JPH1142639A - 熱可塑性樹脂含浸用装置およびこれを用いた長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製造方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂含浸用装置およびこれを用いた長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製造方法Info
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- JPH1142639A JPH1142639A JP20330997A JP20330997A JPH1142639A JP H1142639 A JPH1142639 A JP H1142639A JP 20330997 A JP20330997 A JP 20330997A JP 20330997 A JP20330997 A JP 20330997A JP H1142639 A JPH1142639 A JP H1142639A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 樹脂ダレを防止することが可能な強化用連続
繊維束の熱可塑性樹脂含浸用装置および長繊維強化熱可
塑性樹脂ペレットの製造方法の提供。 【解決手段】 シリンダ３と、シリンダ３内に溶融した
熱可塑性樹脂を供給する熱可塑性樹脂供給口20と、シリ
ンダ３の後端に取り付けられ、強化用連続繊維束をシリ
ンダ３内に導入する孔O2を有するインレットダイ２と、
シリンダ３の先端に取り付けられ、熱可塑性樹脂が含浸
された強化用連続繊維束を引き抜くための孔O1を有する
アウトレットダイ１と、シリンダ３に取り付けられたヒ
ータ４とを有し、アウトレットダイ１の孔O1の長さＬ(m
m)および孔O1の断面積Ｓ(mm2) が下記式[1] を満足する
強化用連続繊維束の熱可塑性樹脂含浸用装置および該装
置を用いた長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製造方
法。 Ｌ／〔２（Ｓ／π）1/2 〕≧４ ………式[1]
繊維束の熱可塑性樹脂含浸用装置および長繊維強化熱可
塑性樹脂ペレットの製造方法の提供。 【解決手段】 シリンダ３と、シリンダ３内に溶融した
熱可塑性樹脂を供給する熱可塑性樹脂供給口20と、シリ
ンダ３の後端に取り付けられ、強化用連続繊維束をシリ
ンダ３内に導入する孔O2を有するインレットダイ２と、
シリンダ３の先端に取り付けられ、熱可塑性樹脂が含浸
された強化用連続繊維束を引き抜くための孔O1を有する
アウトレットダイ１と、シリンダ３に取り付けられたヒ
ータ４とを有し、アウトレットダイ１の孔O1の長さＬ(m
m)および孔O1の断面積Ｓ(mm2) が下記式[1] を満足する
強化用連続繊維束の熱可塑性樹脂含浸用装置および該装
置を用いた長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製造方
法。 Ｌ／〔２（Ｓ／π）1/2 〕≧４ ………式[1]
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、強化用連続繊維束
への熱可塑性樹脂含浸用装置およびこれを用いた長繊維
強化熱可塑性樹脂ペレットの製造方法に関し、さらに詳
しくは、繊維引き抜き速度を変化させたときに、安定し
た操業が可能な熱可塑性樹脂含浸用装置および長繊維強
化熱可塑性樹脂ペレットの製造方法に関する。
への熱可塑性樹脂含浸用装置およびこれを用いた長繊維
強化熱可塑性樹脂ペレットの製造方法に関し、さらに詳
しくは、繊維引き抜き速度を変化させたときに、安定し
た操業が可能な熱可塑性樹脂含浸用装置および長繊維強
化熱可塑性樹脂ペレットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットは、連
続繊維束をクロスヘッドダイなどの樹脂含浸用装置を通
した後に冷却、ペレット化することによって製造するこ
とができる。すなわち、例えば、特公昭63−37694 号公
報に、連続繊維束に熱可塑性樹脂を含浸し、繊維強化ペ
レット構造物などの繊維強化構造物を製造する方法が開
示されている。
続繊維束をクロスヘッドダイなどの樹脂含浸用装置を通
した後に冷却、ペレット化することによって製造するこ
とができる。すなわち、例えば、特公昭63−37694 号公
報に、連続繊維束に熱可塑性樹脂を含浸し、繊維強化ペ
レット構造物などの繊維強化構造物を製造する方法が開
示されている。
【０００３】しかし従来の長繊維強化熱可塑性樹脂ペレ
ットの製造装置などで用いられる熱可塑性樹脂含浸用装
置においては、強化用繊維の含有量が熱可塑性樹脂に対
して少ない樹脂ペレットを製造する場合、連続繊維束を
つなぐといった操作のため引き抜き速度を落とした際
に、連続繊維束への樹脂付着量が過剰に多く（強化繊維
含有量が少なく）なり、樹脂含浸用装置の繊維束引き抜
き側の孔の出口において、含浸した樹脂が繊維束から垂
れる現象（以下樹脂ダレと記す）が起こり、引き抜き装
置で、ストランドがつまるという問題が度々発生してい
た。
ットの製造装置などで用いられる熱可塑性樹脂含浸用装
置においては、強化用繊維の含有量が熱可塑性樹脂に対
して少ない樹脂ペレットを製造する場合、連続繊維束を
つなぐといった操作のため引き抜き速度を落とした際
に、連続繊維束への樹脂付着量が過剰に多く（強化繊維
含有量が少なく）なり、樹脂含浸用装置の繊維束引き抜
き側の孔の出口において、含浸した樹脂が繊維束から垂
れる現象（以下樹脂ダレと記す）が起こり、引き抜き装
置で、ストランドがつまるという問題が度々発生してい
た。
【０００４】一方、例えば、上記した特公昭63−37694
号公報には、上記した樹脂含浸用装置の繊維束引き抜き
側の孔の直径が３mmとの記載があるだけで樹脂ダレの防
止方法について一切開示がなく、従来技術によっては樹
脂ダレを防止することは不可能であった。
号公報には、上記した樹脂含浸用装置の繊維束引き抜き
側の孔の直径が３mmとの記載があるだけで樹脂ダレの防
止方法について一切開示がなく、従来技術によっては樹
脂ダレを防止することは不可能であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の問題点を解決し、樹脂ダレを防止することが可
能な強化用連続繊維束の熱可塑性樹脂含浸用装置および
これを用いた長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製造方
法を提供することを目的とする。
来技術の問題点を解決し、樹脂ダレを防止することが可
能な強化用連続繊維束の熱可塑性樹脂含浸用装置および
これを用いた長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製造方
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従来、熱可塑性樹脂含浸
用装置においては、孔の直径が３〜５mm、孔の長さが約
５mmのアウトレットダイが用いられていた。すなわち、
一般的に孔の長さを長くすると、ロービングが孔を通過
するときの摩擦抵抗が大きくなり、ガラス繊維が切れや
すいというのが、従来の知見であり、このため、上記の
寸法が定められていた。
用装置においては、孔の直径が３〜５mm、孔の長さが約
５mmのアウトレットダイが用いられていた。すなわち、
一般的に孔の長さを長くすると、ロービングが孔を通過
するときの摩擦抵抗が大きくなり、ガラス繊維が切れや
すいというのが、従来の知見であり、このため、上記の
寸法が定められていた。
【０００７】しかし、本発明者らが、種々の孔径、孔の
長さで実験を行い、その結果を孔の長さＬおよび孔の断
面積Ｓの関数であるＬ／〔２（Ｓ／π）1/2 〕によって
評価したところ、Ｌ／〔２（Ｓ／π）1/2 〕が大きくな
ると、むしろ、ロービングの張力が大きくなる効果が現
れ、ガラス繊維が切断されにくくなることを見い出し
た。
長さで実験を行い、その結果を孔の長さＬおよび孔の断
面積Ｓの関数であるＬ／〔２（Ｓ／π）1/2 〕によって
評価したところ、Ｌ／〔２（Ｓ／π）1/2 〕が大きくな
ると、むしろ、ロービングの張力が大きくなる効果が現
れ、ガラス繊維が切断されにくくなることを見い出し
た。
【０００８】すなわち、第１の発明は、シリンダ３と、
該シリンダ３内に溶融した熱可塑性樹脂を供給する熱可
塑性樹脂供給口20と、前記シリンダ３の後端に取り付け
られ、強化用連続繊維束を前記シリンダ３内に導入する
孔O2を有するインレットダイ２と、前記シリンダ３の先
端に取り付けられ、熱可塑性樹脂が含浸された強化用連
続繊維束を引き抜くための孔O1を有するアウトレットダ
イ１と、前記シリンダ３に取り付けられたヒータ４とを
有する強化用連続繊維束の熱可塑性樹脂含浸用装置であ
って、前記アウトレットダイ１の孔O1の長さＬ(mm)およ
び孔O1の断面積Ｓ(mm2) が下記式[1] を満足することを
特徴とする強化用連続繊維束の熱可塑性樹脂含浸用装置
である。
該シリンダ３内に溶融した熱可塑性樹脂を供給する熱可
塑性樹脂供給口20と、前記シリンダ３の後端に取り付け
られ、強化用連続繊維束を前記シリンダ３内に導入する
孔O2を有するインレットダイ２と、前記シリンダ３の先
端に取り付けられ、熱可塑性樹脂が含浸された強化用連
続繊維束を引き抜くための孔O1を有するアウトレットダ
イ１と、前記シリンダ３に取り付けられたヒータ４とを
有する強化用連続繊維束の熱可塑性樹脂含浸用装置であ
って、前記アウトレットダイ１の孔O1の長さＬ(mm)およ
び孔O1の断面積Ｓ(mm2) が下記式[1] を満足することを
特徴とする強化用連続繊維束の熱可塑性樹脂含浸用装置
である。
【０００９】 Ｌ／〔２（Ｓ／π）1/2 〕≧４ ………式[1] 第２の発明は、強化用連続繊維束を熱可塑性樹脂含浸用
装置へ導入し、前記強化用連続繊維束に熱可塑性樹脂を
含浸し、得られた樹脂ストランドを、ダイを通して引き
抜き、冷却後、切断しペレット化する長繊維強化熱可塑
性樹脂ペレットの製造方法において、前記熱可塑性樹脂
含浸用装置として、前記第１の発明の熱可塑性樹脂含浸
用装置を用いることを特徴とする長繊維強化熱可塑性樹
脂ペレットの製造方法である。
装置へ導入し、前記強化用連続繊維束に熱可塑性樹脂を
含浸し、得られた樹脂ストランドを、ダイを通して引き
抜き、冷却後、切断しペレット化する長繊維強化熱可塑
性樹脂ペレットの製造方法において、前記熱可塑性樹脂
含浸用装置として、前記第１の発明の熱可塑性樹脂含浸
用装置を用いることを特徴とする長繊維強化熱可塑性樹
脂ペレットの製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明者らは、前記した従来技術の問題点を解決
するために鋭意検討した結果、樹脂含浸用装置の繊維束
引き抜き側の孔の長さを、孔の断面積との関係において
十分長くすることによって、樹脂ダレが防止可能となる
ばかりでなく、得られる長繊維強化熱可塑性樹脂ペレッ
トの強化用繊維の含有率を、引き抜き速度に依存するこ
となく、一定とすることが可能であることを見出し、本
発明に至った。
する。本発明者らは、前記した従来技術の問題点を解決
するために鋭意検討した結果、樹脂含浸用装置の繊維束
引き抜き側の孔の長さを、孔の断面積との関係において
十分長くすることによって、樹脂ダレが防止可能となる
ばかりでなく、得られる長繊維強化熱可塑性樹脂ペレッ
トの強化用繊維の含有率を、引き抜き速度に依存するこ
となく、一定とすることが可能であることを見出し、本
発明に至った。
【００１１】図１に、本発明に係わる強化用連続繊維束
の熱可塑性樹脂含浸用装置の一例を断面図(a) およびＡ
−Ａ部矢視図(b) により示す。図１において、１はアウ
トレットダイ、２はインレットダイ、３はシリンダ、４
はヒータ、５は熱可塑性樹脂含浸用装置、20はシリンダ
３内への溶融した熱可塑性樹脂の供給口、ｆ1 は強化用
連続繊維束のシリンダ３内への導入方向、ｆ2は溶融し
た熱可塑性樹脂のシリンダ３内への供給方向、ｆ3 は熱
可塑性樹脂が含浸された強化用連続繊維束（以下樹脂ス
トランドとも記す）が引き抜かれる方向、O1はアウトレ
ットダイ１の孔、O2はインレットダイ２の孔、Ｄはアウ
トレットダイ１の孔O1の直径、Ｌは孔O1の長さ、Ｓは孔
O1の断面積を示す。
の熱可塑性樹脂含浸用装置の一例を断面図(a) およびＡ
−Ａ部矢視図(b) により示す。図１において、１はアウ
トレットダイ、２はインレットダイ、３はシリンダ、４
はヒータ、５は熱可塑性樹脂含浸用装置、20はシリンダ
３内への溶融した熱可塑性樹脂の供給口、ｆ1 は強化用
連続繊維束のシリンダ３内への導入方向、ｆ2は溶融し
た熱可塑性樹脂のシリンダ３内への供給方向、ｆ3 は熱
可塑性樹脂が含浸された強化用連続繊維束（以下樹脂ス
トランドとも記す）が引き抜かれる方向、O1はアウトレ
ットダイ１の孔、O2はインレットダイ２の孔、Ｄはアウ
トレットダイ１の孔O1の直径、Ｌは孔O1の長さ、Ｓは孔
O1の断面積を示す。
【００１２】図１に示されるように、アウトレットダイ
１は、シリンダ３の先端に取り付けられ、熱可塑性樹脂
が含浸された強化用連続繊維束が通過する孔O1を有し、
インレットダイ２は、シリンダ３の後端に取り付けら
れ、強化用連続繊維束が通過する孔O2を有する。シリン
ダの断面形状は、円形、楕円、正方形、長方形、多角形
など、特に限定されない。
１は、シリンダ３の先端に取り付けられ、熱可塑性樹脂
が含浸された強化用連続繊維束が通過する孔O1を有し、
インレットダイ２は、シリンダ３の後端に取り付けら
れ、強化用連続繊維束が通過する孔O2を有する。シリン
ダの断面形状は、円形、楕円、正方形、長方形、多角形
など、特に限定されない。
【００１３】シリンダ３の内部には梯子状の構造を有す
る樹脂含浸促進用装置を備えてもよい。強化用連続繊維
束は、熱可塑性樹脂含浸用装置５のインレットダイ２の
孔O2を通じて熱可塑性樹脂含浸用装置５内に導入され、
強化用連続繊維束中に、熱可塑性樹脂供給口20から供給
される溶融熱可塑性樹脂が含浸された後、シリンダ３の
先端に取り付けられたアウトレットダイ１の孔O1から引
き抜かれる。
る樹脂含浸促進用装置を備えてもよい。強化用連続繊維
束は、熱可塑性樹脂含浸用装置５のインレットダイ２の
孔O2を通じて熱可塑性樹脂含浸用装置５内に導入され、
強化用連続繊維束中に、熱可塑性樹脂供給口20から供給
される溶融熱可塑性樹脂が含浸された後、シリンダ３の
先端に取り付けられたアウトレットダイ１の孔O1から引
き抜かれる。
【００１４】次に、図２に、図１に例示した熱可塑性樹
脂含浸用装置５を配設した本発明に係わる長繊維強化熱
可塑性樹脂ペレットの製造装置の一例を側面図により示
す。図２において、５は熱可塑性樹脂含浸用装置、６は
押し出し機、７は熱可塑性樹脂、８は強化用連続繊維束
（以下ロービングとも記す）、９はロービング巻体、10
は樹脂ストランド、11は冷却装置、12は引き抜き装置、
13はペレタイザ、14は長繊維強化熱可塑性樹脂ペレッ
ト、ｆ4 は強化用連続繊維束の供給方向、ｆ5は樹脂ス
トランドの引き抜き方向を示す。
脂含浸用装置５を配設した本発明に係わる長繊維強化熱
可塑性樹脂ペレットの製造装置の一例を側面図により示
す。図２において、５は熱可塑性樹脂含浸用装置、６は
押し出し機、７は熱可塑性樹脂、８は強化用連続繊維束
（以下ロービングとも記す）、９はロービング巻体、10
は樹脂ストランド、11は冷却装置、12は引き抜き装置、
13はペレタイザ、14は長繊維強化熱可塑性樹脂ペレッ
ト、ｆ4 は強化用連続繊維束の供給方向、ｆ5は樹脂ス
トランドの引き抜き方向を示す。
【００１５】図２に示されるように、強化用連続繊維束
８が、ロービング巻体９から熱可塑性樹脂含浸用装置５
へ導入される。一方、強化用連続繊維束８に含浸させる
熱可塑性樹脂７が、押し出し機６において溶融され、熱
可塑性樹脂含浸用装置５へ供給される。強化用連続繊維
束８は、熱可塑性樹脂含浸用装置５内で溶融樹脂を含浸
された後、冷却装置11を経由して引き抜き装置12により
引き抜かれる。
８が、ロービング巻体９から熱可塑性樹脂含浸用装置５
へ導入される。一方、強化用連続繊維束８に含浸させる
熱可塑性樹脂７が、押し出し機６において溶融され、熱
可塑性樹脂含浸用装置５へ供給される。強化用連続繊維
束８は、熱可塑性樹脂含浸用装置５内で溶融樹脂を含浸
された後、冷却装置11を経由して引き抜き装置12により
引き抜かれる。
【００１６】引き抜かれた樹脂ストランド10は、ペレタ
イザ13によって切断、ペレット化され、長繊維強化熱可
塑性樹脂ペレット14が製造される。図１、図２に例示さ
れる熱可塑性樹脂含浸用装置および長繊維強化熱可塑性
樹脂ペレットの製造装置においては、前記したように、
従来、強化用繊維の含有量が熱可塑性樹脂に対して少な
い樹脂ペレットを製造する場合、連続繊維束をつなぐと
いった操作のため引き抜き速度を落とした際に、樹脂付
着量が過剰に多くなり、図３に示すような樹脂ダレ15が
起こり、引き抜き装置12でストランドがつまるという問
題が度々発生していた。
イザ13によって切断、ペレット化され、長繊維強化熱可
塑性樹脂ペレット14が製造される。図１、図２に例示さ
れる熱可塑性樹脂含浸用装置および長繊維強化熱可塑性
樹脂ペレットの製造装置においては、前記したように、
従来、強化用繊維の含有量が熱可塑性樹脂に対して少な
い樹脂ペレットを製造する場合、連続繊維束をつなぐと
いった操作のため引き抜き速度を落とした際に、樹脂付
着量が過剰に多くなり、図３に示すような樹脂ダレ15が
起こり、引き抜き装置12でストランドがつまるという問
題が度々発生していた。
【００１７】これに対して、本発明によれば、図１、図
２において、アウトレットダイ１の孔O1の長さＬを、孔
O1の断面積Ｓとの関係において十分長くすることによっ
て、樹脂ダレが防止可能となるばかりでなく、得られる
長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの強化用繊維の含有率
を、引き抜き速度に依存することなく一定とすることが
可能となった。
２において、アウトレットダイ１の孔O1の長さＬを、孔
O1の断面積Ｓとの関係において十分長くすることによっ
て、樹脂ダレが防止可能となるばかりでなく、得られる
長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの強化用繊維の含有率
を、引き抜き速度に依存することなく一定とすることが
可能となった。
【００１８】本発明の熱可塑性樹脂含浸用装置のアウト
レットダイ１の孔O1の長さＬ(mm)および孔O2の断面積Ｓ
(mm2) は、下記式[1-1] を満足する必要がある。 α≡Ｌ／〔２（Ｓ／π）1/2 〕≧４ ………[1-1] αが４未満の場合、樹脂ダレが生じる。αは、より好ま
しくは４以上、９以下である。
レットダイ１の孔O1の長さＬ(mm)および孔O2の断面積Ｓ
(mm2) は、下記式[1-1] を満足する必要がある。 α≡Ｌ／〔２（Ｓ／π）1/2 〕≧４ ………[1-1] αが４未満の場合、樹脂ダレが生じる。αは、より好ま
しくは４以上、９以下である。
【００１９】これは、αが９を超えると、ロービングを
通すことが難しくなり、作業性が低下するためである。
アウトレットダイ１の孔O1の断面形状は、円形であるこ
とが実際上好ましいが、本発明の実施を妨げない範囲で
楕円、四角形その他の任意の形状にすることができる。
通すことが難しくなり、作業性が低下するためである。
アウトレットダイ１の孔O1の断面形状は、円形であるこ
とが実際上好ましいが、本発明の実施を妨げない範囲で
楕円、四角形その他の任意の形状にすることができる。
【００２０】アウトレットダイ１の孔O1の奥行きは、図
４(a),(b) に示すように、本発明の実施を妨げない範囲
でテーパーを設けてもよい。この場合、Ｓは最小の断面
積を示し、例えば図４(a),(b) においては、Ｓ＝(1/4)
πＤ2 である。また、アウトレットダイ１の孔O1とシリ
ンダ３の間には、図４(c) に示すように、テーパーを設
けてもよい。
４(a),(b) に示すように、本発明の実施を妨げない範囲
でテーパーを設けてもよい。この場合、Ｓは最小の断面
積を示し、例えば図４(a),(b) においては、Ｓ＝(1/4)
πＤ2 である。また、アウトレットダイ１の孔O1とシリ
ンダ３の間には、図４(c) に示すように、テーパーを設
けてもよい。
【００２１】アウトレットダイ１、インレットダイ２、
シリンダ３の材質は、鉄、ステンレスなどの金属である
ことが好ましいが、本発明の実施を妨げない範囲でセラ
ミックなどの材質を選択することも可能である。また、
アウトレットダイ１の孔O1近傍の温度を制御するため
に、アウトレットダイ１の周囲および／またはアウトレ
ットダイ１の孔O1の周りにヒータを取り付けてもよい。
シリンダ３の材質は、鉄、ステンレスなどの金属である
ことが好ましいが、本発明の実施を妨げない範囲でセラ
ミックなどの材質を選択することも可能である。また、
アウトレットダイ１の孔O1近傍の温度を制御するため
に、アウトレットダイ１の周囲および／またはアウトレ
ットダイ１の孔O1の周りにヒータを取り付けてもよい。
【００２２】熱可塑性樹脂供給口20の位置は限定されな
いが、インレットダイ２の近傍がよい。本発明において
用いる熱可塑性樹脂は特に限定されないが、ポリプロピ
レン、プロピレン−エチレンブロック共重合体およびラ
ンダム共重合体、ポリエチレン、ナイロン６、ナイロン
66、ナイロン11、ナイロン610 、ナイロン612 などのポ
リアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートな
どを例示することができ、また、これらの樹脂を２種以
上組み合わせて使用することもできる。
いが、インレットダイ２の近傍がよい。本発明において
用いる熱可塑性樹脂は特に限定されないが、ポリプロピ
レン、プロピレン−エチレンブロック共重合体およびラ
ンダム共重合体、ポリエチレン、ナイロン６、ナイロン
66、ナイロン11、ナイロン610 、ナイロン612 などのポ
リアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートな
どを例示することができ、また、これらの樹脂を２種以
上組み合わせて使用することもできる。
【００２３】本発明で用いる強化用繊維としては、ガラ
ス繊維、炭素繊維、金属繊維など、合成樹脂の強化用に
通常用いられている繊維を例示することがで、特にガラ
ス繊維が好ましく用いられる。強化用連続繊維束は、例
えば上記した繊維から成る繊維径１〜50μｍの単繊維が
2000〜15000 本収束されたものである。
ス繊維、炭素繊維、金属繊維など、合成樹脂の強化用に
通常用いられている繊維を例示することがで、特にガラ
ス繊維が好ましく用いられる。強化用連続繊維束は、例
えば上記した繊維から成る繊維径１〜50μｍの単繊維が
2000〜15000 本収束されたものである。
【００２４】繊維束は、収束剤などの表面処理剤を用い
束になっており、収束剤の成分組成、量などは、本発明
の実施を妨げない範囲で任意に選ぶことができる。強化
用連続繊維束への熱可塑性樹脂の含浸の際の含浸条件
は、例えば、所望の繊維含有量になるように、強化用連
続繊維束と溶融した熱可塑性樹脂とを熱可塑性樹脂含浸
用装置に供給し、0.5 〜30ｍ／分の引き抜き速度で繊維
束を引き抜き、樹脂ストランドを製造する。
束になっており、収束剤の成分組成、量などは、本発明
の実施を妨げない範囲で任意に選ぶことができる。強化
用連続繊維束への熱可塑性樹脂の含浸の際の含浸条件
は、例えば、所望の繊維含有量になるように、強化用連
続繊維束と溶融した熱可塑性樹脂とを熱可塑性樹脂含浸
用装置に供給し、0.5 〜30ｍ／分の引き抜き速度で繊維
束を引き抜き、樹脂ストランドを製造する。
【００２５】樹脂ストランドは、熱可塑性樹脂の融点未
満に冷却された後に、ペレット長さが２〜15mmとなるよ
うに切断される。得られた長繊維強化熱可塑性樹脂ペレ
ットにおいては、強化用繊維が実質的にペレットと同一
長さで平行に整列している。上記した本発明の製造方法
で製造されたペレットは、射出成形や押し出し成形など
の成形方法で成形される。
満に冷却された後に、ペレット長さが２〜15mmとなるよ
うに切断される。得られた長繊維強化熱可塑性樹脂ペレ
ットにおいては、強化用繊維が実質的にペレットと同一
長さで平行に整列している。上記した本発明の製造方法
で製造されたペレットは、射出成形や押し出し成形など
の成形方法で成形される。
【００２６】本発明においては、本発明の目的が損なわ
れない範囲内で、熱可塑性樹脂に、酸化防止剤、熱安定
剤、顔料、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、難
燃剤、離型剤、無機および有機充填剤、帯電防止剤など
の各種添加剤を添加することができる。これらの添加方
法は、含浸時に添加しても良いし、本発明で得られた熱
可塑性樹脂ペレットを用いた射出成形や押し出し成形な
どによる成形時に添加してもよい。
れない範囲内で、熱可塑性樹脂に、酸化防止剤、熱安定
剤、顔料、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、難
燃剤、離型剤、無機および有機充填剤、帯電防止剤など
の各種添加剤を添加することができる。これらの添加方
法は、含浸時に添加しても良いし、本発明で得られた熱
可塑性樹脂ペレットを用いた射出成形や押し出し成形な
どによる成形時に添加してもよい。
【００２７】なお、前記したように、本発明の熱可塑性
樹脂含浸用装置は、長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの
製造方法に特に好ましく適用されるが、テープ状の強化
用連続繊維束を用いた、強化用繊維と熱可塑性樹脂とか
ら成る繊維強化熱可塑性樹脂組成物の製造の際の熱可塑
性樹脂含浸用装置としても用いることができ、連続繊維
束に熱可塑性樹脂を含浸し引き抜く熱可塑性樹脂含浸用
装置として用いる限り、その最終製品の形態に制限され
るものではない。
樹脂含浸用装置は、長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの
製造方法に特に好ましく適用されるが、テープ状の強化
用連続繊維束を用いた、強化用繊維と熱可塑性樹脂とか
ら成る繊維強化熱可塑性樹脂組成物の製造の際の熱可塑
性樹脂含浸用装置としても用いることができ、連続繊維
束に熱可塑性樹脂を含浸し引き抜く熱可塑性樹脂含浸用
装置として用いる限り、その最終製品の形態に制限され
るものではない。
【００２８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。 〔実施例１〕図２に示す長繊維強化熱可塑性樹脂ペレッ
トの製造装置を用いて長繊維強化熱可塑性樹脂ペレット
の製造を行った。
する。 〔実施例１〕図２に示す長繊維強化熱可塑性樹脂ペレッ
トの製造装置を用いて長繊維強化熱可塑性樹脂ペレット
の製造を行った。
【００２９】なお、図２における熱可塑性樹脂含浸用装
置５としては、図４(c) に示すアウトレットダイ１を取
り付けた図１に示す熱可塑性樹脂含浸用装置を用いた。
また、アウトレットダイ１の孔O1の断面形状は、円形の
ものを使用し、強化用連続繊維束およびマトリックスで
ある熱可塑性樹脂は下記のものを使用した。 〔強化用連続繊維束（ロービング）：〕繊維直径16μｍ
の繊維が9000本収束した連続ガラス繊維束 〔熱可塑性樹脂：〕MFR ＝80g/10min のポリプロピレン 引き抜かれた長繊維強化ポリプロピレン樹脂のガラス繊
維（ＧＦ）含有量を、ライン速度（引き抜き速度）が25
m/min と１m/min の場合について、後記の方法によって
測定した。
置５としては、図４(c) に示すアウトレットダイ１を取
り付けた図１に示す熱可塑性樹脂含浸用装置を用いた。
また、アウトレットダイ１の孔O1の断面形状は、円形の
ものを使用し、強化用連続繊維束およびマトリックスで
ある熱可塑性樹脂は下記のものを使用した。 〔強化用連続繊維束（ロービング）：〕繊維直径16μｍ
の繊維が9000本収束した連続ガラス繊維束 〔熱可塑性樹脂：〕MFR ＝80g/10min のポリプロピレン 引き抜かれた長繊維強化ポリプロピレン樹脂のガラス繊
維（ＧＦ）含有量を、ライン速度（引き抜き速度）が25
m/min と１m/min の場合について、後記の方法によって
測定した。
【００３０】また、図３に示すような樹脂ダレ15発生の
有無を目視により判断した。得られた結果を、試験条件
と併せて表１に示す。 〔ガラス繊維（ＧＦ）含有量の測定方法：〕樹脂ストラ
ンドを９mm長にカットした後、得られたペレットを乾燥
し、JIS K7052に示されるガラス繊維強化プラスチック
の繊維含有率測定方法に基づきＧＦ含有量の測定を行っ
た。
有無を目視により判断した。得られた結果を、試験条件
と併せて表１に示す。 〔ガラス繊維（ＧＦ）含有量の測定方法：〕樹脂ストラ
ンドを９mm長にカットした後、得られたペレットを乾燥
し、JIS K7052に示されるガラス繊維強化プラスチック
の繊維含有率測定方法に基づきＧＦ含有量の測定を行っ
た。
【００３１】〔ガラス繊維長の測定方法：〕ペレットを
JIS K 7052に準じて焼成した後、拡大鏡を用いてガラス
繊維長を測定し、数平均繊維長を計算した（ｎ＝100
）。 〔実施例２〜６、比較例１、２〕アウトレットダイ１の
孔O1の長さＬ、孔O1の断面積Ｓを変化させた以外は実施
例１と同様の方法で、長繊維強化熱可塑性樹脂ペレット
のサンプルを製造し、実施例１と同じ評価を行った。
JIS K 7052に準じて焼成した後、拡大鏡を用いてガラス
繊維長を測定し、数平均繊維長を計算した（ｎ＝100
）。 〔実施例２〜６、比較例１、２〕アウトレットダイ１の
孔O1の長さＬ、孔O1の断面積Ｓを変化させた以外は実施
例１と同様の方法で、長繊維強化熱可塑性樹脂ペレット
のサンプルを製造し、実施例１と同じ評価を行った。
【００３２】得られた結果を、試験条件と併せて表１に
示す。表１に示されるように、本発明によれば、樹脂ダ
レが防止可能となるばかりでなく、引き抜き速度に依存
することなく、繊維含有量が一定の長繊維強化熱可塑性
樹脂ペレットを製造することが可能となった。
示す。表１に示されるように、本発明によれば、樹脂ダ
レが防止可能となるばかりでなく、引き抜き速度に依存
することなく、繊維含有量が一定の長繊維強化熱可塑性
樹脂ペレットを製造することが可能となった。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、強化用連続繊維束への
熱可塑性樹脂の含浸に際して従来発生していた樹脂ダレ
が防止可能となり、しかも繊維含有量が一定の長繊維強
化熱可塑性樹脂ペレットを製造することが可能となっ
た。
熱可塑性樹脂の含浸に際して従来発生していた樹脂ダレ
が防止可能となり、しかも繊維含有量が一定の長繊維強
化熱可塑性樹脂ペレットを製造することが可能となっ
た。
【図１】本発明に係わる熱可塑性樹脂含浸用装置の一例
を示す断面図(a) およびＡ−Ａ部矢視図(b) である。
を示す断面図(a) およびＡ−Ａ部矢視図(b) である。
【図２】本発明に係わる長繊維強化熱可塑性樹脂ペレッ
トの製造装置の一例を示す側面図である。
トの製造装置の一例を示す側面図である。
【図３】樹脂ダレの一例を示す説明図である。
【図４】アウトレットダイの一例を示す断面図である。
１ アウトレットダイ ２ インレットダイ ３ シリンダ ４ ヒータ ５ 熱可塑性樹脂含浸用装置 ６ 押し出し機 ７ 熱可塑性樹脂 ８ 強化用連続繊維束（：ロービング） ９ ロービング巻体 10 樹脂ストランド 11 冷却装置 12 引き抜き装置 13 ペレタイザ 14 長繊維強化熱可塑性樹脂ペレット 15 樹脂ダレ 20 熱可塑性樹脂供給口 70 溶融熱可塑性樹脂 Ｄ アウトレットダイの孔の直径 Ｌ アウトレットダイの孔の長さ Ｓ アウトレットダイの孔の断面積 ｆ1 強化用連続繊維束のシリンダ内への導入方向 ｆ2 溶融熱可塑性樹脂のシリンダ内への供給方向 ｆ3 樹脂ストランドが引き抜かれる方向 ｆ4 強化用連続繊維束の供給方向 ｆ5 樹脂ストランドの引き抜き方向 O1 アウトレットダイの孔 O2 インレットダイの孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 浩正 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 岩崎 秀人 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内
Claims (2)
- 【請求項１】 シリンダ(3) と、該シリンダ(3) 内に溶
融した熱可塑性樹脂を供給する熱可塑性樹脂供給口(20)
と、前記シリンダ(3) の後端に取り付けられ、強化用連
続繊維束を前記シリンダ(3) 内に導入する孔(O2)を有す
るインレットダイ(2) と、前記シリンダ(3) の先端に取
り付けられ、熱可塑性樹脂が含浸された強化用連続繊維
束を引き抜くための孔(O1)を有するアウトレットダイ
(1) と、前記シリンダ(3) に取り付けられたヒータ(4)
とを有する強化用連続繊維束の熱可塑性樹脂含浸用装置
であって、前記アウトレットダイ(1) の孔(O1)の長さＬ
(mm)および孔(O1)の断面積Ｓ(mm2) が下記式[1] を満足
することを特徴とする強化用連続繊維束の熱可塑性樹脂
含浸用装置。 記 Ｌ／〔２（Ｓ／π）1/2 〕≧４ ………式[1] - 【請求項２】 強化用連続繊維束を熱可塑性樹脂含浸用
装置へ導入し、前記強化用連続繊維束に熱可塑性樹脂を
含浸し、得られた樹脂ストランドを、ダイを通して引き
抜き、冷却後、切断しペレット化する長繊維強化熱可塑
性樹脂ペレットの製造方法において、前記熱可塑性樹脂
含浸用装置として、請求項１記載の熱可塑性樹脂含浸用
装置を用いることを特徴とする長繊維強化熱可塑性樹脂
ペレットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20330997A JPH1142639A (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 熱可塑性樹脂含浸用装置およびこれを用いた長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20330997A JPH1142639A (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 熱可塑性樹脂含浸用装置およびこれを用いた長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1142639A true JPH1142639A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=16471905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20330997A Pending JPH1142639A (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 熱可塑性樹脂含浸用装置およびこれを用いた長繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1142639A (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 |
| WO2009045190A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Owens-Corning Fiberglas Technology Ii, Llc | Impregnation die for manufacturing long fiber reinforced thermoplastic resin molding material |
| WO2009045191A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Method for manufacturing long fiber reinforced thermoplastic resin molding material |
-
1997
- 1997-07-29 JP JP20330997A patent/JPH1142639A/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 |
| WO2009045190A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Owens-Corning Fiberglas Technology Ii, Llc | Impregnation die for manufacturing long fiber reinforced thermoplastic resin molding material |
| WO2009045191A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Method for manufacturing long fiber reinforced thermoplastic resin molding material |
| CN101868334A (zh) * | 2007-10-02 | 2010-10-20 | 欧文斯-康宁玻璃纤维技术第二有限公司 | 用于制造长纤维增强热塑树脂模塑材料的浸渍模 |
| JP4872020B2 (ja) * | 2007-10-02 | 2012-02-08 | オーシーヴィー インテレクチュアル キャピタル リミテッド ライアビリティ カンパニー | 長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料の製造用含浸ダイ |
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