製のフィルター31により上槽32と下槽33と
に分割された槽34と、この槽34の下槽33のノズル35に接
続され浮遊層Ｈを形成させるエアー供給部36と、槽34の
上槽32内に繊維基材37を供給する基材供給部38と、槽34
の上槽32内に所定量の熱可塑性樹脂粉体39を供給する樹
脂供給部40と、槽34の上槽32内に設けた放電用電極41と
繊維基材37との間に静電界を作るための直流高電圧発生
器42とからなるものである。
【００３５】
【表１】
【図１】本発明の繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造装置
を示す一部を断面した側面図。
を示す一部を断面した側面図。
【図２】繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造装置を示す一
部を断面した平面図。
部を断面した平面図。
【図３】繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造装置を示す一
部を断面した側面図。
部を断面した側面図。
【図４】従来例を示す繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造
装置を示す一部を断面した側面図。
装置を示す一部を断面した側面図。
１、30 繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造装置 ２ 熱可塑性樹脂粉体 ３、34 槽 ４ 供給層 ５、40 樹脂供給部 ６ 堆積層 ７ 堆積樹脂移動部 ８ 樹脂搬送部 ９、37 繊維基材 10 基材供給部 11 付着部 12、41 放電用電極 13、42 直流高電圧発生器 14 圧着加熱部
Claims (5)
- 【請求項１】 静止状態の熱可塑性樹脂粉体層内にカッ
プリング剤を付着させた繊維基材を通すと共に、該繊維
基材と前記熱可塑性樹脂粉体層との間に位置した静電界
を作って前記熱可塑性樹脂粉体を荷電し、前記被強化基
材に前記熱可塑性樹脂粉体を付着させると共にこれを前
記熱可塑性樹脂粉体層内から取り出し、加熱して前記繊
維基材に前記熱可塑性樹脂粉体を溶融して含浸固着させ
たことを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造方
法。 - 【請求項２】 前記静止状態の熱可塑性樹脂粉体層は、
槽内上部から前記熱可塑性樹脂粉体を連続的に供給して
堆積層を形成し、前記槽内下部に貯った前記熱可塑性樹
脂粉体をスクリュー並びにベルトコンベアー等の機械的
手段により前記槽内上部に運搬し、再び前記熱可塑性樹
脂粉体を連続的に供給して循環させることにより構成
し、前記堆積層にカップリング剤を付着させた繊維基材
を通してなる請求項１記載の繊維強化熱可塑性樹脂基材
の製造方法。 - 【請求項３】 熱可塑性樹脂粉体の供給による堆積層に
一方の電極を設け、繊維基材を極性の異なる他方の電極
として、これら一方の電極と他方の電極との間に静電界
を形成させた請求項２記載の繊維強化熱塑性樹脂基材の
製造方法。 - 【請求項４】 熱可塑性樹脂粉体の粒径は0.1 μm 〜15
0 μm の範囲にある請求項（１）、（２）又は（３）記
載の繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造方法。 - 【請求項５】 熱可塑性樹脂粉体を保持する槽と、該槽
内上部に設け所定量の前記熱可塑性樹脂粉体を連続的に
供給させて形成させる樹脂供給部と、該樹脂供給部から
供給した前記熱可塑性樹脂粉体を堆積層を形成させて移
動する堆積樹脂移動部と、前記槽内下部に貯った前記熱
可塑性樹脂粉体を前記樹脂供給部に戻す樹脂搬送部と、
前記樹脂供給部と前記堆積樹脂移動部との間に前記繊維
基材を所定速度で供給する基材供給部と、前記槽内に設
置した放電用電極と前記繊維基材との間に静電界を作る
ための直流高電圧発生器と、前記槽内で荷電した前記熱
可塑性樹脂粉体を付着した前記繊維基材を圧着すると共
に加熱して前記繊維基材に前記熱可塑性樹脂粉体を溶融
し含浸固着させる圧着加熱部とからなることを特徴とす
る繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260855A JPH0596636A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260855A JPH0596636A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0596636A true JPH0596636A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17353689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3260855A Pending JPH0596636A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 繊維強化熱可塑性樹脂基材の製造方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0596636A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8302526B2 (en) | 2006-09-04 | 2012-11-06 | Smc Kabushiki Kaisha | Sealing structure for fluid pressure device |
| JP2014019141A (ja) * | 2012-07-23 | 2014-02-03 | Sun Techtro Co Ltd | プリプレグ製造装置及びプリプレグ製造方法 |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP3260855A patent/JPH0596636A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8302526B2 (en) | 2006-09-04 | 2012-11-06 | Smc Kabushiki Kaisha | Sealing structure for fluid pressure device |
| JP2014019141A (ja) * | 2012-07-23 | 2014-02-03 | Sun Techtro Co Ltd | プリプレグ製造装置及びプリプレグ製造方法 |
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