JPH1161613A - 繊維複合シートの製造方法 - Google Patents
繊維複合シートの製造方法Info
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- JPH1161613A JPH1161613A JP22801597A JP22801597A JPH1161613A JP H1161613 A JPH1161613 A JP H1161613A JP 22801597 A JP22801597 A JP 22801597A JP 22801597 A JP22801597 A JP 22801597A JP H1161613 A JPH1161613 A JP H1161613A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】熱可塑性樹脂が強化繊維に均質に行き渡り、均
質で高強度の繊維複合シートを得ることが出来る繊維複
合シートの製造方法を提供することを目的としている。 【解決手段】熱可塑性樹脂繊維と強化繊維とをエアにて
混合積層して互いに絡めた不織布状態のマット状物と
し、該マット状物を前記熱可塑性樹脂繊維の溶融温度以
上に加熱し、前記熱可塑性樹脂繊維を一旦溶融切断し、
前記強化繊維間を溶融熱可塑性樹脂で接合させた後、加
圧、冷却し、シートとすることを特徴とする繊維複合シ
ートの製造方法としている。
質で高強度の繊維複合シートを得ることが出来る繊維複
合シートの製造方法を提供することを目的としている。 【解決手段】熱可塑性樹脂繊維と強化繊維とをエアにて
混合積層して互いに絡めた不織布状態のマット状物と
し、該マット状物を前記熱可塑性樹脂繊維の溶融温度以
上に加熱し、前記熱可塑性樹脂繊維を一旦溶融切断し、
前記強化繊維間を溶融熱可塑性樹脂で接合させた後、加
圧、冷却し、シートとすることを特徴とする繊維複合シ
ートの製造方法としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、強化繊維間を熱可塑
性樹脂で接合した繊維複合シートの製造方法に関するも
のである。
性樹脂で接合した繊維複合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、繊維強化熱可塑性樹脂シートの製
造方法としては、強化繊維からなるマット状物に振動を
与えながら熱可塑性樹脂の粉体を振り掛けまぶしながら
加熱溶融させ強化繊維間を接合していた。
造方法としては、強化繊維からなるマット状物に振動を
与えながら熱可塑性樹脂の粉体を振り掛けまぶしながら
加熱溶融させ強化繊維間を接合していた。
【０００３】また、繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造
法としては、強化繊維からなるマット状物の両表面に熱
可塑性樹脂からなるフィルムを重ね合わせ、上下一対の
ベルトにて挟み込み、移送しつつ、熱可塑性樹脂フィル
ムが溶融する温度に加熱すると共に、加圧し、溶融した
熱可塑性樹脂を補強繊維からなるマット状物の繊維の間
隙に侵入させることにより、強化繊維と熱可塑性樹脂と
を一体化させる製造方法（特開昭６４−７７６６４号）
が知られている。
法としては、強化繊維からなるマット状物の両表面に熱
可塑性樹脂からなるフィルムを重ね合わせ、上下一対の
ベルトにて挟み込み、移送しつつ、熱可塑性樹脂フィル
ムが溶融する温度に加熱すると共に、加圧し、溶融した
熱可塑性樹脂を補強繊維からなるマット状物の繊維の間
隙に侵入させることにより、強化繊維と熱可塑性樹脂と
を一体化させる製造方法（特開昭６４−７７６６４号）
が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者で
は、振動を与えていたとしても強化繊維に粉体が当た
り、均一な分散が難しく場所による熱可塑性樹脂の過不
足が出来、均質な繊維強化熱可塑性樹脂シートが出来な
かった。
は、振動を与えていたとしても強化繊維に粉体が当た
り、均一な分散が難しく場所による熱可塑性樹脂の過不
足が出来、均質な繊維強化熱可塑性樹脂シートが出来な
かった。
【０００５】また、後者では、強化繊維の間隙に溶融し
た熱可塑性樹脂を十分に浸透させるため熱可塑性樹脂の
溶融状態での樹脂粘度を低くする必要があり、低くする
と、溶融した樹脂がその表面張力により滴状に凝集して
しまうため、樹脂の分布が不均一になったり、全く樹脂
の存在しない部分が生じるといった問題があった。
た熱可塑性樹脂を十分に浸透させるため熱可塑性樹脂の
溶融状態での樹脂粘度を低くする必要があり、低くする
と、溶融した樹脂がその表面張力により滴状に凝集して
しまうため、樹脂の分布が不均一になったり、全く樹脂
の存在しない部分が生じるといった問題があった。
【０００６】そこで、この発明は、このような問題に鑑
みて、熱可塑性樹脂が強化繊維に均質に行き渡り、均質
で高強度の繊維複合シートを得ることが出来る繊維複合
シートの製造方法を提供することを目的としている。
みて、熱可塑性樹脂が強化繊維に均質に行き渡り、均質
で高強度の繊維複合シートを得ることが出来る繊維複合
シートの製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【問題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１の発明は、熱可塑性樹脂繊維と強化繊維と
をエアにて混合積層して互いに絡めた不織布状態のマッ
ト状物とし、該マット状物を前記熱可塑性樹脂繊維の溶
融温度以上に加熱し、前記熱可塑性樹脂繊維を一旦溶融
切断し、前記強化繊維間を溶融熱可塑性樹脂で接合させ
た後、加圧、冷却し、シートとすることを特徴とする繊
維複合シートの製造方法としている。
め、請求項１の発明は、熱可塑性樹脂繊維と強化繊維と
をエアにて混合積層して互いに絡めた不織布状態のマッ
ト状物とし、該マット状物を前記熱可塑性樹脂繊維の溶
融温度以上に加熱し、前記熱可塑性樹脂繊維を一旦溶融
切断し、前記強化繊維間を溶融熱可塑性樹脂で接合させ
た後、加圧、冷却し、シートとすることを特徴とする繊
維複合シートの製造方法としている。
【０００８】請求項２の発明は、熱可塑性樹脂繊維と強
化繊維とを互いに絡めた不織布状態のマット状物とし、
該マット状物を前記熱可塑性樹脂繊維の溶融温度以上に
加熱し、前記熱可塑性樹脂繊維を一旦粒子状に溶融して
強化繊維中に分散させ、溶融状態にある粒子状熱可塑性
樹脂を前記強化繊維の互いに絡み合った接点に移行させ
た後、加圧、冷却し、シートとすることを特徴とする繊
維複合シートの製造方法としている。
化繊維とを互いに絡めた不織布状態のマット状物とし、
該マット状物を前記熱可塑性樹脂繊維の溶融温度以上に
加熱し、前記熱可塑性樹脂繊維を一旦粒子状に溶融して
強化繊維中に分散させ、溶融状態にある粒子状熱可塑性
樹脂を前記強化繊維の互いに絡み合った接点に移行させ
た後、加圧、冷却し、シートとすることを特徴とする繊
維複合シートの製造方法としている。
【０００９】請求項３の発明は、熱可塑性樹脂繊維と強
化繊維とを互いに絡めた不織布状態のマット状物とし、
該マット状物に振動を与えながら該マット状物を前記熱
可塑性樹脂繊維の溶融温度以上に加熱し、前記熱可塑性
樹脂繊維を一旦粒子状に溶融して強化繊維中に分散さ
せ、溶融状態にある粒子状熱可塑性樹脂を前記強化繊維
の互いに絡み合った接点に移行させた後、加圧、冷却
し、シートとすることを特徴とする繊維複合シートの製
造方法としている。
化繊維とを互いに絡めた不織布状態のマット状物とし、
該マット状物に振動を与えながら該マット状物を前記熱
可塑性樹脂繊維の溶融温度以上に加熱し、前記熱可塑性
樹脂繊維を一旦粒子状に溶融して強化繊維中に分散さ
せ、溶融状態にある粒子状熱可塑性樹脂を前記強化繊維
の互いに絡み合った接点に移行させた後、加圧、冷却
し、シートとすることを特徴とする繊維複合シートの製
造方法としている。
【００１０】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かに記載の繊維複合シートの製造方法において、前記強
化繊維は、そのモノフィラメント径が、好ましくは１〜
５０μｍであり、より好ましくは２〜３０μｍであるこ
とを特徴とする繊維複合シートの製造方法としている。
かに記載の繊維複合シートの製造方法において、前記強
化繊維は、そのモノフィラメント径が、好ましくは１〜
５０μｍであり、より好ましくは２〜３０μｍであるこ
とを特徴とする繊維複合シートの製造方法としている。
【００１１】請求項５の発明は、請求項３記載の繊維複
合シートの製造方法において、前記振動は、振幅が数十
μｍから数ｍｍであり、振動数が数百Ｈｚから数ＭＨｚ
であることを特徴とする繊維複合シートの製造方法とし
ている。
合シートの製造方法において、前記振動は、振幅が数十
μｍから数ｍｍであり、振動数が数百Ｈｚから数ＭＨｚ
であることを特徴とする繊維複合シートの製造方法とし
ている。
【００１２】
【作用】請求項１の発明は、熱可塑性樹脂繊維と強化繊
維とをランダムに混合積層し、互いに絡めた不織布状態
のマット状物とし、マット状物を加熱することにより、
熱可塑性樹脂繊維がその場で溶融し、その場あるいは既
に出来ている接点まで少し移動して凝固し、離れていた
あるいは単に接していた強化繊維間を結合させて強固に
接合した繊維複合シートを得ることが出来る。
維とをランダムに混合積層し、互いに絡めた不織布状態
のマット状物とし、マット状物を加熱することにより、
熱可塑性樹脂繊維がその場で溶融し、その場あるいは既
に出来ている接点まで少し移動して凝固し、離れていた
あるいは単に接していた強化繊維間を結合させて強固に
接合した繊維複合シートを得ることが出来る。
【００１３】請求項２の発明は、熱可塑性樹脂と強化繊
維とを互いに絡めた不織布状態のマット状物とし、これ
を加熱し、繊維状であった熱可塑性樹脂を一旦粒子状に
し、離れていた強化繊維間を結合させ、あるいは既に出
来ている接点に移動させ、粒状となった熱可塑性樹脂を
ほぼ均一に分散させ、この状態でマット状物を加圧しな
がら冷却して凝固させることにより、強化繊維を熱可塑
性樹脂で強固に接合した繊維複合シートを得ることが出
来る。
維とを互いに絡めた不織布状態のマット状物とし、これ
を加熱し、繊維状であった熱可塑性樹脂を一旦粒子状に
し、離れていた強化繊維間を結合させ、あるいは既に出
来ている接点に移動させ、粒状となった熱可塑性樹脂を
ほぼ均一に分散させ、この状態でマット状物を加圧しな
がら冷却して凝固させることにより、強化繊維を熱可塑
性樹脂で強固に接合した繊維複合シートを得ることが出
来る。
【００１４】
【実施例】以下、この実施に用いた装置の図面を参考
に、この発明を説明する。
に、この発明を説明する。
【００１５】図１において、１は繰り出し機であり、不
織布混合物試料ａ〜ｆを巻き付けており、繰り出し機１
に対向した位置には加工後の繊維複合シートを巻き取る
巻き取り機２が設けられている。この繰り出し機１と巻
き取り機２との間には、振動装置３，加熱炉４，温調炉
６，及び冷却ロール１０が順次配置されている。
織布混合物試料ａ〜ｆを巻き付けており、繰り出し機１
に対向した位置には加工後の繊維複合シートを巻き取る
巻き取り機２が設けられている。この繰り出し機１と巻
き取り機２との間には、振動装置３，加熱炉４，温調炉
６，及び冷却ロール１０が順次配置されている。
【００１６】振動装置３は、溶融した熱可塑性樹脂の移
動を促進させ且つ熱可塑性樹脂の偏在をなくし均一にす
る。加熱炉４内には、多数の赤外線ヒーター５が対向し
て設けられており、熱可塑性樹脂を溶融する。温調炉６
には、プレスロール７，電熱ヒーター８，ブロアー９が
設けられ、温風を送り込み、炉内を熱可塑性樹脂の凝固
前の軟粘度状態に保持する温度にし、プレスロール７で
加圧し、シートを目的の厚さに設定する。冷却ロール１
０は、中に温水を通すなどしてシートを適当な温度に調
整する。
動を促進させ且つ熱可塑性樹脂の偏在をなくし均一にす
る。加熱炉４内には、多数の赤外線ヒーター５が対向し
て設けられており、熱可塑性樹脂を溶融する。温調炉６
には、プレスロール７，電熱ヒーター８，ブロアー９が
設けられ、温風を送り込み、炉内を熱可塑性樹脂の凝固
前の軟粘度状態に保持する温度にし、プレスロール７で
加圧し、シートを目的の厚さに設定する。冷却ロール１
０は、中に温水を通すなどしてシートを適当な温度に調
整する。
【００１７】熱可塑性樹脂繊維 成形に用いられる熱可塑性樹脂は、繊維状に加工でき、
その樹脂の溶融する温度に加熱した際には、表面張力に
より粒子状に凝集するものであれば、特には限定されな
い。例として、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリ
オレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやオキ
シベンゾイル構造等を持つポリエステル系樹脂、ナイロ
ン６等のポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂もしくは
それらの共重合体や他の樹脂との混合物等が挙げられ
る。
その樹脂の溶融する温度に加熱した際には、表面張力に
より粒子状に凝集するものであれば、特には限定されな
い。例として、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリ
オレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやオキ
シベンゾイル構造等を持つポリエステル系樹脂、ナイロ
ン６等のポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂もしくは
それらの共重合体や他の樹脂との混合物等が挙げられ
る。
【００１８】強化繊維 強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊
維、アラミド繊維、ナイロン繊維等の有機繊維、金属繊
維等、通常樹脂の強化に用いられるものであれば特に限
定されないが、熱可塑性樹脂の加工温度にて、繊維とし
て形状が保持できないものは不適である。
維、アラミド繊維、ナイロン繊維等の有機繊維、金属繊
維等、通常樹脂の強化に用いられるものであれば特に限
定されないが、熱可塑性樹脂の加工温度にて、繊維とし
て形状が保持できないものは不適である。
【００１９】強化繊維のモノフィラメント径は、１〜５
０μｍが好ましく、２〜３０μｍが特に好ましい。径が
１μｍ未満だと繊維が折れやすく、取り扱いが困難であ
る。径が５０μｍを超えると強化繊維間に樹脂を含浸さ
せることが困難であり、繊維強化シートとしての性能を
充分に発揮させることができない。
０μｍが好ましく、２〜３０μｍが特に好ましい。径が
１μｍ未満だと繊維が折れやすく、取り扱いが困難であ
る。径が５０μｍを超えると強化繊維間に樹脂を含浸さ
せることが困難であり、繊維強化シートとしての性能を
充分に発揮させることができない。
【００２０】強化繊維と熱可塑性樹脂繊維との不織布状
混合物の製造方法 不織布混合物の製造方法は限定されない。
混合物の製造方法 不織布混合物の製造方法は限定されない。
【００２１】例として、熱可塑性樹脂繊維と強化繊維と
をエアにて混合積層し、互いに絡めた不織布状態のマッ
ト状物とし、必要とあればニードルパンチングにて一体
化させる方法などが挙げられる。
をエアにて混合積層し、互いに絡めた不織布状態のマッ
ト状物とし、必要とあればニードルパンチングにて一体
化させる方法などが挙げられる。
【００２２】不織布状混合物の加熱方法 不織布状混合物の溶融温度以上への加熱方法は、材料、
温度、速度などから適宜最適な方法が選択される。熱
風、遠赤外線、誘電加熱等、特に限定されないが、ここ
では赤外線ヒーター５が用いられている。
温度、速度などから適宜最適な方法が選択される。熱
風、遠赤外線、誘電加熱等、特に限定されないが、ここ
では赤外線ヒーター５が用いられている。
【００２３】不織布状混合物の溶融温度以上での加熱時
間は、熱可塑性樹脂繊維が滴状に変形するのに充分な時
間であればよい。材料により必要時間は変化するが、ポ
リプロピレン樹脂で、２３０℃で１２秒以上、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂で、２５０℃で１０秒以上であ
る。
間は、熱可塑性樹脂繊維が滴状に変形するのに充分な時
間であればよい。材料により必要時間は変化するが、ポ
リプロピレン樹脂で、２３０℃で１２秒以上、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂で、２５０℃で１０秒以上であ
る。
【００２４】不織布状混合物への振動付与方法 不織布状混合物に振動を与えながら加熱し、熱可塑性樹
脂繊維の切断、滴状化、強化繊維の交わる点への局在化
を促進することにより、より効率的に成形後のシートの
強度を発現させることができる。
脂繊維の切断、滴状化、強化繊維の交わる点への局在化
を促進することにより、より効率的に成形後のシートの
強度を発現させることができる。
【００２５】振動条件としては、振幅は数十μｍから数
ｍｍの範囲であり、この範囲を下回ると繊維同士の接点
への粒子状となった樹脂の移行が効率的に行われずに、
またこの範囲を超えると交点に移行した樹脂をその位置
に保持できなくなる。振動数についても同様な理由で、
数百Ｈｚ〜数ＭＨｚの範囲が好適である。
ｍｍの範囲であり、この範囲を下回ると繊維同士の接点
への粒子状となった樹脂の移行が効率的に行われずに、
またこの範囲を超えると交点に移行した樹脂をその位置
に保持できなくなる。振動数についても同様な理由で、
数百Ｈｚ〜数ＭＨｚの範囲が好適である。
【００２６】不織布状混合物の温調方法 熱可塑性樹脂の溶融温度以上に加熱炉４で加熱された不
織布状混合物を、熱可塑性樹脂の溶融温度以下、軟化温
度以上への冷却温調方法は、特に限定されないが、空冷
法が簡便である。ここでは、温調炉６でブロアー９から
の空気を電熱ヒーター８で暖めた温風で行っている。
織布状混合物を、熱可塑性樹脂の溶融温度以下、軟化温
度以上への冷却温調方法は、特に限定されないが、空冷
法が簡便である。ここでは、温調炉６でブロアー９から
の空気を電熱ヒーター８で暖めた温風で行っている。
【００２７】不織布状混合物の加圧冷却方法 不織布状混合物の冷却固化方法としては、適切な温度に
温調された冷却ロール１０にて、加圧冷却して所定厚さ
に凝固させる方法が通常用いられるが、特に限定されな
い。
温調された冷却ロール１０にて、加圧冷却して所定厚さ
に凝固させる方法が通常用いられるが、特に限定されな
い。
【００２８】
【発明の実施の形態】不織布状混合物試料の種類 本発明の実施に使用される不織布状混合物試料を以下の
ように制作する。ここで強化繊維と熱可塑性樹脂繊維と
の比率は、体積換算で全不織布状混合物試料ａ〜ｆにお
いてほぼ同一になるように設定する。
ように制作する。ここで強化繊維と熱可塑性樹脂繊維と
の比率は、体積換算で全不織布状混合物試料ａ〜ｆにお
いてほぼ同一になるように設定する。
【００２９】＜不織布混合物試料ａ＞繊維径約１０μ
ｍ、平均長さ５０ｍｍの炭素繊維（ＣＦ）と繊維径約２
０μｍ、平均長さ約５０ｍｍのポリエステル（ＰＥＴ）
繊維（溶融温度２２５℃）の不織布状混合物 厚み約１２ｍｍ ＧＦ：ＰＥＴ＝約５０：５０（ｗｔ％） 繊維目付量 約４５０ｇ／ｍ2 ＜不織布混合物試料ｂ＞繊維径約１８μｍ、平均長さ５
０ｍｍのガラス繊維（ＧＦ）（Ｅガラス）と繊維径約２
０μｍ、平均長さ約５０ｍｍのポリエステル（ＰＥＴ）
繊維（溶融温度２２５℃）の不織布状混合物 厚み約１２ｍｍ ＧＦ：ＰＥＴ＝約５９：４１（ｗｔ％） 繊維目付量 約５５０ｇ／ｍ2 ＜不織布混合物試料ｃ＞繊維径約１０μｍ、平均長さ５
０ｍｍの炭素繊維と繊維径約２０μｍ、平均長さ約５０
ｍｍのポリアミド（ナイロン（Ｎｙｌ）６６）繊維（溶
融温度２６５℃）の不織布状混合物 厚み約１２ｍｍ ＧＦ：ＰＥＴ＝約５５：４５（ｗｔ％） 繊維目付量 約４１０ｇ／ｍ2 ＜不織布混合物試料ｄ＞繊維径約１８μｍ、平均長さ５
０ｍｍのガラス繊維（Ｅガラス）と繊維径約２０μｍ、
平均長さ約５０ｍｍのポリアミド（ナイロン６６）繊維
（溶融温度２６５℃）の不織布状混合物 厚み約１２ｍｍ ＧＦ：Ｎｙｌ＝約６４：３６（ｗｔ％） 繊維目付量 約５００ｇ／ｍ2 ＜不織布混合物試料ｅ＞繊維径約１０μｍ、平均長さ５
０ｍｍの炭素繊維と繊維径約２０μｍ、平均長さ約５０
ｍｍのポリプロピレン（ＰＰ）繊維（溶融温度１１０
℃）の不織布状混合物 厚み約１２ｍｍ ＣＦ：ＰＰ＝約６１：３９（ｗｔ％） 繊維目付量 約３７０ｇ／ｍ2 ＜不織布混合物試料ｆ＞繊維径約１８μｍ、平均長さ５
０ｍｍのガラス繊維（Ｅガラス）と繊維径約２０μｍ、
平均長さ約５０ｍｍのポリプロピレン繊維（溶融温度１
１０℃）の不織布状混合物 厚み約１２ｍｍ ＧＦ：ＰＰ＝約６９：３１（ｗｔ％） 繊維目付量 約４７０ｇ／ｍ2 ［実施例１］強化繊維と熱可塑性樹脂繊維との不織布状
混合物試料ａを図１に示す設備を用いてシート化を行っ
た。
ｍ、平均長さ５０ｍｍの炭素繊維（ＣＦ）と繊維径約２
０μｍ、平均長さ約５０ｍｍのポリエステル（ＰＥＴ）
繊維（溶融温度２２５℃）の不織布状混合物 厚み約１２ｍｍ ＧＦ：ＰＥＴ＝約５０：５０（ｗｔ％） 繊維目付量 約４５０ｇ／ｍ2 ＜不織布混合物試料ｂ＞繊維径約１８μｍ、平均長さ５
０ｍｍのガラス繊維（ＧＦ）（Ｅガラス）と繊維径約２
０μｍ、平均長さ約５０ｍｍのポリエステル（ＰＥＴ）
繊維（溶融温度２２５℃）の不織布状混合物 厚み約１２ｍｍ ＧＦ：ＰＥＴ＝約５９：４１（ｗｔ％） 繊維目付量 約５５０ｇ／ｍ2 ＜不織布混合物試料ｃ＞繊維径約１０μｍ、平均長さ５
０ｍｍの炭素繊維と繊維径約２０μｍ、平均長さ約５０
ｍｍのポリアミド（ナイロン（Ｎｙｌ）６６）繊維（溶
融温度２６５℃）の不織布状混合物 厚み約１２ｍｍ ＧＦ：ＰＥＴ＝約５５：４５（ｗｔ％） 繊維目付量 約４１０ｇ／ｍ2 ＜不織布混合物試料ｄ＞繊維径約１８μｍ、平均長さ５
０ｍｍのガラス繊維（Ｅガラス）と繊維径約２０μｍ、
平均長さ約５０ｍｍのポリアミド（ナイロン６６）繊維
（溶融温度２６５℃）の不織布状混合物 厚み約１２ｍｍ ＧＦ：Ｎｙｌ＝約６４：３６（ｗｔ％） 繊維目付量 約５００ｇ／ｍ2 ＜不織布混合物試料ｅ＞繊維径約１０μｍ、平均長さ５
０ｍｍの炭素繊維と繊維径約２０μｍ、平均長さ約５０
ｍｍのポリプロピレン（ＰＰ）繊維（溶融温度１１０
℃）の不織布状混合物 厚み約１２ｍｍ ＣＦ：ＰＰ＝約６１：３９（ｗｔ％） 繊維目付量 約３７０ｇ／ｍ2 ＜不織布混合物試料ｆ＞繊維径約１８μｍ、平均長さ５
０ｍｍのガラス繊維（Ｅガラス）と繊維径約２０μｍ、
平均長さ約５０ｍｍのポリプロピレン繊維（溶融温度１
１０℃）の不織布状混合物 厚み約１２ｍｍ ＧＦ：ＰＰ＝約６９：３１（ｗｔ％） 繊維目付量 約４７０ｇ／ｍ2 ［実施例１］強化繊維と熱可塑性樹脂繊維との不織布状
混合物試料ａを図１に示す設備を用いてシート化を行っ
た。
【００３０】振動装置３で繰り出し機１から加熱炉４の
出口までの振動付与ゾーンにおいて、不織布状混合物試
料ａを振幅１００μｍ、振動数５０ＫＨｚにて振動を与
えつつ、加熱炉４の加熱溶融ゾーンに導入通過させた。
出口までの振動付与ゾーンにおいて、不織布状混合物試
料ａを振幅１００μｍ、振動数５０ＫＨｚにて振動を与
えつつ、加熱炉４の加熱溶融ゾーンに導入通過させた。
【００３１】加熱溶融ゾーン：赤外線ヒーター５の遠赤
外線により炉内雰囲気温度を約２８５℃に加熱保持。不
織布状混合物試料ａは２８０℃以上に昇温されて約１５
秒かけて加熱溶融ゾーンを通過。
外線により炉内雰囲気温度を約２８５℃に加熱保持。不
織布状混合物試料ａは２８０℃以上に昇温されて約１５
秒かけて加熱溶融ゾーンを通過。
【００３２】シート化ゾーン：ブロアー９及び電熱ヒー
ター８により温風で温調炉６内を雰囲気温度を約１８０
℃に保持し、ロール間のクリアランス約０．４ｍｍのプ
レスロール７（ロール表面温度約１８０℃）により加圧
し、シートに成形。
ター８により温風で温調炉６内を雰囲気温度を約１８０
℃に保持し、ロール間のクリアランス約０．４ｍｍのプ
レスロール７（ロール表面温度約１８０℃）により加圧
し、シートに成形。
【００３３】冷却固化ゾーン：表面温度約２５℃に温度
調節された冷却ロール１０（線圧約２０ｋｇｆ／ｃｍ）
により冷却し、熱可塑性樹脂を凝固させる。
調節された冷却ロール１０（線圧約２０ｋｇｆ／ｃｍ）
により冷却し、熱可塑性樹脂を凝固させる。
【００３４】［実施例２］強化繊維と熱可塑性樹脂繊維
との不織布状混合試料ｂを用いた他は実施例１と同様で
ある。
との不織布状混合試料ｂを用いた他は実施例１と同様で
ある。
【００３５】［実施例３］強化繊維と熱可塑性樹脂繊維
との不織布状混合試料ｃを図１に示す設備を用いてシー
ト化を行った。下記条件以外は実施例１と同様である。
との不織布状混合試料ｃを図１に示す設備を用いてシー
ト化を行った。下記条件以外は実施例１と同様である。
【００３６】加熱溶融ゾーン：遠赤外線により炉内温度
を約２９０℃に保持。不織布状混合物試料ｃは２８５℃
以上に昇温されて約１５秒かけて加熱溶融ゾーンを通
過。
を約２９０℃に保持。不織布状混合物試料ｃは２８５℃
以上に昇温されて約１５秒かけて加熱溶融ゾーンを通
過。
【００３７】シート化ゾーン：ブロアー９及び電熱ヒー
ター８により炉内雰囲気温度を約１９０℃に保持し、ロ
ール間クリアランス約０．４ｍｍのプレスロール７（ロ
ール表面温度約１９０℃）により加圧しシートに成形。
ター８により炉内雰囲気温度を約１９０℃に保持し、ロ
ール間クリアランス約０．４ｍｍのプレスロール７（ロ
ール表面温度約１９０℃）により加圧しシートに成形。
【００３８】冷却固化ゾーン：表面温度約２５℃に温度
調節された冷却ロール１０（線圧約２０ｋｇｆ／ｃｍ）
により冷却し、熱可塑性樹脂を凝固させる。
調節された冷却ロール１０（線圧約２０ｋｇｆ／ｃｍ）
により冷却し、熱可塑性樹脂を凝固させる。
【００３９】［実施例４］強化繊維と熱可塑性樹脂繊維
との不織布状混合試料ｄを用いた他は、実施例３と同様
である。
との不織布状混合試料ｄを用いた他は、実施例３と同様
である。
【００４０】［実施例５］強化繊維と熱可塑性樹脂繊維
との不織布状混合試料ｅを図１に示す設備を用いてシー
ト化を行った。下記条件以外は実施例１と同様である。
との不織布状混合試料ｅを図１に示す設備を用いてシー
ト化を行った。下記条件以外は実施例１と同様である。
【００４１】加熱溶融ゾーン：遠赤外線により炉内温度
を約２２０℃に保持。不織布状混合物試料ｅは２１０℃
以上に昇温されて約１５秒かけて加熱溶融ゾーンを通
過。
を約２２０℃に保持。不織布状混合物試料ｅは２１０℃
以上に昇温されて約１５秒かけて加熱溶融ゾーンを通
過。
【００４２】シート化ゾーン：ブロアー９及び電熱ヒー
ター８により炉内雰囲気温度を約１００℃に保持し、ロ
ール間クリアランス約０．４ｍｍのプレスロール７（ロ
ール表面温度約１００℃）により加圧しシートに成形。
ター８により炉内雰囲気温度を約１００℃に保持し、ロ
ール間クリアランス約０．４ｍｍのプレスロール７（ロ
ール表面温度約１００℃）により加圧しシートに成形。
【００４３】冷却固化ゾーン：表面温度約２５℃に温度
調節された冷却ロール１０（線圧約２０ｋｇｆ／ｃｍ）
により冷却し、熱可塑性樹脂を凝固させる。
調節された冷却ロール１０（線圧約２０ｋｇｆ／ｃｍ）
により冷却し、熱可塑性樹脂を凝固させる。
【００４４】［実施例６］強化繊維と熱可塑性樹脂繊維
との不織布状混合試料ｆを用いた他は実施例５と同様で
ある。
との不織布状混合試料ｆを用いた他は実施例５と同様で
ある。
【００４５】［比較実施例１］振動を付与しなかったこ
と以外は実施例１と同様である。
と以外は実施例１と同様である。
【００４６】［比較実施例２］振動を付与しなかったこ
と以外は実施例２と同様である。
と以外は実施例２と同様である。
【００４７】［比較実施例３］振動を付与しなかったこ
と以外は実施例３と同様である。
と以外は実施例３と同様である。
【００４８】［比較実施例４］振動を付与しなかったこ
と以外は実施例４と同様である。
と以外は実施例４と同様である。
【００４９】［比較実施例５］振動を付与しなかったこ
と以外は実施例３と同様である。
と以外は実施例３と同様である。
【００５０】［比較実施例６］振動を付与しなかったこ
と以外は実施例４と同様である。
と以外は実施例４と同様である。
【００５１】実施例１〜６、比較実施例１〜６で得られ
たシートの厚み及び引張弾性率を評価した。
たシートの厚み及び引張弾性率を評価した。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【効果】以上説明してきたように、請求項１の発明は、
熱可塑性樹脂が粉体でなく繊維とし不織布状態のマット
状物としているため、強化繊維に均質に行き渡り、均質
で高強度の繊維複合シートを得ることが出来る繊維複合
シートの製造方法を提供することが出来る。
熱可塑性樹脂が粉体でなく繊維とし不織布状態のマット
状物としているため、強化繊維に均質に行き渡り、均質
で高強度の繊維複合シートを得ることが出来る繊維複合
シートの製造方法を提供することが出来る。
【００５４】請求項２の発明は、請求項１の効果に加
え、繊維を一旦粒子状に溶融させ、粒子状の熱可塑性樹
脂を強化繊維の接点に移行させて強化繊維の接点を接合
するため、より一層確実に接合できる。
え、繊維を一旦粒子状に溶融させ、粒子状の熱可塑性樹
脂を強化繊維の接点に移行させて強化繊維の接点を接合
するため、より一層確実に接合できる。
【００５５】請求項３の発明は、請求項１の効果に加
え、振動を加えることにより、粒子状の熱可塑性樹脂を
強化繊維の接点に移行する事を促進させ、接合するた
め、より一層確実に且つ強固に接合できる。
え、振動を加えることにより、粒子状の熱可塑性樹脂を
強化繊維の接点に移行する事を促進させ、接合するた
め、より一層確実に且つ強固に接合できる。
【００５６】請求項４の発明は、請求項１の発明の効果
に加えて、繊維が折れにくく、取り扱いやすく、しかも
樹脂の含浸も良いので樹脂の含浸状態が良く、一層高強
度なシートが得られる。
に加えて、繊維が折れにくく、取り扱いやすく、しかも
樹脂の含浸も良いので樹脂の含浸状態が良く、一層高強
度なシートが得られる。
【００５７】請求項５の発明は、請求項１の発明の効果
に加えて、溶融樹脂がスムースに移動できまた所望位置
で留まることができ、確実に早く作れ、しかも一層高強
度なシートが得られる。
に加えて、溶融樹脂がスムースに移動できまた所望位置
で留まることができ、確実に早く作れ、しかも一層高強
度なシートが得られる。
【図１】この発明の繊維複合シートの製造方法を実施す
る装置の概略説明図である。
る装置の概略説明図である。
３ 振動装置 ４ 加熱炉 ５ 赤外線ヒーター ６ 温調炉 ７ プレスロール １０ 冷却ロール
Claims (5)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂繊維と強化繊維とをエアに
て混合積層して互いに絡めた不織布状態のマット状物と
し、該マット状物を前記熱可塑性樹脂繊維の溶融温度以
上に加熱し、前記熱可塑性樹脂繊維を一旦溶融切断し、
前記強化繊維間を溶融熱可塑性樹脂で接合させた後、加
圧、冷却し、シートとすることを特徴とする繊維複合シ
ートの製造方法。 - 【請求項２】 熱可塑性樹脂繊維と強化繊維とを互いに
絡めた不織布状態のマット状物とし、該マット状物を前
記熱可塑性樹脂繊維の溶融温度以上に加熱し、前記熱可
塑性樹脂繊維を一旦粒子状に溶融して強化繊維中に分散
させ、溶融状態にある粒子状熱可塑性樹脂を前記強化繊
維の互いに絡み合った接点に移行させた後、加圧、冷却
し、シートとすることを特徴とする繊維複合シートの製
造方法。 - 【請求項３】 熱可塑性樹脂繊維と強化繊維とを互いに
絡めた不織布状態のマット状物とし、該マット状物に振
動を与えながら該マット状物を前記熱可塑性樹脂繊維の
溶融温度以上に加熱し、前記熱可塑性樹脂繊維を一旦粒
子状に溶融して強化繊維中に分散させ、溶融状態にある
粒子状熱可塑性樹脂を前記強化繊維の互いに絡み合った
接点に移行させた後、加圧、冷却し、シートとすること
を特徴とする繊維複合シートの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の繊維複
合シートの製造方法において、 前記強化繊維は、そのモノフィラメント径が、好ましく
は１〜５０μｍであり、より好ましくは２〜３０μｍで
あることを特徴とする繊維複合シートの製造方法。 - 【請求項５】 請求項３記載の繊維複合シートの製造方
法において、 前記振動は、振幅が数十μｍから数ｍｍであり、振動数
が数百Ｈｚから数ＭＨｚであることを特徴とする繊維複
合シートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22801597A JP3913854B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 繊維複合シートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22801597A JP3913854B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 繊維複合シートの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1161613A true JPH1161613A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3913854B2 JP3913854B2 (ja) | 2007-05-09 |
Family
ID=16869859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22801597A Expired - Fee Related JP3913854B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 繊維複合シートの製造方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3913854B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007013385A1 (ja) * | 2005-07-29 | 2009-02-05 | 学校法人同志社 | 繊維強化熱可塑性複合材料の成形方法およびその中間体、および、複合シート |
| JP2011144473A (ja) * | 2010-01-14 | 2011-07-28 | Mitsubishi Plastics Inc | 炭素繊維／熱可塑性樹脂複合材及びその製造方法、並びに電界シールド材 |
| KR101090886B1 (ko) | 2005-06-02 | 2011-12-08 | 한화엘앤씨 주식회사 | 저비중 열가소성 복합재의 제조방법 |
| JP2012255065A (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Kinsei Seishi Kk | 繊維強化材を有する構造体、およびその製造方法 |
| JP2014047244A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Oji Holdings Corp | 繊維強化熱可塑性プラスチック作製用プレシート及びその製造方法 |
| JP2014054764A (ja) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | Teijin Ltd | 繊維強化プラスチック成形用基材および耐衝撃性繊維強化プラスチック |
| JP2015044914A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 王子ホールディングス株式会社 | 繊維強化プラスチック成形体用シート及び繊維強化プラスチック成形体 |
| JP2015044319A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 王子ホールディングス株式会社 | 繊維強化プラスチック成形体用シート及び繊維強化プラスチック成形体 |
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| JP2017125288A (ja) * | 2016-01-08 | 2017-07-20 | 株式会社アドウェルズ | 処理装置 |
| JP2018009191A (ja) * | 2017-10-06 | 2018-01-18 | 王子ホールディングス株式会社 | 繊維強化プラスチック成形体用シート及び繊維強化プラスチック成形体 |
-
1997
- 1997-08-25 JP JP22801597A patent/JP3913854B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3913854B2 (ja) | 2007-05-09 |
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