JPH10324752A

JPH10324752A - 繊維強化シートの製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JPH10324752A
Application number: JP9125602A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sugawara; 宏菅原; Hitoshi Hayashi; 仁司林; Koji Fujimoto; 浩司藤本; Hisashi Eguchi; 尚志江口
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-05-15
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】繊維強化シートの熱可塑性樹脂が加熱中に加
熱手段に付着することを防止すること。【解決手段】補強繊維と熱可塑性樹脂との組成物を平
坦に形成したマット状組成物１を加熱溶融させ、この加
熱工程後に加圧処理及び冷却処理を行って、マット状組
成物１を繊維強化シート１３に形成する繊維強化シート
の製造装置であって、マット状組成物１の熱可塑性樹脂
を溶融状態に加熱するための加熱領域ＨＺ内において、
マット状組成物１はこの加熱領域内の加熱手段ＨＭから
離間した位置を通過することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，繊維強化シートの
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、繊維強化シートの製造方法として
は、熱可塑性樹脂と強化繊維とからなるマット状組成物
の熱可塑性樹脂を、当該熱可塑性樹脂の溶融温度以上に
加熱し、当該熱可塑性樹脂が溶融状態にあるときに加圧
し、その後冷却することにより、シート化する方法があ
る。

【０００３】この熱可塑性樹脂を加熱する方法として
は、マット状組成物を一対の無端ベルト間に挟んで保持
させ、この無端ベルトごと熱可塑性樹脂の融点温度以上
に加熱するといった方法が一般的に知られている。

【０００４】なお、非連続成型法としては特公昭６１−
１３０３４５号が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
マット状組成物の熱可塑性樹脂を連続的に加熱溶融する
方法において、無端ベルトを使用した場合、溶融した樹
脂がベルト表面に付着堆積したり、ベルト同士の位置ず
れを修正するために、これを防止する設備がかなり高価
なものになる。

【０００６】さらに、樹脂が溶融する２００度Ｃ〜３０
０度Ｃの温度領域で、加圧圧力５０Ｋｇ/ｃｍ²のレベル
に耐えるためには、加圧するベルト自身の材質が限定さ
れ、かなりの設備強度が必要となる。

【０００７】他方、無端ベルトを使用せずに、マット状
組成物を連続的に加熱しようとすると、加熱炉内におい
て何らかの方法でマット状組成物を支えながら輸送する
必要があるが、炉内においてロール等を使用すると、加
熱溶融した樹脂が該ロールに付着堆積してしまうという
問題がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１の繊維強化シートの製造方法は、
補強繊維と熱可塑性樹脂との組成物を平坦に形成したマ
ット状組成物を加熱し、この加熱工程後に加圧冷却を行
って、前記マット状組成物を繊維強化シートに形成する
繊維強化シートの製造方法であって、少なくとも前記マ
ット状組成物を加熱する加熱手段の加熱領域内におい
て、前記マット状組成物は、この加熱領域内の前記加熱
手段から離間した位置を通過することを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項２の繊維強化シートの製造
方法は、請求項１の繊維強化シートの製造方法におい
て、少なくとも加熱領域を通過する行程にあっては、前
記マット状組成物を、鉛直方向に移送することを特徴と
する。

【００１０】本発明の請求項３の繊維強化シートの製造
方法は、請求項１の繊維強化シートの製造方法におい
て、前記加熱領域において、前記マット状組成物の下方
からエアを吹き付けることにより、前記加熱手段から離
間させて加熱することを特徴とする。

【００１１】本発明の請求項４の繊維強化シートの製造
方法は、補強繊維と熱可塑性樹脂との組成物を平坦に形
成したマット状組成物を加熱し、この加熱工程後に加圧
冷却を行って、前記マット状組成物を繊維強化シートに
形成する繊維強化シートの製造方法であって、前記加熱
炉内に下方から上方に流れる熱風を吹き出させ、この熱
風の吹き付けにより前記マット状組成物を加熱しつつ浮
上させることを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項５の繊維強化シートの製造
装置は、補強繊維と熱可塑性樹脂との組成物を平坦に形
成したマット状組成物を加熱溶融させ、この加熱工程後
に加圧処理及び冷却処理を行って、前記マット状組成物
を繊維強化シートに形成する繊維強化シートの製造装置
であって、前記マット状組成物の熱可塑性樹脂を溶融状
態に加熱するための加熱領域内において、前記マット状
組成物はこの加熱領域内の加熱手段から離間した位置を
通過することを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項６の繊維強化シートの製造
装置は、請求項５の繊維強化シートの製造装置におい
て、前記加熱領域内の前記加熱手段から離間した位置を
移動して前記マット状組成物を搬送すると共に、前記加
熱領域の加熱温度に熱的に安定した性質をもつ、少なく
とも一対の細長い搬送部材を配したことを特徴とする繊
維強化シートの製造装置。

【００１４】本発明の請求項７の繊維強化シートの製造
装置は、請求項６の繊維強化シートの製造装置におい
て、前記一対の搬送部材は、搬送方向に平行にのび、且
つ、所望間隔で並列的に設けられる連続繊維であること
を特徴とする。

【００１５】本発明の請求項８の繊維強化シートの製造
装置は、請求項７の繊維強化シートの製造装置におい
て、前記連続繊維は、ガラス繊維、カーボン繊維、セラ
ミック繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、金属
繊維のいずれか単体若しくは複合体からなり、引張弾性
率が１０ＧＰａ以上であって、５０μm〜２０００μmの
外径を有するものであることを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項９の繊維強化シートの製造
装置は、請求項６〜請求項８のいずれかの繊維強化シー
トの製造装置において、前記一対の搬送部材を搬送方向
に引張若しくは弛緩させる引張力調整手段を備えている
ことを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項１０の繊維強化シートの製
造装置は、請求項５の繊維強化シートの製造装置におい
て、少なくとも前記マット状組成物を加熱する加熱領域
は鉛直方向に配列され、前記マット状組成物はこの加熱
領域内の加熱手段から離間した位置を鉛直方向に通過す
ることを特徴とする。

【００１８】本発明の請求項１１の繊維強化シートの製
造装置は、請求項５の繊維強化シートの製造装置におい
て、前記加熱炉内に、前記マット状組成物にエアを吹き
付けて前記マット状組成物を浮上させるエア供給手段が
設けられていることを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項１２の繊維強化シートの製
造装置は、補強繊維と熱可塑性樹脂との組成物を平坦に
形成したマット状組成物を加熱し、この加熱工程後に加
圧冷却を行って、前記マット状組成物を繊維強化シート
に形成する繊維強化シートの製造方法であって、前記加
熱炉内に下方から上方に流れる熱風を吹き出させ、この
熱風の吹き付けにより前記マット状組成物を加熱しつつ
浮上させる熱風供給手段を備えていることを特徴とす
る。

【００２０】本発明の請求項１〜請求項１２の繊維強化
シートの製造方法並びに製造装置によれば、少なくとも
加熱手段による加熱領域において、マット状組成物を加
熱手段から離間させて接触させないで加熱溶融させるの
で、連続して加熱成形でき、繊維強化シートの製造コス
トを低下させて生産量を増やすことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に，本発明の好ましい実施形態
にかかる繊維強化シートの製造方法を図面に基づいて説
明する。この実施の形態では、水平にマット状組成物を
搬送しつつ加熱溶融させる装置と、加熱溶融工程では鉛
直方向に搬送する装置との２つの形態を説明する。

【００２２】図１は本発明の第１の実施の形態を示す。
この第１の実施の形態はマット状組成物を水平方向に移
動させる形式のものであり、図１において、符号１は熱
可塑性樹脂と強化繊維からなるマット状組成物である。
このマット状組成物１はロール状に巻かれており、その
中心軸が繰り出し機２に保持されている。

【００２３】マット状組成物１の強化繊維は、熱可塑性
樹脂の溶融温度において熱的に安定な性質を有するもの
を用いる。例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、セラミ
ック繊維等の無機繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル
繊維などの有機繊維、又は、金属繊維等が挙げられ、引
張弾性率が１０ＧＰａ以上の繊維であれば使用可能であ
る。

【００２４】なお、この強化繊維のモノフィラメントの
直径は、１〜５０μmが好ましく、２〜３０μmが特に好
ましい。なお、直径が１μm未満の場合には、得られる
繊維強化熱可塑性シートの強度が十分ではない。逆に、
５０μmを越える場合には、強度が発現できないため、
繊維間に樹脂を広げて繊維同士を樹脂にてつなぐことが
困難である。

【００２５】また、熱可塑性樹脂は、繊維状又は粉体状
のものとして得られるものであれば使用可能である。繊
維状の素材としては、ポリエチレン、ポロプロピレン等
のオレフィン樹脂、ナイロン、アクリロニトリル、ポリ
エチレンテレフタレート等が挙げられる。粉体状の素材
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィ
ン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、
ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリ
スルホン、ポリエーテルエーテルケトン、等のほか、熱
可塑性エラストマーが挙げられる。

【００２６】これらの熱可塑性樹脂は、単独で使用され
ていても併用されていてもよく、熱安定剤、可塑剤、滑
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、無機充填剤、補
強単繊維等の添加剤、充填材、加工助剤、改質剤等が添
加されていてもよい。

【００２７】さらに、マット状組成物１中の熱可塑性樹
脂は繊維状又は粉体状でもよく、強化繊維中に分散され
ていればよい。マットの製造方法については特に限定さ
れない。例えば、熱可塑性樹脂を繊維状で用いる場合に
は、繊維状熱可塑性樹脂と強化繊維を切断後、混合し、
エアにて積層後、ニードルパンチング等でマット状にす
る方法や、熱可塑性樹脂が粉体状であれば、強化繊維の
みでマット状にし、マット状の素材に粉体樹脂を振りか
け含浸させる方法等が挙げられる。用いる強化繊維は熱
可塑性樹脂の溶融温度において熱的に安定であるものを
使用する。

【００２８】マット状組成物１は繰り出し機２から加熱
炉３の加熱領域ＨＺを通過して加熱溶融される。加熱炉
３には、多数の遠赤外線ヒータ３ａ及び反射板３ｂが多
数上下に略等間隔で配置されており、マット状組成物１
の加熱手段ＨＭを構成している。この上下に対向するよ
うに配列されたヒータ３ａ及び反射板３ｂの間の領域
が、マット状組成物１の加熱領域ＨＺとされている。こ
の加熱領域ＨＺには、加熱炉３内部を通る連続繊維４が
マット状組成物１の搬送部材として配備されている。マ
ット状組成物１は連続繊維４の上に搭載されて加熱手段
ＨＭである多数の遠赤外線ヒータ３ａ、３ｂから離間し
た位置を通過し、加熱ピンチロール５、冷却ピンチロー
ル６、引き取り機７に導かれて、巻き取り機８に巻き取
られる。

【００２９】連続繊維４は、マット状組成物１を構成す
る強化繊維と同様の素材により構成されている。繊維と
してはフィラメント単体で強化繊維の条件を満たすも
の、或いは、フィラメントが複数本集めて束にしたもの
でも構わない。繊維或いは繊維束の外径としては５０μ
m〜２０００μmが好適であり、さらに好適な外径として
は５００〜１０００μmである。繊維束の太さである外
径が小さすぎると、取り扱いが難しくなると共に、破断
しやすくなる。外径が大きすぎると、加圧成形後のシー
トの厚みに影響する。

【００３０】連続繊維４の供給方法は、特に限定されな
いが、マット状組成物１の搬送方向に平行に少なくとも
一対配列され、巻き出し機２側から巻き取り機８側に向
かって送られる。連続繊維４は、連続繊維４用の巻き出
しリール９からガイドロール１０、１１に案内されて巻
き取りリール１２に巻き取られる。

【００３１】連続繊維４はマット状組成物１の左右幅よ
り小さい間隔で少なくとも一対並列されるが、マット状
組成物１の左右幅中央部位を複数部位ささえて、マット
状組成物１の中央部が加熱溶融によって弛まないように
しても良い。並列に配列される連続繊維４の隣り合う連
続繊維４同士の離間間隔は１０mm〜２００mmであり、マ
ット状組成物１によって適宜設定される。なお、連続繊
維４の配列間隔が狭すぎると本数が多くなり取り扱いに
くくなる。広すぎるとマット状組成物１が幅方向に繊維
の間隔でゆるんでしまう。また、連続繊維４は加熱工程
後取り除かれてもよく、そのままマット状組成物と一緒
に加圧成形されて繊維強化シート１３を構成してもよ
い。

【００３２】加熱炉３のマット状組成物１中の熱可塑性
樹脂の加熱手段としては、この実施の形態では、ヒータ
３ａ、反射板３ｂで構成しているが、熱風、遠赤外線ヒ
ータ等の汎用加熱手段、又は、誘電加熱、誘導加熱装置
を用いても良い。加熱温度は熱可塑性樹脂の種類、加熱
時間に応じて適宜選択される。

【００３３】加熱炉３にて加熱溶融されたマット状組成
物１は、上下一対の加熱ピンチロール５により加圧され
薄肉化される。このマット状組成物１中の熱可塑性樹脂
の加圧固化する加熱ピンチロール５は、熱可塑性樹脂の
溶融温度未満に温調され、マット状組成物１はこの加熱
ピンチロール５により加圧されることにより、厚み方向
に圧縮され繊維強化シート１３となる。加熱ピンチロー
ル５にて加圧圧縮された状況で熱可塑性樹脂を冷却固化
するといった方法が好適である。

【００３４】冷却ピンチロール６は加熱ピンチロール５
にて薄肉化された繊維強化シート１３を冷却して安定さ
せて固化する。引き取り機７は、冷却ピンチロール６か
ら出てくる繊維強化シート１３を、巻き取り機８のロー
ル１８に巻き取らせるために、繊維強化シート１３に引
き出すトルクを加える。巻き取り機８は引き取り機７か
ら引き出された繊維強化シート１３をロール１８に巻き
付ける。

【００３５】[実験例１]次に、この第１の実施の形態の
繊維強化シートの製造装置及び製造方法の実験例を説明
する。

【００３６】この実験例１において、熱可塑性樹脂と強
化繊維からなるマット状組成物１としては、直径１０μ
m、平均長さ５０mmのカーボン繊維（ＣＦ）と直径約２
０μm、平均長さ約５０mmのポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）繊維の混合物により組成されている。この
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の溶融温度は２
５５度Ｃ、目付量約４５０ｇ/ｍ² とされている。カー
ボンファイバーＣＦとポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）の重量比は、ＣＦ：ＰＥＴ＝４５：５５（重量パ
ーセント）である。

【００３７】加熱炉３は、上下に各６本、遠赤ヒータ３
ａをヒータとして設置した。炉内の加熱領域ＨＺである
マットが通過部位の雰囲気温度は２８５度Ｃに設定し
た。また、加熱炉３の入り口及び加熱ピンチロール５の
直前に連続繊維４のガイドロール１０，１１を設置し
た。

【００３８】連続繊維及びその繰り出し、引き取りの工
程においては、連続繊維４は束の外径が外径５００μm
のガラス繊維束とした。連続繊維４の並列する繊維間の
間隔は５０mmとしている。連続繊維４に作用する繊維張
力は５０ｋｇ/本である。連続繊維４を供給する速度は
マット状組成物１を送るラインスピードと等速とした。

【００３９】加熱ピンチロール５は、ロール表面温度を
１００度Ｃに設定し、マット状組成物１を加熱加圧する
際のピンチ圧力は２０ｋｇ/ｃｍとした。また、冷却ピ
ンチロール６は、ロール表面温度を３０度Ｃに設定し、
繊維強化シート１３を挟圧するときのピンチ圧力は２０
ｋｇ/ｃｍとした。

【００４０】この実験例１では、マット状組成物１を繊
維強化シート１３に形成するための、ラインスピードは
１．５ｍ/分とした。

【００４１】その結果、上述のマット状組成物１から５
００mmの繊維強化シート１３を得ることができた。得ら
れた繊維強化シート１３は巻き取り機８により巻き取っ
た。この繊維強化シート１３は、繊維で保持した部分に
若干樹脂が剥離した痕が見られたが、安定して連続的に
成形することができた。

【００４２】[ 比較例]図２は、第１の実施の形態の比
較例を示したものである。この比較例においては、加熱
炉３の加熱領域ＨＺを通過する連続繊維４に換えて、加
熱炉３内に２００mm間隔で直径５０mmのロール１４を設
けた以外は実験例と同じであるが、このロール１４によ
りマット状組成物１を搬送すると、成形開始直度より加
熱炉３内の加熱温度により、ロール１４の表面に樹脂が
付着し始めた。さらに、これを続けて搬送すると、開始
後６時間でマット状組成物１がロール１４の表面に付着
し、マット状組成物１が破断してしまった。

【００４３】以上述べたように、この第１の実施の形態
の繊維強化シートの製造装置並びに製造方法によれば、
少なくとも加熱手段による加熱領域において、マット状
組成物を加熱手段から離間させて接触させないで加熱溶
融させるので、連続して加熱成形でき、繊維強化シート
を低コストで量産できる。

【００４４】次に、本発明の第２の実施の形態にかかる
繊維強化シートの製造装置を説明する。

【００４５】図３は、この第２の実施の形態にかかる繊
維強化シートの製造装置の主要構成を模式的に示したも
のであり、この第２の実施の形態の製造装置では、第１
の実施の形態の製造装置を鉛直方向に縦型に配置した点
で、第１の実施の形態のものと大きく異なる。この第２
の実施の形態の製造装置は、第１の実施の形態の製造装
置を柱１５により支持させたものであり、第１の実施の
形態の連続繊維４を備えておらず、マット状組成物１
は、自身の重力により巻き出し機２から加熱炉３に供給
され、加熱ピンチロール５により加熱される。マット状
組成物１は加熱ピンチロール５にて加圧された後に、冷
却ピンチロール６、引き取り機７に導かれて、巻き取り
機８に巻き取られる。

【００４６】このように加熱炉３の加熱領域ＨＺにマッ
ト状組成物１を鉛直方向に搬入するようにすれば、より
低コストに繊維強化シート１３を量産できる。なお、こ
のマット状組成物１を加熱炉３内に鉛直方向に搬入する
構成は、少なくとも加熱炉３の加熱領域ＨＺのみであれ
ば、製造装置の高さが高くならない。

【００４７】図４は、第３の実施の形態にかかる繊維強
化シートの製造装置の主要構成を模式的に示したもので
ある。第３の実施の形態の製造装置では、加熱炉３内に
加熱領域ＨＺが設けられている。加熱炉３の加熱手段
は、ブロア１９と、ブロア１９から延びるダクト２０
と、ダクト２０から遠い方の端部が拡大された仕切壁２
１と、ダクト２０内に設けられたヒータ２２と、通気孔
２３ａを多数開口した板２３とで構成されている。ブロ
ア１９から吹き出される空気は、ダクト２０を通過する
間にヒータ２２にて加熱され、板２３の通気孔２３ａか
ら均一に吹き出されてマット状組成物１を加熱する。そ
のほかの構成は、図１に示す製造装置と同様であるの
で、その説明を援用する。

【００４８】マット状組成物１を加熱する際に、上方の
マット状組成物１に向かってエアーを吹き付けることに
より、マット状組成物１が浮き上がり、板２３に付着す
ることが防止される。板２３の代わりに多孔板を用いて
も良いと共に、多孔板或いは板２３は加熱炉３内でマッ
ト状組成物１を加熱する温度に熱的に安定なものであれ
ばよい。

【００４９】図４に示す繊維強化シートの製造方法で
は、補強繊維と熱可塑性樹脂との組成物を平坦に形成し
たマット状組成物１を加熱炉３内の熱風により加熱し、
この加熱工程後に加熱ピンチロール５により、マット状
組成物１の熱可塑性樹脂の溶融温度以下で加圧する。加
熱後、マット状組成物１は加熱ピンチロール５にて加圧
された後に、冷却ピンチロール６、引き取り機７に導か
れて加圧冷却が行われ、繊維強化シート１３となる。加
圧冷却の後に、繊維強化シート１３は、巻き取り機８に
巻き取られる。

【００５０】図４の製造方法では、加熱炉３にて加熱さ
れる場合、板２３から熱風が吹き出されて、マット状組
成物１が加熱されると共に、浮き上がり、加熱領域ＨＺ
内において加熱手段である板２３から離間した位置を通
過する。

【００５１】[実験例２]次に、図４に示す繊維強化シー
トの製造方法の実験例と比較例とを説明する。

【００５２】この実験例２において、熱可塑性樹脂と強
化繊維からなるマット状組成物１としては、直径１０μ
m、平均長さ５０mmのカーボン繊維（ＣＦ）と直径約２
０μm、平均長さ約５０mmのポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）繊維の混合物により組成されている。この
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の溶融温度は２
５５度Ｃ、目付量約４５０ｇ/ｍ² とされている。カー
ボンファイバーＣＦとポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）の重量比は、ＣＦ：ＰＥＴ＝４５：５５（重量パ
ーセント）である。

【００５３】加熱炉３のマット状組成物１の通過領域の
下方に、ステンレス製の板２３を配した。ステンレス板
２３の厚みは２０ｍｍであり、３０ｍｍ間隔で直径５ｍ
ｍの通気孔２３ａを多数開口した。エアはブロア１９か
ら供給され、ヒータ２２にて加熱される。エアは３Ｋｇ
ｆ／ｃｍ²の圧力で送風した。

【００５４】加熱ピンチロール５は、ロール表面温度を
１００度Ｃに設定し、マット状組成物１を加熱加圧する
際のピンチ圧力は２０ｋｇ/ｃｍとした。また、冷却ピ
ンチロール６は、ロール表面温度を３０度Ｃに設定し、
繊維強化シート１３を挟圧するときのピンチ圧力は２０
ｋｇ/ｃｍとした。

【００５５】この実験例２では、マット状組成物１を繊
維強化シート１３の状態に形成するための、ラインスピ
ードは１．５ｍ/分とした。

【００５６】この実験例２ではマット状組成物１から５
００mmの繊維強化シート１３を得ることができた。得ら
れた繊維強化シート１３は巻き取り機８により巻き取っ
た。この繊維強化シート１３は、繊維で保持した部分に
若干樹脂が剥離した痕が見られたが、安定して連続的に
成形することができた。

【００５７】[比較例２]実験例２に対する比較例２で
は、図５に示すように、加熱炉３の上下にマット状組成
物１を搬送するロール２４を２００ｍｍ間隔で６本それ
ぞれ配置した。ロール２０の直径はφ５０ｍｍであっ
た。加熱炉３内の加熱手段として遠赤外線ヒータ３ａ及
び反射板３ｂを複数配置した。マット状組成物１が通過
する加熱領域ＨＺの温度は２８５度Ｃとした。加熱手段
以外のそのほかの構成は、実験例２と同様とした。

【００５８】その結果、成形開始直後より加熱炉３内の
ロール２４に樹脂が付着し、強化繊維を伴って堆積して
ゆき、開始後６時間後にはマット状組成物１がロール２
４に付着して破断した。

【００５９】尚、図４の繊維強化シートの製造方法並び
に製造装置では、熱風によりマット状組成物１を加熱し
ながら浮上させたが、加熱炉３内にヒータ３ａ及び反射
板３ｂを加熱手段として設けておいて、マット状組成物
１の下方からのエア供給により、マット状組成物１を浮
上させて加熱手段から離間させれば、熱風の温度制御や
供給速度制御も容易になる。

【００６０】

【発明の効果】本発明の請求項１の繊維強化シートの製
造方法乃至請求項１２の製造装置によれば、少なくとも
加熱手段による加熱領域において、マット状組成物を加
熱手段から離間させて接触させないで加熱溶融させるの
で、連続して加熱成形でき、繊維強化シートの製造コス
トを低下させて生産量を増やすことができる。

【００６１】本発明の請求項２の繊維強化シートの製造
装置によれば、少なくとも一対の細長い搬送部材を配
し、この搬送部材によりマット状組成物を搬送するの
で、マット状組成物に十分な加熱が行われると共に、低
コストになるという効果が得られる。

【００６２】さらに、本発明の請求項６，７，８，９の
繊維強化シートの製造装置によれば、一対の搬送部材
は、搬送方向に平行にのび、且つ、所望間隔で並列的に
設けられる連続繊維であるので、請求項２の効果に加え
てさらに、加熱溶融の際に、マット状組成物が搬送方向
に延びることに合わせて連続繊維を延ばすことができ、
マット状組成物が弛んで厚みが変化したりすることが防
止できる。

【００６３】請求項２の繊維強化シートの製造方法びに
請求項１０の製造装置によれば、少なくともマット状組
成物を加熱する加熱領域は鉛直方向に配列され、マット
状組成物はこの加熱領域内の加熱手段から離間した位置
を鉛直方向に通過するので、請求項１の製造装置と同様
に、連続して加熱成形でき、繊維強化シートを低コスト
で製造できる。

【００６４】請求項３の繊維強化シートの製造方法及び
請求項１１の製造装置によれば、エアを供給することに
よりマット状組成物を加熱手段から離間させることがで
きる。

【００６５】請求項４の繊維強化シートの製造方法及び
請求項１２の製造装置によれば、熱風供給手段から熱風
を供給することによりマット状組成物を加熱しつつ離間
させることができ、非接触状態で加熱を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる繊維強化シ
ートの製造装置の構成を示す模式図。

【図２】本発明の第１の実施の形態の比較例の加熱炉近
傍の模式図。

【図３】本発明の第２の実施の形態にかかる繊維強化シ
ートの製造装置の模式図。

【図４】本発明の第３の実施の形態にかかる繊維強化シ
ートの製造装置の模式図。

【図５】本発明の第３の実施の形態の比較例の維強化シ
ートの製造装置の模式図。

【符号の説明】

１マット状組成物２巻き出し機３加熱炉３a ヒータ３ｂ反射板ＨＭ加熱手段ＨＺ加熱領域４連続繊維５加熱ピンチロール６冷却ピンチロール７引き取り機８巻き取り機９巻き出しリール１０ガイドロール１１ガイドロール１２巻き取りリール１３繊維強化シート１４ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者江口尚志埼玉県朝霞市根岸台３−15−１積水化学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】補強繊維と熱可塑性樹脂との組成物を平坦
に形成したマット状組成物を加熱し、この加熱工程後に
加圧冷却を行って、前記マット状組成物を繊維強化シー
トに形成する繊維強化シートの製造方法であって、少なくとも前記マット状組成物を加熱する加熱手段の加
熱領域内において、前記マット状組成物は、この加熱領
域内の前記加熱手段から離間した位置を通過することを
特徴とする繊維強化シートの製造方法。
【請求項２】請求項１の繊維強化シートの製造方法にお
いて、少なくとも加熱領域を通過する行程にあっては、前記マ
ット状組成物を、鉛直方向に移送することを特徴とする
繊維強化シートの製造方法。
【請求項３】請求項１の繊維強化シートの製造方法にお
いて、前記加熱領域において、前記マット状組成物の下方から
エアを吹き付けることにより、前記加熱手段から離間さ
せて加熱することを特徴とする繊維強化シートの製造方
法。
【請求項４】補強繊維と熱可塑性樹脂との組成物を平坦
に形成したマット状組成物を加熱し、この加熱工程後に
加圧冷却を行って、前記マット状組成物を繊維強化シー
トに形成する繊維強化シートの製造方法であって、前記加熱炉内に下方から上方に流れる熱風を吹き出さ
せ、この熱風の吹き付けにより前記マット状組成物を加
熱しつつ浮上させることを特徴とする繊維強化シートの
製造方法。
【請求項５】補強繊維と熱可塑性樹脂との組成物を平坦
に形成したマット状組成物を加熱溶融させ、この加熱工
程後に加圧処理及び冷却処理を行って、前記マット状組
成物を繊維強化シートに形成する繊維強化シートの製造
装置であって、前記マット状組成物の熱可塑性樹脂を溶融状態に加熱す
るための加熱領域内において、前記マット状組成物はこ
の加熱領域内の加熱手段から離間した位置を通過するこ
とを特徴とする繊維強化シートの製造装置。
【請求項６】請求項５の繊維強化シートの製造装置にお
いて、前記加熱領域内の前記加熱手段から離間した位置
を移動して前記マット状組成物を搬送すると共に、前記
加熱領域の加熱温度に熱的に安定した性質をもつ、少な
くとも一対の細長い搬送部材を配したことを特徴とする
繊維強化シートの製造装置。
【請求項７】請求項６の繊維強化シートの製造装置にお
いて、前記一対の搬送部材は、搬送方向に平行にのび、
且つ、所望間隔で並列的に設けられる連続繊維であるこ
とを特徴とする繊維強化シートの製造装置。
【請求項８】請求項７の繊維強化シートの製造装置にお
いて、前記連続繊維は、ガラス繊維、カーボン繊維、セ
ラミック繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、金
属繊維のいずれか単体若しくは複合体からなり、引張弾
性率が１０ＧＰａ以上であって、５０μm〜２０００μm
の外径を有するものであることを特徴とする繊維強化シ
ートの製造装置。
【請求項９】請求項６〜請求項８のいずれかの繊維強化
シートの製造装置において、前記一対の搬送部材を搬送方向に引張若しくは弛緩させ
る引張力調整手段を備えていることを特徴とする繊維強
化シートの製造装置。
【請求項１０】請求項５の繊維強化シートの製造装置に
おいて、少なくとも前記マット状組成物を加熱する加熱領域は鉛
直方向に配列され、前記マット状組成物はこの加熱領域
内の加熱手段から離間した位置を鉛直方向に通過するこ
とを特徴とする繊維強化シートの製造装置。
【請求項１１】請求項５の繊維強化シートの製造装置に
おいて、前記加熱炉内に、前記マット状組成物にエアを吹き付け
て前記マット状組成物を浮上させるエア供給手段が設け
られていることを特徴とする繊維強化シートの製造装
置。
【請求項１２】補強繊維と熱可塑性樹脂との組成物を平
坦に形成したマット状組成物を加熱し、この加熱工程後
に加圧冷却を行って、前記マット状組成物を繊維強化シ
ートに形成する繊維強化シートの製造方法であって、前記加熱炉内に下方から上方に流れる熱風を吹き出さ
せ、この熱風の吹き付けにより前記マット状組成物を加
熱しつつ浮上させる熱風供給手段を備えていることを特
徴とする繊維強化シートの製造装置。