JPS5865627A - 積層シ−トの製法および装置 - Google Patents

積層シ−トの製法および装置

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JPS5865627A
JPS5865627A JP57141780A JP14178082A JPS5865627A JP S5865627 A JPS5865627 A JP S5865627A JP 57141780 A JP57141780 A JP 57141780A JP 14178082 A JP14178082 A JP 14178082A JP S5865627 A JPS5865627 A JP S5865627A
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laminate
adhesive
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炭素繊維、アルアミド繊維、ポリエステル繊
維またはガラス繊維をベースとするプラスチック強化繊
維から積層シートを製造する方法および装置であって、
強化繊維が、該繊維の設置方向を横切って直角に走行す
る条片状に延在した結合材によって、互いに結合されて
いる形式のものに関する。
このような形式の積層シートはドイツ連邦共和国特許出
願公開第２３２０１３３号明細書により公知である。こ
のシートの欠点は、平行な高性能単一系から成るフリー
スが、少なくとも両側面の一方に、高性能単一系の方向
に対して横方向に、融解された合成糸を有していること
にある。この場合前記糸を融解するために、例えば２つ
のジョーを用いて、該ジョーの少なくとも一方を加熱す
ることにより、前記糸を申し分のない温度にする必要が
ある。
２つのジョーを配置する場合には、不連続な作業形式し
か可能ではなく、連続した作業を行なう場合には、ある
程度連続して前記製法を実施するため、糸を一瞬のうち
に融解することが困難である。この場合、融解された合
成糸は高性能単一系と結合する必要があシ、該高性能単
−糸はフリースの表面に位置しておシ、しかも載設個所
に位置しているが、フリースを貫通はしていない。
しかしながら１合成糸が高性能単一系上に溶着する事実
から、融解材料の配置が不安定であり、この結果高性能
単一系の申し分のない相互結合が達成されない。更に、
熱負荷を受けることも欠点である。
更に前記ドイツ連邦共和国特許出願公開明細書によれば
、織製によって布を製造することが既に開示されており
、前記布地の緯糸は被覆されたまたは被覆されない炭素
繊維から、かつ経糸は天然の、人工の、または合成の糸
から成っている。このような布の欠点は最終生産物の物
理的価値が減少することにある。更に製作費用が高く、
かつきわめて大きな欠点は、特に平滑面のシートが得ら
れない点にある。従って、薄壁の構成部分例えばグライ
ダ−、ヘリコプタ−回転翼、およびレース用モーターゼ
ート構造体に適用する場合、前記シート内には過度に太
き単一方向の線維積層シートは、織物に比してきわめて
大きな利点を有している。例えば炭素繊維の場合には、
Ｏ０軸線内で、糸交差が物理的価値を減少せしめる織物
の場合よりも約３０チ高い引っ張り強度と、約４０％高
い弾性係数とが達成される。
従って本発明の課題は、初めに述べた形式の積層シート
または所謂フリースの製造を簡単化し、かつ同時に高性
能単一系の熱負荷を回避し、しかも結合材の正確な配置
により、積層シートを著しく改善することにある。
この課題は本発明によれば、初めに述べた形式の製法に
おいて、単一方向に位置する積層材をシート状に形成し
た後に、該積層シートを少なくとも１枚の支持シートに
向かって供給し。
該支持シート自体が結合材例えば付着糸または類似のも
のを搬送′しており、前記結合材を圧着ステーション内
で密着接触により連続的に走行しながら積層シートに載
着せしめるようにし。
かつ該積層シートを製造する装置において、圧延装置に
、積層シート延在方向の少なくとも片側に位置して、該
圧延装置に前置された支持シート貯えドラムと、該圧延
装置に後置された支持シート用の少なくとも１つの巻き
取りドラムとが配置されているようにした。
今や本発明によって、連続的に支持シート上に付着糸ま
たは類似のものを走入せしめ、かつ該付着糸を正確に、
Ｉビンからやはり連続的に走出する撚りのない繊維束も
しくはクライノ上に載着せしめることができ、しかもこ
の場合引き続き付着範囲がずれたり、変化したりまたは
移動する危険が生じない。
これによって、場合によっては付着媒体を備えた薄い糸
または類似のものが１本発明の製法によシ、糸またはシ
ート軸線に対して直角に、予張された平行なクライノ上
または積層シート上に塗布され得る。前記付着糸または
類似のものは、平行なスライバもしくは単一繊維に既に
分解されたスライ・マを、固有安定性の積層シートに固
定し、しかもこの場合表面に不都合な影響を及ぼすこと
なく、かつ付着糸の載着によって積層シート自体も悪影
響を受けることもないという重要な課題を有している。
本発明の有利な実施例においては、積層シートが圧着ス
テーションに達する前に、少なくとも１個のゼビンから
出て来る撚りのない繊維束もしくはスライ・マがまず第
一に幅出しされ、かつ繊維が単一方向に延びる偏平な積
層シートに成形される。
これによって積層シートの連続的な走出が保証され、し
かも該積層シートはまだ結合材を有していないが、しか
し製造中シート形状で案内されることによりその安定性
を有している。次いで圧着ステーション内で、付着糸ま
たは類似のものが積層シートのシート延在方向に対して
直角に、骸積層シート上に塗布され、従ってこの後に横
方向安定性が得られる。
有利には付着糸もしくは他の結合材の載設は。
両側で行なわれる。結合材の解離もしくは載設は圧力下
で行なわれる。
次に図示の実施例につき本発明を詳説する。
第１図に示すように、スライバ１７は巻き取りビームま
たはぜビンクリールｌから走出し、この場合該スライバ
はぜビン１６から引き出される。スライノマ１７は単一
粗糸としてみなすことも可能であり、例えば１２０００
フイラメントを有する炭素繊維であることができる。ス
ライバ１７は図示の実施例の場合前記範囲においてはま
だ１２０００フイラメントを有している。
引き続きスライバの集束が符号１８で示すところで行な
われ、次いで、スライｄ束は細分化装置２である第１の
コーム役向に通される。個々のコーム歯は符号１９で図
示されている。他の細分化装置例えば張設ビームまたは
振動装置を配置することもできる。
図示の実施例の場合、スライ、？は次いで範囲２ｏにお
いてはもはや１２０００フイラメントを有しているので
はなく、単に半分の粗糸太さ、つまりこの場合には６０
００フイラメントしか有していない。このように細分化
されたスライ・マは第２のコーム段または細分化装置３
に達し、ここにおいてもやはり二分され、従って単一粗
糸つまシスライパは範囲２１においては更に３０００フ
イラメントしか有していない。第３のコーム段または細
分化装置ヰはもう一度スライ・マを二分し、この結果ス
ライバは例えば１５００フイラメントしか有していない
。勿論これは単に一実施例にすぎない。範囲２２におい
て、図示の実施例では、スライバの使用されるべき最終
段が得られる。既にきわめて細いスライバから出発して
、最終段において特に細いかつ単一方向に位置する積層
シートを得ることができる。
スライ・マは次いで細分化装置の後に集束ドラム５上に
達する。集束ドラム５は溝を有していることができ、こ
れによって細くされたスライ・マの単一方向位置が保証
される。
従って範囲２３において、細くされたスライ・々は単一
方向に整合されて並置されていて、かつ既に積層シート
を形成しているが、しかし該シートはまだ横方向安定性
を有していない。
次いで積層シートは、矢印Ａの方向にずらされ得る、細
い溝を備えた変向および張設ドラム６を介して走行し、
これにより積層シートは張力下で保持される。
このように範囲２４において張設されて走行する積層シ
ートは、走入ドラム７または類似のものに達する。
前記の走入は、鉛直方向でかつ丁度、ゴム引きされた２
つの圧着ローラ１０および１１から成る圧延装置１１１
の横状部内で行なわれ、この場合、前記圧着ローラは積
層シート通過案内平面の両側に配置されている。この範
囲は圧着ステーションであり、第１図において圧着ロー
ラ１０，１１は、個々のシートを明瞭にするため、互い
に間隔をおいて示されている。しかしながら、圧着ロー
ラは作業中互いに圧着されていて、かつ少なくとも一方
は駆動せしめられている。
圧着ステーション、有利には圧延装置１１１の前方には
、第１図に示す実施例の場合、支持シート２７および２
８用の貯えドラム８および９が位置している。前記支持
シートは表面上に、解離可能にかつ接着面を用いて外向
きの付着糸または類似のものを支持しており、該付着糸
はシートの延在方向に対して直角に位置している。
支持シート２７．２８はやはり圧着ステーション１１１
の走入喫状部に供給されている。
支持シート２７．２８は積層シートの右側および左側に
載着せしめられる。圧力下で３枚のシートは互いに圧着
され、かつ積層シート内におけるフィラメントの延在方
向に対して直角に、付着糸または類似のものの引き渡し
が行なわれる。従ってこの圧着ステーション１１１内で
。
図示の実施例の場合、積層シート上への付着糸または類
似のものの転載が行なわれる。
支持シー）２７．２８は前処理工程において、結合材例
えば付着糸などを備えることができる。
支持シートは次いで乾燥段に供給され、かつ本発明によ
る装置へ巻き取られる。しかしながら、往復走行するノ
ズル３１を設けることも可能であり、該ノズルは付着糸
を支持シー）２７　、２８の走田中新たに該支持シート
の表面上に載せる。このことは勿論、引き続き積層シー
トに面する面上で行なわれる。前記ノズルは、例えば融
解接着剤を支持シート上に塗布することができる。この
融解接着剤は支持シート上で迅速に冷えて、かつ積層シ
ートの繊維に不都合な影響を及ぼさないように、積層シ
ート上に冷えた状態で塗布される。
圧着ステーショ＞′１１１を通過した後に、結合材から
解放された支持シートは区間２９および３０を経て、巻
き取シトラム１２および１３に供給される。支持シート
自体の材料は、止むをえない場合にはもう一度用いるこ
とができる。
場合によってはなお乾燥ステーション３３を通過するこ
とのできる完成した積層シートは２次いで変向ドラム１
４を介して巻き取りドラム１５上に達し、該巻き取りド
ラムには若干数のカッタ３４が配属されることができ、
該カッタは、シートの全幅を用いる必要がない場合には
、シートを長手方向にそれ相応の長尺材に分割するため
１回転するカッタを用いることも可能である。
既述のように、第１図は略示した実施例を示すものであ
って、圧着ロー２１０．１１は互いに間隔をおいて示さ
れている。従って設置された結合材４０が、ともかく前
記略示図内になお示されている。
前記結合材４０は簡単な線として示されているが、上方
区分においては直接粗糸上に載着されていなければなら
ないが、この場合にも明瞭に図示するため間隔をあけて
示されている。
結合材４０の塗布方法および形式は種々変化可能である
。例えば結合材４０の塗布方向も自由選択可能である。
第２図には支持シートの一実施例が示されており、この
場合支持シートは貯えドラム８から走出して、圧着ドラ
ム１０を介して走行し１巻き取りローラまたは巻き取り
ドラム１２に供給されている。結合材４０の延在方向は
ほぼ蛇行していることが明らかである。装置が稼働する
と、上方区間２９内において結合材４０はもはや見られ
ない。図面は支持シート案内の片側を示している。
全作業幅に亘ってノズル３１が単純に往復走行すること
によシ、第２図に示す蛇行状の塗布が達成され得る（第
３図も参照）。
更に、ノズル３１を支持シート２７および２８の転動運
動よシもゆっくりと運動せしめ、力≧つ場合によっては
前後走行運動させて、これにより第４図に示す斜め塗布
を達成することも可能である。このような可能性はその
都度任意に選択され得る。要するに重要なことは、結合
材４０が部分的にまたは通常横方向塗布で、第一に支持
シー）２７．２８上に、かつ次いで積層シート上に載着
せしめられることにある。支持シー）２７．２８上への
塗布は図示のように圧着ステーションの前に行なわれ得
るが、しかしながら他の製造段階における先行する作業
ステップ内でも行なわれる。従って、支持シートは完成
した状態で供給され得るが、次いで装置内ではほぼ第１
図に示す形式で、かつ第２図に示す案内形式で、または
第６図にも示す案内形式で更に加工され得る。
重要なことは、完成したしかも横方向安定性の積層シー
ト２６として更に用いられるように、走出する積層シー
ト２５が、圧着ステーション１１１有利には圧延装置内
で、横方向安定性を得ることにある。
第６図には１機械構造に関する一実施例が示されている
。積層シート２５は装置内に、場合によっては再び細分
化装置４、例えばコーム等を介して走入する。積層シー
トは２つの変向ローラ３５および３６の周りを走行し、
かつ細分化装置の別の拡散装置、図示の実施例の場合に
は２つの互いに幾分ずらされて並置されだローラから張
設ビーム４０’を通過走行し、次いで圧着ローラ１０お
よび１１から成る圧延ステーシヨン１１１の横状部内に
走入する。圧着ローラ１０はモータ１１０により駆動さ
れていて、かつシリンダ装置２１０を介して上下動可能
である。
各１枚の支持シー）２７．２８が側方から供給せしめら
れ、該支持シートはベースシートと後述する側方の支持
シートテープ２７’、２８’から成っている。との支持
シートテープは所謂細長い支持シートである。従って支
持シートは基本的には幅広の（−スシート２７または２
８と支持シートテープ２７’、２８’との３つの部分。
ならびに結合材４ｏから成っている。結合材は第５図に
示すように、第６図の実施例の場合には、斜めに配置さ
れた付着テープ、接着テープまたは類似のものである。
変向ローラまたは棒３７．３８のところで、支持シート
は分離されていて、かつ第５図において上部に示された
部分のみが圧着ステーション内に走入し、一方４−スシ
ート２７．２８は駆動された巻き取りローラ１１２上に
巻き取られる。このことは積層シート２５の右側および
左側で鏡面対称的に行なわれる。
支持シートの残り、つまり結合材特に付着テープを有す
る支持シートテープ２７／、２８／は、圧着ステーショ
ン１１１を通過走行する。
次いで支持シートテープ２７’、２８’は更に、カッタ
３９により切断された後、該支持シートテープ用の巻き
取りローラ２１２上に走入する。
前記支持シートテープ２７’、２８’がシート幅を越え
て突出して配置されているので、その都度切断された上
側および下側の支持シートテープは巻き取りローラ２１
２上にもたらされ得る。
しかしながら別の巻き取りローラ２１２が上方範囲で積
層シート通過案内面の上方に配置されていてもよい。
塗布された結合材４０つまり自由に切断された付着テー
プを有する積層シート２５は、引き続き駆動された巻き
取りドラム１５に案内され。
かつここで場合によってはなお連行材を介在させて完全
に巻き堆られ、この場合前記連行材は個々の層を互いに
分離している。
支持シート２７および２８は、第３図、第４図および第
５図の実施例の場合、有利にはそれぞれ抗付着性に処理
された表面を持つ紙またはフォイル、あるいは抗付着材
料から成っている。
第３図および第４図の実施例の場合、例えば往復走行し
かつそれ相応に案内されたノズル３１が融解塗布を行な
い、つまり熱融解接着材が用いられ得る。
初めに述べたように、強化繊維は熱とは無関係であり、
従って融解塗布の場合にもこのことが当て嵌まる。熱融
解接着材はペースト状の材料から成っており、該材料は
公知のように液化されており、かつ液化されたシート状
に支持シート２７または２８に塗布され、しかも熱い状
態で塗布される。単に細長いテープ状の接着材が塗布さ
れるため、該接着材は直ちに冷えて。
この結果冷えだ状態で積層シートに供給される。
第５図には別の実施例が示されており、この場合支持シ
ートは実際上３部分から成っていて、しかも幅広の支持
シート２７および２８、ならびに側方の支持シートテー
プ２７′および２８′を支持している。しかも支持テー
プ２７．２８は抗付着性の表面を有する紙またはフォイ
ルから成っていて、かつ支持シートテープは、例えばア
クリレートをベースとした片側に恒久接着材が塗布され
たポリエステルフリースかう成っていることができる。
付着テープは支持シートテープ２７′および２８′と固
定結合されていて、かつ抗付着性の支持シー）２７．２
８から解離可能である（第６図参照）。支持シートテー
プ２７’、２８’および結合材である付着テープ４ｏの
みが、付着面を以って、積層シートの該付着面に面した
表面に向かって走行し、しかもこの場合第５図の上方範
囲に示す形状で走行する。とのような案内は、たとえ巻
き取りローラ１１２上へ支持シート２７ｔたは２８が導
出されることによりなお比較的不安定な構成体が圧着ス
テーションに供給されるとしても、簡単に可能である。
圧着ステーションを通過した後、既述のように、支持シ
ートテープ２７’、２８’は付着テープから切り離され
て、巻き取りローラ上に走行する。抗付着性の支持シー
トから均一に解離できるようにするため、同一の恒久接
着材または持続接着材を支持シートテープ２７’、　２
８’上に、ならびに付着テープ４０上に用いると有利で
ある。
本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、更に
種々異なる形式で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による装置の略示図、第２図は前記装置
の部分斜示図、第３図、第４図、第５図はそれぞれ結合
材を有する支持シートの異なる実施例を示す図、および
第６図は別の実施例による装置を断面して示す側面図で
ある。 細分仕置 １・・・ゼビンクリール、２，３．４・・・嚇−申叶装
置 、５・・・集束ドラム、６・・・張設ドラム、７・・・
走入ドラム、８，９・・・貯えドラム、１０．１１・・
・圧着ローラ、１２，１３，１５・・・巻き増りドラム
、１４・・・変向ドラム、１６・・・ヂビン、歯、２０
，２１，２２，２３．２４・・・範囲、２５．２６・・
・積層シート、２７．２８・・・支持シー）、２７’、
２８’・・・支持シートテープ、２９，３０・・・区間
、３１・・・ノズル、３３・・・乾燥ステーション、３
４．３９・・・カッタ、３５．３６・・・変向着ステー
ション、１１２．２１２・・・巻き取りローラ、２１０
・・・シリンダ装置

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　炭素繊維、アルアミド繊維、Ｉリエステル繊維ま
    たはガラス繊維をペースとするプラスチック強化繊維か
    ら積層シートを製造する方法であって、強化繊維を、該
    繊維の設置方向を横切って直角に走行する条片状に延在
    した結合材によって、互いに結合する形式のものにおい
    て、単一方向に位置する積層材をシート状に形成した後
    に、該積層シートを少なくとも１枚の支持シートに向か
    って供給し、該支持シート自体が結合材例えば付着糸ま
    たは類似のものを搬送しており、前記結合材を圧着ステ
    ーション内で密着接触によシ連続的に走行しながら積層
    シートに載着せしめることを特徴とする積層シートの製
    法。 ２、前記結合材例えば付着糸または類似のものを少なく
    とも支持シート上に載設し、かつ該支持シートから取り
    出して、積層シート上に圧着ステーション内で載設する
    特許請求の範囲第１項記載の製法。 ３、　積層シートが圧着ステーションにｉする前に、少
    なくとも１つのＩビンから連続的に走出する撚りのない
    繊維束またはスライノマ（粗糸）を、まず第一に幅出し
    して、繊維が単一方向に延在する偏平な積層シートに成
    形する特許請求の範囲第１項記載の製法。 ４、　前記結合材例えば付着糸または類似のものを少々
    くとも支持シート上に載設し、かつ該支持シートから取
    り出して、積層シート上に圧着ステーション内で載設せ
    しめ、更に、積層シートを形成するために走出するスラ
    イ、？の繊維数を減らす特許請求の範囲第３項記載の製
    法。 ５、圧着ステーションの後方に、完成した積層シート（
    ２６）用の巻き取りステーションを設け、前記積層シー
    トを該巻き取シスチージョン内で細長い長尺材に切断す
    る特許請求の範囲第２項記載の製法。 ６．　強化繊維が、該繊維の設置方向を横切って直角に
    走行する条片状に延在した結合材によって互いに結合さ
    れている。炭素繊維、アルアミド繊維、ポリエステル繊
    維またはガラス繊維をベースとするプラスチック強化繊
    維から積層シートを製造する装置において、圧延装置（
    １１１）に、積層シート延在方向の少なくとも片側に位
    置して、該圧延装置（１１１）に前置された支持シート
    貯えドラム（８，９）と、該圧延装置に後置された支持
    シート（２７、２８、２７’、　２８’）用の少なくと
    も１つの巻き取りドラム（１２，１３）とが配置されて
    いることを特徴とする積層シートの製・造装置。 ７、Ｉビンクリールまたは巻き増りビーム（１）あるい
    は類似のものに、細分化装置が後置されており、該細分
    化装置が圧延装置（１１１）に前置されている特許請求
    の範囲第６項記載の装置。 ８、前記ヂピンクリールまたは巻き取りぎビン（１）に
    多段式の細分化装置（２，３，４）が、走入するスライ
    ７？を多段式に細分化するために、後置されている特許
    請求の範囲第７項記載の装置。 ９　完成した積層シートが巻き取りドラム（１５）上に
    巻き取り可能であり、該巻き取りローラに切断装置例え
    ばカッタ（３４）が配属せしめられている特許請求の範
    囲第６項記載の装置。 １０、結合材例えば付着糸または類似のものを支持シー
    ト（２７，２８）上に塗布するため、該支持シートまた
    は貯えドラム（８，［）に。 全作業幅に亘って往復案内されるノズル（３１）が配属
    せしめられている特許請求の範囲第６項記載の装置。 １１、積層シート案内の両側で、支持シート（２７、２
    ８、２７’、　２８’）が鋭角で積層シートに供給可能
    であり、圧着ステーションの作業経過内に後置されて、
    前記支持シートが鋭角で積層シート案内から導出可能で
    あって、かつ巻き取りドラム（１２，１３）に供給可能
    である特許請求の範囲第６項記載の装置。 １２、前記支持シートが３部分から成っていて、しかも
    この場合抗付着性の表面を持つ支持体と、該支持体上に
    配置されかつ恒久接着材で固定されたテープ（，２７’
    、　２８’）とから成っており、該テープが結合材つま
    りやはり恒久接着材を備えた付着テープ（４０）とユニ
    ットを成して結合されており、該付着テープから支持シ
    ー）（２７，２８）が解離可能であり、前記支持シート
    テープ（２７’、　２８’）および付着テープ（４０）
    の恒久接着材を備えた側面が、圧着ステーション内で積
    層シート上に載着可能である特許請求の範囲第６項記載
    の装置。
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