WO2007125792A1

WO2007125792A1 - 繊維強化樹脂ストランドの製造装置

Info

Publication number: WO2007125792A1
Application number: PCT/JP2007/058426
Authority: WO
Inventors: Naoyuki Tashiro; Atsushi Yamamoto; Kazuhisa Fukutani; Yoshiaki Matsubara; Katsumi Ogawa
Original assignee: Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2007-04-18
Publication date: 2007-11-08
Also published as: KR101028962B1; CA2646017C; US20100224309A1; EP2014433B1; EP2014433A4; CA2646017A1; US8147635B2; EP2014433A1; KR20080109883A

Abstract

　滑りを生じさせることなく高速度の生産速度で繊維強化樹脂ストランドを製造することができる耐久性に優れた繊維強化樹脂ストランドの製造装置を提供する。　押出機６から溶融樹脂材料２が連続供給されるクロスヘッド５内に、強化用繊維束３を解繊するスプレッダー８が配設され、前記クロスヘッド５の出口ノズル５ａの下流位置に、この出口ノズル５ａから樹脂含浸繊維束からなる繊維強化樹脂ストランド９を引出し、かつ撚りを付与する撚りローラ１１ａ，１１ｂを備えると共に、この撚りローラ１１ａ，１１ｂの下流位置に、前記繊維強化樹脂ストランド９の撚りを保持する撚り保持ローラ１２ａ，１２ｂを備えた繊維強化樹脂ストランドの製造装置において、前記撚りローラ１１ａ，１１ｂと撚り保持ローラ１２ａ，１２ｂを、何れも表面に凹凸が形成された金属により構成する。

Description

明細書

繊維強化樹脂ストランドの製造装置

技術分野

[0001] 本発明は、繊維強化榭脂ストランドの製造装置に係り、より詳しくは、繊維強化榭脂ストランドの生産性が優れた繊維強化榭脂ストランドの製造装置に関するものである。背景技術

[0002] 長尺の繊維強化榭脂ストランドを例えば 3〜15mm程度に切断したペレットは、自動車内装部材 (コンソールボックス、インストルメントパネル等）、自動車外装部材 (バンノフェンダー等)、電子機器部材 (ノートパソコン、携帯電話等)のハウジングなどの射出成形品の製造に使用されるものである。

[0003] 繊維強化榭脂ストランドやその製造装置に関する従来例に係る技術としては、例えば後述する構成になるものが公知である。先ず、従来例 1に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置を、その説明図の図 17を参照しながら説明する。この従来例 1に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、強化用繊維と榭脂の密着性の高、繊維強化榭脂ストランドを効率的に製造するようにしたものである。即ち、押出機 56から溶融榭脂材料 52が連続供給されるクロスヘッド 55内に、強化用繊維束を解繊するスプレツダー 58が配設されている。そして、このクロスヘッド 55の出側には、この出側力も順に、賦形ダイ 59、冷却器 60、撚りローラ（クロスローラキヤプスタンとも呼ばれている） 61a, 61b、引抜きローラ 62が配設されている。

[0004] このような繊維強化榭脂ストランドの製造装置によれば、強化用繊維 51、 51 · · ·はクロスヘッド 55内にお、て溶融榭脂材料 52中に浸漬されて榭脂含浸された後に、賦形ダイ 59で断面形状が定められ、冷却器 60によって冷却硬化される。撚りローラ 61 a, 61bはゴムローラであって、互いに逆方向に回転駆動されるように構成されている。また、これら撚りローラ 61a, 61bは水平面上で逆方向に傾けて配設されている。繊維強化榭脂ストランド 53は、各撚りローラ 61a, 6 lbの交差部 (接触部分)で挟持された状態で当該各ローラ 61a、 61bが回転駆動することにより、矢印方向へ引き抜かれながら、その軸心を中心として回転する。 [0005] このような回転によって、繊維強化榭脂ストランド 53は、冷却器 60と最下流側のスプレッダ一 58aとの間で撚り合わされる。そして、撚り合わされた繊維強化榭脂ストランド 53は、引抜きローラ 62よりクロスヘッド 55から離れた位置に引き抜かれ、そこでペレタイザ一 63によりカットされる。（例えば、特許文献 1参照。 ) o

[0006] し力ながら、上記特許文献 1に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、高速度 (例えば、 40m/min)の生産速度で繊維強化榭脂ストランドを製造することが困難であるという問題があった。

特許文献 1 :特開平 5— 169445号公報

発明の開示

[0007] 本発明の目的は、高速度の生産速度で繊維強化榭脂ストランドを製造することができる繊維強化榭脂ストランドの製造装置を提供することである。

[0008] 本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、繊維強化榭脂ストランドの製造装置であって、押出機力溶融榭脂材料が連続供給されるクロスヘッド内に設けられ強化用繊維束を解繊するスプレッダ一と、前記クロスヘッドの出口ノズルの下流位置に設けられ、前記スプレッダ一により解繊された前記強化用繊維束に前記溶融榭脂材料が含浸された榭脂含浸繊維束からなる繊維強化榭脂ストランドを前記出口ノズルカゝら引出すとともにこの繊維強化榭脂ストランドを撚り合わせる少なくとも一対のローラを含む撚りローラとを備え、前記撚りローラに含まれるローラ対のうち、少なくとも一対のローラは、何れも表面に凹凸が形成された金属により構成されてなることを特徴とする。

[0009] 本発明の請求項 1に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置によれば、クロスヘッドの出口ノズル力榭脂含浸繊維束力もなる繊維強化榭脂ストランドを引出すとともに撚り合わせる少なくとも一対のローラは、何れも表面に凹凸が形成された金属により構成されている。従って、撚りローラの凹凸により両ローラと繊維強化榭脂ストランドとの間の摩擦係数が大きくなるため、繊維強化榭脂ストランドを引出す際に滑りが発生するのを抑制することができる。また、撚りローラは金属製であるから、従来例 1のゴムローラ製の撚りローラよりも摩耗し難く長寿命であるため、長期間に亘つて繊維強化榭脂ストランドを引出し続けることができる。 [0010] また、本発明の請求項 9に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、上流側より連続的に導入された長尺の強化用繊維束に溶融榭脂を含浸させるためのクロスへッドと、このクロスヘッドの下流側に設けられ榭脂含浸強化用繊維束を撚り合わせる撚りローラと、この撚りローラとクロスヘッドとの間に設けられ前記クロスヘッドから引き出された強化用繊維束力なる繊維強化榭脂ストランドを冷却するための冷却装置と、前記クロスヘッドの上流側に設けられ、当該クロスヘッドに導かれる強化繊維束を予め加熱するための加熱ローラ装置と、この加熱ローラ装置の上流側に設けられ当該加熱ローラ装置との間で強化用繊維束に対してバックテンションを付与するバックテンシヨン付与装置とを備え、前記加熱ローラ装置は、前記強化用繊維束を交互に複数回巻き掛けることが可能で、かつ、それぞれ発熱する少なくとも 2つの加熱ローラを有し、前記バックテンション付与装置は、前記各加熱ローラに強化用繊維束を接触させるようにバックテンションを付与することを特徴とするものである。

[0011] 本発明の請求項 9に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、クロスヘッドの上流側に設けられた加熱ローラ装置と、この加熱ローラ装置の上流側に設けられ前記加熱ローラ装置の各加熱ローラに巻き掛けられる強化用繊維束に対してバックテンシヨンを付与するノックテンション付与装置とを備えている。これにより、強化用繊維束は、ノックテンション付与装置によってバックテンションがかけられた状態で、加熱ローラ装置の例えば上下に配された少なくとも 2つの前記加熱ローラに交互に複数回巻き掛けられることにより、加熱されている該加熱ローラに密着接触しながら走行し、常温でなく予め加熱された状態でクロスヘッドに連続的に導かれる。

[0012] したがって、強化用繊維束の引取速度を高速ィ匕しても、クロスヘッド内における溶融榭脂の温度低下を抑制できることで強化用繊維束に溶融榭脂を十分に含浸させることができるとともに、クロスヘッド内での溶融榭脂粘度の上昇を抑制できることで当該クロスヘッド内を走行する強化用繊維束 (榭脂含浸強化用繊維束)の張力の上昇を抑制することができる。よって、従来に比べ高速の引取速度（生産速度）、例えば 4 OmZ分を上回る引取速度にて繊維強化榭脂ストランドを製造することができるとともに、引取速度の高速ィ匕のための前記加熱ローラ装置の設置スペースが小さくてすむ [0013] さらに、本発明の請求項 12に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、繊維強化榭脂ストランドを製造する装置であって、上流側より連続的に導入された長尺の強化用繊維束に溶融榭脂を含浸させるためのクロスヘッドと、このクロスヘッドの下流側に設けられ榭脂含浸強化用繊維束を撚り合わせる撚り機と、前記クロスヘッドと前記撚り機との間に設けられ前記クロスヘッドから引き出された強化繊維束力もなる繊維強化榭脂ストランドを冷却するための冷却装置と、前記冷却装置よりも下流側に設けられ前記クロスヘッドから繊維強化榭脂ストランドを引き取る引取機とを備え、前記冷却装置は、前記クロスヘッドから引き取られる繊維強化榭脂ストランドを冷却水に通過させることが可能となるように前記冷却水を貯留する冷却水槽と、前記冷却水槽内に繊維強化榭脂ストランドの走行方向に間隔を空けて複数個設けられ、前記冷却水中で繊維強化榭脂ストランドに向けて水を噴射する水噴射ノズルとを有して構成されてヽることを特徴とするものである。

[0014] 請求項 12に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、クロスヘッドと撚りローラとの間に設けられた冷却装置を備えて、る。前記クロスヘッドから引き取られる高温の繊維強化榭脂ストランドを通過させるための冷却水を貯留する冷却水槽内には、冷却水中で繊維強化榭脂ストランドに向けて水を噴射する水噴射ノズルが繊維強化榭脂ストランドの走行方向に間隔を空けて複数個設けられている。そのため、これらの水噴射ノズルが水を噴射することで発生する水流によって冷却水槽内の冷却水を攪拌することにより、冷却水中を通過する繊維強化榭脂ストランドに対し、連続的に新たな冷却水流を導き与えて接触させることができる。したがって、水噴射ノズルを備えな V、冷却水槽に比べて、繊維強化榭脂ストランドと冷却水との熱交換を効率良く行って繊維強化榭脂ストランドに対する冷却速度を高めることができる。これにより、例えば 40mZ分を上回るような高速の引取速度にて繊維強化榭脂ストランドを製造する際に、 40mZ分以下の従来の引取速度の場合に比べて冷却水槽の長さ（繊維強化榭脂ストランド走行方向の長さ）を長くしなくても、繊維強化榭脂ストランドを十分に冷却することができる。よって、従来に比べ高速の引取速度、例えば 40mZ分を上回る引取速度にて、強化用繊維束に榭脂材料が十分に含浸された繊維強化榭脂ストランドを、撚り機において長繊維強化榭脂ストランドの滑りが発生することなぐ製造することができる。

[0015] 請求項 17に係る繊維強化榭脂ストランドの製造方法は、クロスヘッド内において強化用繊維束を解繊するとともに溶融榭脂材料を含浸させて榭脂含浸繊維束カゝらなる繊維強化榭脂ストランドを形成し、この繊維強化榭脂ストランドを前記クロスヘッドの出口ノズルカゝら引き出して撚り合わせる工程を含む繊維強化榭脂ストランドの製造方法であって、それぞれの表面に凹凸を有し金属力もなる少なくとも一対のローラを含む撚りローラを用いて、前記クロスヘッドの出口ノズル力も繊維強化榭脂ストランドを引き出すとともに撚り合わせることを特徴とするものである。

[0016] 請求項 18に係る繊維強化榭脂ストランドの製造方法は、予め加熱された強化用繊維束に対しクロスヘッドにおいて溶融榭脂を含浸させることにより榭脂含浸繊維束からなる繊維強化榭脂ストランドを形成し、この繊維強化榭脂ストランドを前記クロスへッドから引き出して冷却した後に撚り合わせる工程を含む繊維強化榭脂ストランドの製造方法であって、バックテンションが付与された前記強化用繊維束を予め加熱された加熱ローラに接触させることにより、当該強化用繊維束を予め加熱しておくことを特徴とするちのである。

[0017] 請求項 19に係る繊維強化榭脂ストランドの製造方法は、クロスヘッドにおいて強化用繊維束に溶融榭脂を含浸させて榭脂含浸繊維束からなる繊維強化榭脂ストランドを形成し、この繊維強化榭脂ストランドをクロスヘッドから引き取って冷却した後に撚り合わせる工程を含む繊維強化榭脂ストランドの製造方法であって、前記クロスヘッド力引き取られた繊維強化榭脂ストランドを冷却水が貯留された冷却水槽を通過させるとともに、この冷却水槽内で前記繊維強化榭脂ストランドに向けて水を噴射することにより、当該繊維強化榭脂ストランドを冷却することを特徴とするものである。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明の第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の模式的構成説明図である。

[図 2]本発明の第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の撚りローラの模式的斜視図である。

[図 3]本発明の第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の撚り保持口一ラの模式的斜視図である。

[図 4]本発明の第二実施形態による繊維強化榭脂ストランドの製造装置の全体構成を示す構成説明図である。

[図 5]図 4における強化用繊維バックテンション付与装置を示す概略構成図である。

[図 6]図 4における加熱ローラ装置の構成を示す正面図である。

[図 7]図 6に示す加熱ローラ装置の VII矢視方向からの構成説明のための側面図である。

[図 8]図 6に示す加熱ローラ装置の背面図である。

[図 9]図 6の IX— IX線断面である。

[図 10]図 4における冷却装置の構成を概略的に示す平面図である。

[図 11]図 10の XI— XI線断面図である。

[図 12]図 4における撚りローラの説明図である。

[図 13]本発明の第二実施形態に係るバックテンション付与装置の他の例を説明するための図である。

[図 14]本発明の第二実施形態に係るバックテンション付与装置の他の例を説明するための図である。

[図 15]本発明の第三実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の構成説明図である。

[図 16]撚り合わされた繊維強化榭脂ストランドを切断したペレットの模式図である。

[図 17]従来例に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下、本発明の実施の形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置を、添付図面を参照しながら説明する。

[0020] 図 1は本発明の第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の模式的構成説明図、図 2は本発明の第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の撚りローラの模式的斜視図、図 3は本発明の第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の撚り保持ローラの模式的斜視図である。

[0021] 本発明の第一実施の形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、図 1に示すように構成されている。即ち、繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、複数のボビン

4と、これらボビン 4力繰出された複数本の強化用繊維 1からなる強化用繊維束 3に溶融榭脂材料 2を含浸させるクロスヘッド 5と、このクロスヘッド 5に対し溶融榭脂材料 2を連続供給するためのスクリュ 7を内蔵する押出機 6とを備えている。前記クロスへッド 5内には、ローラからなるスプレッダ一 8が配設され、これらスプレッダ一 8は、前記強化用繊維束 3を解繊すると共に、この強化用繊維束 3に溶融榭脂材料 2を含浸させるためのものである。

[0022] 図 1において、前記クロスヘッド 5の出口ノズル 5aの右側方向の下流位置には、前記出口ノズル 5aから榭脂含浸繊維束力なる繊維強化榭脂ストランド 9を引出すとともに、撚りを付与する後述する撚りローラ 11a, l ibが配設されている。また、撚りローラ 11a, l ibの下流位置には、前記繊維強化榭脂ストランド 9の撚り状態を保持する後述の撚り保持ローラ 12a, 12bが配設されている。さらに、撚り保持ローラ 12a, 12 bの下流位置には、繊維強化榭脂ストランド 9を切断してペレツトイ匕する切断機であるペレタイザ一 13が配設されている。なお、前記出口ノズル 5aと撚りローラ 11a, l ibとの間であって出口ノズル 5a付近に配設されてなるものは、中空部を通過する繊維強化榭脂ストランド 9を冷却する冷却器 10である。

[0023] 前記撚りローラ 11a, l ibは金属製で、図 2における上側の撚りローラ 11aの回転軸心と下側の撚りローラ l ibの回転軸心とは、繊維強化榭脂ストランド 9の移動方向と直交する向きでなぐそれぞれの水平面上にお!、て互いに相反する方向に前記直交する向き力所定角度ずれた向きに設定されている。また、撚りローラ 11a, l ibの表面には、ローレット加工による凹凸 11cが形成されている。ところで、本実施の形態においては、凹凸 11cのピッチは 0. 3〜3mm、好ましくは 0. 63〜： L 57mmに設定され、また凹凸 11cの丈（凹部の底部から凸部の頂点までの高さ）は 0. 15〜： L, 5mm に設定されている。

[0024] そして、撚りローラ 11a, l ibは、図 2において矢印で示すように、何れも繊維強化榭脂ストランド 9を引出す方向に回転駆動されるように構成されている。さらに、繊維強化榭脂ストランド 9の径に対応して設定された最小間隔となるように、撚りローラ 11a , l ib同士の間隔が調整可能に構成されている。この調整により、繊維強化榭脂ストランド 9の破損を防止することができるという効果を得ることができる。

[0025] ところで、本実施の形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の場合、これら撚りローラ 11a, l ibは、何れも回転駆動されるように構成されているが、何れか一方が回転駆動され、他方が自由回転するように構成されていてもよい。このように構成すれば、構成が簡単になるため設備コストに関して有利になるという経済効果を得ることができる。勿論、繊維強化榭脂ストランド 9の引出力は弱くなるが、それなりの引出力を得ることができるから、実用可能である。

[0026] また、本実施の形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の場合には、これら撚りローラ 11a, l ibは、何れも相手側のローラに対し接離する方向に作動可能に構成されているが、何れか一方が他方に対して接離可能で、他方は固定されてなる構成であってもよい。このような構成によれば、撚りローラ 11a, l ibの接離作動制御機構の構成が簡単になるため設備コストに関して有利になるという経済効果を得ることができる。

[0027] 前記撚り保持ローラ 12a, 12bは、前記撚りローラ 11a, l ibと同様に金属製である。また、図 3における上側の撚り保持ローラ 12aの回転軸心と下側の撚り保持ローラ 1 2bの回転軸心とは、互いに平行する水平面上においてそれぞれ異なる向きとされている。具体的に、前記各回転軸心は、繊維強化榭脂ストランド移動方向と直交する特定の基準線回りで相反する方向へ所定角度ずつずれた向きに設定されている。さらに、撚り保持ローラ 12a, 12bの表面には、ローレットカ卩ェにより凹凸 12cが形成されている。

[0028] そして、撚り保持ローラ 12a, 12bは、図 3において矢印で示すように、何れも繊維強化榭脂ストランドを引き出す方向に回転駆動するようになっている。また、各撚り保持ローラ 12a、 12bは、繊維強化榭脂ストランドの径に対応して設定される最小間隔となるように、それぞれの間隔を調整することが可能とされている。勿論、間隔の調整により、繊維強化榭脂ストランド 9の破損を防止することができる。

[0029] また、本実施の形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の場合は、これら撚り保持ローラ 12a, 12bは何れも回転駆動されるように構成されているが、何れか一方が回転駆動され、他方が自由回転するように構成されていてもよい。このような構成によれば、撚り保持ローラ 12a, 12bの駆動装置の構成が簡単になるため、設備コストに関して有利になるという経済効果を得ることができる。

[0030] また、本実施の形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の場合には、これら撚り保持ローラ 12a, 12bは、何れも相手側のローラに対し接離作動するように構成されているが、何れか一方が他方に対して接離作動し、他方は固定されていてもよい。このような構成によれば、撚り保持ローラ 12a, 12bの接離作動制御機構の構成が簡単になるため設備コストに関して有利になるという経済効果を得ることができる。

[0031] ところで、撚りローラ 11a, l ib、撚り保持ローラ 12a, 12bの相対する側に接離作動させるローラ作動手段としては、例えばパネ、エアシリンダ、油圧シリンダ等を用いることができる。例えば、ローラ作動手段がパネであればパネの橈み量の調整により、ローラ作動手段がエアシリンダであればエア圧の調整により、またローラ作動手段が油圧シリンダであれば油圧の調整により、各ローラ力も繊維強化榭脂ストランド 9への押付力を調整することができる。

[0032] また、撚りローラ 11a, l ib同士の間隔、および撚り保持ローラ 12a, 12b同士の間隔は、例えば後述する機械的手段によってそれぞれ調整可能に構成されている。各ローラ同士の最小間隔は、繊維強化榭脂ストランド 9の径に応じて設定される。この最小間隔は、通常、強化榭脂ストランド 9の径の 70〜90%の範囲になるように設定されるが、最小間隔の程度は繊維強化榭脂ストランド 9の機械的強度の強弱によって決定される。具体的には、高強度の材質力もなる繊維強化榭脂ストランド 9の場合には、前記 70〜90%の範囲のうち 70%寄りの最小間隔に設定される一方、低強度の材質力もなる繊維強化榭脂ストランド 9の場合には 90%寄りの最小間隔に設定される

[0033] 因みに、これら撚りローラ 11a, l ib同士の間隔、又は撚り保持ローラ 12a, 12b同士の間隔を調整するためのローラ最小間隔調整手段 20は、図 2に示す構成とされている。

[0034] 即ち、ローラ最小間隔調整手段 20は、ローラ l la、 l ibによる押付力を繊維強化榭脂ストランド 9に付与するための油圧シリンダ 21と、この油圧シリンダ 21のロッドの伸縮により昇降されると共に、ローラの両軸端部を回転自在に支持する一対のローラ支持ラケット 22aを備えてなる昇降フレーム 22と、この昇降フレーム 22の両端に螺刻された図示しな、雌ネジに螺着され、ロックナット 24が螺着されてなるストッパボルト 23 とを備えている。つまり、ストッパボルト 23のねじ込み量に応じて昇降フレーム 22から下方へ向けたストッパボルト 23の突出量が調整されると、このストッパボルト 23の下端部と昇降フレーム 22を支持するベースとの当接位置が変動することになる。そして、ベースによって下方への移動が規制される昇降フレーム 22の位置がローラ同士の最小間隔として規定されることになる。昇降フレーム 22の移動は、前記油圧シリンダ 2 1のストロークの調整によって行われる。

[0035] 以下、第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の作用を説明する。即ち、ボビン 4力もクロスヘッド 5内に導入された複数の強化用繊維 1からなる強化用繊維束 3がスプレッダ一 8で解繊されると共に、この強化用繊維束 3に対し押出機 6 カゝら連続供給される溶融榭脂材料 2が含浸される。溶融榭脂材料 2が含浸された榭脂含浸繊維束 3は、撚りローラ 11a, l ibにより撚り合わせられながら繊維強化榭脂ストランド 9としてクロスヘッド 5の出口ノズル 5aから引出される。撚り合わせられた繊維強化榭脂ストランド 9には、さらに撚り保持ローラ 12a, 12bによって、引出力が付与されると共に前記撚りローラ 11a, l ibと同方向の撚り力が付与される。そして、繊維強化榭脂ストランド 9は、ペレタイザ一 13により所定長さに切断されてペレットとなる。

[0036] 第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、上記のような工程によつて、繊維強化榭脂ストランド 9からペレットを製造するものである。ここで、撚りローラ 11a, l ibと、撚り保持ローラ 12a, 12bは、何れも金属製であって、かつローレットカロェによりその表面に凹凸が形成されて、る。

[0037] 従って、第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置によれば、ローレット加工により表面に形成された凹凸により、これら撚りローラ 11a, l ib,撚り保持口ーラ 12a, 12bと繊維強化榭脂ストランド 9との間の摩擦係数が大きくなるため、繊維強化榭脂ストランド 9を引出す際の滑りの発生を抑制することができる。また、撚りローラ 11a, l ibは金属製であるから、従来例に係るゴムローラ製の撚りローラよりも摩耗し難く長寿命であるため、従来例に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の場合よりも長期間に亘つて、し力も高速度の生産速度で繊維強化榭脂ストランド 9を引出し続けることができる。

[0038] (実施例）

撚りローラ 11a, l ibと、撚り保持ローラ 12a, 12bの表面硬度は、 Hs60以上にするのが好ましいということを、下記の実施例によって確認した。即ち、繊維強化榭脂ストランドを、例えば 40mZminの生産速度で引出した場合は、ゴムローラでは 1日で口ーラ表面に溝ができ、繊維強化榭脂ストランドを引出すことができなくなってしまい、交換しなければならない状態になった。そこで、撚りローラ 11a, l ibと、撚り保持ローラ 12a, 12bを金属により、より具体的には S45C調質材 (硬さ； Hs40)で製造し、ローレットカ卩ェによりローラ表面にアヤメピッチ約 lmmの凹凸を形成させた。ここで、アヤメとは、菱形の底面を有する四角錐形状の凸部が、前記菱形の各片を挟んで隣り合うように複数個形成されたローレット目である。また、アヤメピッチ約 lmmとは、前記菱形の稜線のうち互いに平行する一対の稜線間の距離が lmmであることを意味する。さらに、本実施例では、前記菱形の稜線（凹部）を構成する部分から前記四角錐の頂点までの深さ寸法が約 0. 4mmに設定されて、る。

[0039] なお、ローラ表面の凹凸の加工は、特にローレット加工によらなければならない訳ではなぐ他の加工法、例えば放電加工やワイヤーカット加工等で加工してもよい。

[0040] S45C調質材 (硬さ； Hs40)力なる撚りローラ 11a, l ibと、撚り保持ローラ 12a, 1 2bでは、約 140時間繊維強化榭脂ストランドを引出すことができた。

[0041] し力しながら、それ以降では滑りが生じ、維強化榭脂ストランドを引出すことができなくなつた。そこで、撚りローラ 11a, l ibと、撚り保持ローラ 12a, 12bを SKD11調質材により製造し、ローレットカ卩ェ後に真空焼入により表面硬度を Hs60にしたところ、約 7 000時間経過しても滑りが生じるようなことがなぐ維強化榭脂ストランドを引出すことができた。なお、撚りローラ 11a, l ibと、撚り保持ローラ 12a, 12bの凹凸による繊維強化榭脂ストランドの外周面の傷発生等の品質上の問題は認められな力つた。

[0042] このことは、ローラ表面の耐摩耗性が大幅に向上し、摩耗量を極めて少なくすることができるため、維強化榭脂ストランドをより高速度の生産速度で引出すために、維強化榭脂ストランドに対する押付力を大きくしても長寿命になることを示唆するものである。因みに、繊維強化榭脂ストランドを 70mZminの生産速度で引出した力 3500 時間経過した現在にぉ、ても、何らの問題も生じて、な、。

[0043] 撚りローラ 11a, l ib及び撚り保持ローラ 12a, 12bの好ましい径を、表面にアヤメピツチ lmmの凹凸が形成されると共に、硬度 Hs60のローラを用いて、維強化榭脂ストランドを 40mZminの生産速度で引出す下記の条件で確認した。

[0044] 先ず、ローラの径カ Ommの場合は 40mZminでも滑りが生じ易ぐ安定した生産速度で維強化榭脂ストランドを引出すことができな力た。し力ながら、ローラの径が 50mmの場合は、維強化榭脂ストランドを 40mZminの生産速度で引出した場合にも滑りが生じるようなことがなぐ安定した生産速度で維強化榭脂ストランドを引出すことができ、ゴムローラの場合の 5mZminよりも遥かに優れていることを確認した。

[0045] 一方、ローラの径が 60mmの場合、 70mmの場合には、何れも滑りが生じるようなことがなぐ 40mZminの生産速度でも安定した状態で維強化榭脂ストランドを引出すことができた。なお、この実施例では、上下の撚りローラ 11a, l ibと、撚り保持ローラ 12a, 12bは何れも駆動した。

[0046] なお、以上の実施例においては、上下の撚りローラ 11a, l ibと、撚り保持ローラ 12 a, 12bの材質が SKD11である場合を例として説明した。しかしながら、熱処理等の硬度向上処理により Hs60以上の硬度を確保できる材質であればよいので、特に SK D11に限定されるものではない。また、硬度測定部位は、ローレットカ卩ェされたローラ表面と実質的に同じ硬さであるローラ端部表面を測定した。また、上記実施の形態に係る維強化榭脂ストランドの製造装置は本発明の 1具体例にすぎないから、維強化榭脂ストランドの製造装置の形態は上記実施の形態に係る形態に限定されるものではなぐさらに本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。

[0047] 上記第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置に関する従来例に係る技術としては、例えば後述する構成になるものが公知である。先ず、従来例 1に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置を、その説明図の図 17を参照しながら説明する。この従来例 1に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、強化用繊維と榭脂の密着性の高い繊維強化榭脂ストランドを効率的に製造するようにしたものである。即ち、押出機 56から溶融榭脂材料 52が連続供給されるクロスヘッド 55内に、強化用繊維束を解繊するスプレッダ一 58が配設されている。そして、このクロスヘッド 55の出側には、この出側力も順に、賦形ダイ 59、冷却器 60、撚りローラ (クロスローラキヤプスタンとも呼ばれている） 61a, 61b、引抜きローラ 62が配設されている。

[0048] このような繊維強化榭脂ストランドの製造装置によれば、強化用繊維 51、 51 · · ·はクロスヘッド 55内にお、て溶融榭脂材料 52中に浸漬されて榭脂含浸された後に、賦形ダイ 59で断面形状が定められ、冷却器 60によって冷却硬化される。撚りローラ 61 a, 61bはゴムローラであって、逆回転駆動されるように構成されている。また、これら撚りローラ 61a, 61bは水平面内で逆方向に傾けて配設されており、これら撚りローラ 61a, 61bの交差部で繊維強化榭脂ストランド 53を挟持して矢印方向へ引抜くことにより、繊維強化榭脂ストランド 53は軸心を中心として回転されるようになっている。

[0049] このような回転によって、繊維強化榭脂ストランド 53の冷却器 60と最下流側のスプレッダ一 58aの間で撚りが付与される。そして、撚りが付与された繊維強化榭脂ストランド 53は、クロスヘッド 55の引抜きローラ 62より離れた位置に設けられたペレタイザ一 63でカットされる。（例えば、特開平 5— 169445号公報参照。 )₀

[0050] 次に、従来例 2に係る長繊維強化熱可塑性榭脂ストランド (以下、繊維強化榭脂ストランドという）の製造装置の概要を説明する。即ち、この従来例 2に係る繊維強化榭脂ストランド製造装置は、繊維強化榭脂ストランドを製造するに際し、その製造を長時間連続して行うことができるようにしたものである。より詳しくは、熱可塑性榭脂浴容器（クロスヘッド）内の溶融した熱可塑性榭脂中に強化用繊維束を導入し、この強化用繊維束に熱可塑性榭脂を含浸させ、前記熱可塑性榭脂浴容器の出口ノズルから榭脂含浸繊維束を引き取ることにより、長繊維強化熱可塑性榭脂ストランドを製造する装置であって、前記熱可塑性榭脂浴容器内に、強化用繊維束の走行起動に交差してこの強化用繊維束と接触するローラが配置されており、このローラが軸と管力構成され、この管が前記軸の周りに回転自在に支持されている。そして、繊維強化榭脂ストランドを撚る撚りローラとペレタイザ一の間に、撚りローラにより付与された繊維強化榭脂ストランドの撚りを保つ手段が設けられている（例えば、特開平 2003— 175512 号公報参照)。

[0051] 上記従来例 1に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置の撚りローラは簡単な構造であるにもかかわらず、撚りながら繊維強化榭脂ストランドを引張ることができるので優れていると考えられる。しかしながら、 2個の円筒形状の撚りローラをそれぞれ異なる方向に傾けて、これら撚りローラの接する点 (線ではなぐ点になる。）で引張るように構成されて、るため繊維強化榭脂ストランドが滑り易、と、う問題があった。このような滑りを防止するために、この従来例 1の場合には、上記のとおり、撚りローラとしてゴム製ローラを採用している。

[0052] 従って、上記従来例 1に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置によれば、撚りローラの摩耗が早ぐ繊維強化榭脂ストランドに対して強い押付力を付与することができないために、繊維強化榭脂ストランドを高速度の生産速度で連続生産することができなかった。

[0053] 高速度の生産速度における滑りをなくするために強い押付力を付与して、例えば 4 OmZminの生産速度で繊維強化榭脂ストランドを生産すると、摩耗が早まり滑りが多くなつて約 20時間で撚りローラの交換が必要になり、早期に撚りローラが使用できなくなるという問題があった。

[0054] 上記従来例 2に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置では、撚りローラとペレタイザ一の間に、撚りローラにより付与された繊維強化榭脂ストランドの撚りを保つ手段が設けられている。し力ながら、これは、繊維強化榭脂ストランドを挟んで対向させて配置したローラ組で、互いのローラ軸の角度をずらした構成である。従って、上記従来例 1に係る撚りローラの場合と同様に、繊維強化榭脂ストランドが点接触する構成であるから繊維強化榭脂ストランドが滑り易、と、う問題がある。

[0055] 従って、第一実施形態は、滑りを生じさせることなく高速度の生産速度で繊維強化榭脂ストランドを製造することができる耐久性に優れた繊維強化榭脂ストランドの製造装置を提供することを目的とする。

[0056] そこで、上記第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドは、繊維強化榭脂ストランドの製造装置であって、押出機力溶融榭脂材料が連続供給されるクロスヘッド内に設けられ強化用繊維束を解繊するスプレッダ一と、前記クロスヘッドの出口ノズルの下流位置に設けられ、前記スプレッダ一により解繊された前記強化用繊維束に前記溶融榭脂材料が含浸された榭脂含浸繊維束からなる繊維強化榭脂ストランドを前記出口ノズル力引出すとともにこの繊維強化榭脂ストランドを撚り合わせる少なくとも一対のローラを含む撚りローラとを備え、前記撚りローラに含まれるローラ対のうち、少なくとも一対のローラは、何れも表面に凹凸が形成された金属により構成されてなることを特徴とするちのである。

[0057] 第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置によれば、クロスヘッドの出口ノズル力榭脂含浸繊維束力なる繊維強化榭脂ストランドを引出すとともにこの繊維強化榭脂ストランドを撚り合わせる少なくとも一対のローラが、何れも表面に凹凸が形成された金属により構成されている。従って、撚りローラの凹凸により両ローラと繊維強化榭脂ストランドとの間の摩擦係数が大きくなるため、繊維強化榭脂ストランドを引出す際に滑りが発生するのを抑制することができる。また、撚りローラは金属製であるから、従来例 1のゴムローラ製の撚りローラよりも摩耗し難く長寿命であるため、長期間に亘つて繊維強化榭脂ストランドを引出し続けることができる。

[0058] 第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置において、前記撚りローラの下流位置には、前記繊維強化榭脂ストランドの撚り合わせ状態を保持するための一対のローラ力もなる撚り保持ローラが設けられ、この撚り保持ローラの両ローラは、何れも表面に凹凸が形成された金属により構成されてなることが好ましい。

[0059] この構成によれば、繊維強化榭脂ストランドの撚り状態を保持するための一対の口ーラカもなる撚り保持ローラの両ローラが、何れも表面に凹凸が形成された金属により構成されている。従って、撚り保持ローラの凹凸により両ローラと繊維強化榭脂ストランドとの間の摩擦係数が大きくなるため、繊維強化榭脂ストランドの撚り状態を保持する際の滑りの発生を抑制することができる。また、撚り保持ローラは金属製であるから、摩耗し難く長寿命であるため、長期間に亘つて繊維強化榭脂ストランドの撚りを保持し続けることができる。

[0060] 第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置において、前記金属の表面硬度は、 Hs60相当以上に設定されてなることが好ま、。

[0061] この構成によれば、撚りローラと撚り保持ローラの金属の表面硬度は、 Hs60相当以上に設定されている。従って、撚りローラと撚り保持ローラの外周が高硬度で耐摩耗性が優れて、て長寿命であるから、繊維強化榭脂ストランドの製造装置の稼動率が向上し、繊維強化榭脂ストランドの生産性の向上が可能になる。

[0062] 第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置において、前記ローラの外径は、何れも 50mm以上に設定されてなることが好ましい。

[0063] 上記のとおり、繊維強化榭脂ストランドと撚りローラ、繊維強化榭脂ストランドと撚り保持ローラは理論的には点接触であるが、実際には繊維強化榭脂ストランドが僅かに変形するため面接触になる。前記構成によれば、撚りローラと撚り保持ローラの外径が何れも 50mm以上に設定されているため、これら撚りローラと撚り保持ローラの外径に応じて、両ローラの接触面積、さらには両ローラと繊維強化榭脂ストランドとの接触面積が広くなるから、滑り防止性能のより大幅に向上することができる。

[0064] 第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置において、前記撚りローラの特定のローラ対について少なくとも一方のローラと、撚り保持ローラの両ローラのうち少なくとも一方のローラは、それぞれの他方のローラに対して接近作動可能であつて、かつ繊維強化榭脂ストランドに対して一定または可変の押付力で押圧し得るように構成されてなることが好まし、。

[0065] この構成によれば、撚りローラの特定のローラ対について少なくとも一方のローラと、撚り保持ローラの両ローラのうち少なくとも一方のローラは、それぞれの他方のローラに対して接離作動可能であって、かつ繊維強化榭脂ストランドに対して一定または可変の押付力で押圧し得るように構成されている。従って、繊維強化榭脂ストランドに対する撚りローラと撚り保持ローラの押付力を強くすることができる力滑りを防止することができる。また、繊維強化榭脂ストランドに対する撚りローラ及び撚り保持ローラの押圧力を、繊維強化榭脂ストランドの硬さや繊維強化榭脂ストランドの生産速度に応じて適切な押付力に調整することができる。

[0066] 第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置にお!、て、前記繊維強化榭脂ストランドの径に対応して設定される最小間隔となるように、前記撚りローラの対をなすローラ同士の間隔、又は撚り保持ローラの両ローラ同士の間隔を調整することが可能なローラ間隔調整手段を備えてなることが好ましい。

[0067] 第一実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置によれば、繊維強化榭脂ストランドの径に対応して設定される最小間隔となるように、撚りローラの対をなすローラ同士の間隔、又は撚り保持ローラの両ローラ同士の間隔を調整することが可能に構成されている。従って、繊維強化榭脂ストランドの径によって、適正なつぶし代になるように繊維強化榭脂ストランドを押付けることができるので、繊維強化榭脂ストランドの破損を防止することができるという効果を得ることができる。

[0068] 以下、図面を参照して本発明の第二実施形態について説明する。図 4は本発明の第二実施形態による繊維強化榭脂ストランドの製造装置の全体構成を示す構成説明図である。

[0069] 図 4に示すように、強化用繊維（ロービング） 1は、複数個のボビン、この例では 3つのボビン 25A〜25Cのそれぞれ力も繰り出され、加熱ローラ装置 200の入側ガイド 2 01によって強化用繊維束 3としてまとめられる。この強化用繊維束 3は、当該強化用繊維束 3を予め加熱しておくために、上下に配された一対の加熱ローラ 220, 230を備えた加熱ローラ装置 200に導かれる。ボビン 25A〜25Cには、それぞれ、強化用繊維バックテンション付与装置 100A〜100Cが備えられており、これにより、強化用繊維束 3は、バックテンションがかけられながら、一対の加熱ローラ 220, 230に交互に複数回巻き掛けられることにより、加熱されている加熱ローラ 220, 230に密着して接触することで接触加熱されるようになってヽる。

[0070] この加熱ローラ装置 200の直ぐ下流側には、スクリュ 7を内蔵する押出機 6と、この押出機 6から溶融榭脂 (溶融した熱可塑性榭脂) 2が連続供給されるとともに加熱口ーラ装置 200によって予め加熱された強化用繊維束 3が当該加熱ローラ装置 200から導かれるクロスヘッド (溶融榭脂浴容器） 5が設けられている。このクロスヘッド 5の内側には、連続的に供給される強化用繊維束 3に溶融榭脂 2を含浸させるための複数個のスプレッダ一（開繊 '含浸用ローラ） 8が配設されている。クロスヘッド 5の出口には、当該クロスヘッド 5から引き取られて撚りが付与された榭脂含浸強化用繊維束からなる高温の繊維強化榭脂ストランド 9の賦形 (賦型)を行うための賦形ダイ 26が取り付けられている。

[0071] そして、この賦形ダイ 26が取り付けられたクロスヘッド 5の下流側には、当該クロスヘッド 5からの高温の繊維強化榭脂ストランド 9を冷却水中で冷却する冷却装置 27が設けられている。また、この冷却装置 27の直ぐ下流側には、撚りローラ 31a, 31bが設けられている。なお、この本実施形態の製造装置によって製造され、撚りローラ 31 a, 31bの下流側に導かれた繊維強化榭脂ストランド 9は、撚りローラ 31a, 31bの下流側にあるペレタイザ一 (ストランドカッター） 13で切断されてペレツトイ匕されるようになつている。

[0072] 図 5は図 4における強化用繊維バックテンション付与装置を示す概略構成図である

[0073] 図 5に示すように、強化用繊維 1が巻き取られてなるボビン 25Aの回転軸の一端部に回転ドラム体 25bが固定されている。この回転ドラム体 25bの外周面に半周にわたつて巻き掛けられた帯状シユー部材 101の一端側は、他端側のフックが固定された引張コイルばね 102の一端側のフックに連結されている。 103は、モータ 103aによつてねじ軸（図示省略)を回転させて昇降ナット部 103bを上下方向に移動させるバックテンション調節用スライダである。そして、帯状シユー部材 101の他端側は、バックテンシヨン調節用スライダ 103の前記昇降ナット部 103bに連結されている。

[0074] 引張コイルばね 102の元に戻ろうとする力によって帯状シュ一部材 101が回転ドラム体 25bに押付けられることで、撚りローラ 31a, 31bによる引き取りによってボビン 25 Aから引き出される強化用繊維 1に対してバックテンションが付与されるようになって V、る。昇降ナット部 103bを上下方向に移動させることで帯状シュ一部材 101による押付け力を増減することにより、強化用繊維 1にかけるノックテンションを調節できるようになっている。

[0075] 前記の帯状シュ一部材 101、引張コイルばね 102及びバックテンション調節用スライダ 103により、ボビン 25Aからの強化用繊維 1にバックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置 100Aが構成されている。また、ボビン 25Bからの強化用繊維 1にバックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置 100B、及び、ボビン 25C力もの強化用繊維 1にバックテンションをかける強化用繊維バックテンシヨン付与装置 100Cは、強化用繊維バックテンション付与装置 100Aと同一の構成である。そして、これらの強化用繊維バックテンション付与装置 100A〜100Cにより、加熱ローラ 220, 230に巻き掛けられる強化用繊維束 3にバックテンションを付与するノックテンション付与装置が構成されてヽる。 [0076] 図 6は図 4における加熱ローラ装置の構成を示す正面図、図 7は図 6に示す加熱口ーラ装置の VII矢視方向から見た側面一部断面図、図 8は図 6に示す加熱ローラ装置の背面図、図 9は図 6の IX— IX線断面図である。

[0077] 図 6〜図 9において、 202は中空四角柱状の支持フレームである。この支持フレーム 202は、床面に固定されたベース体の上部ベースプレート 203の上面に起立姿勢で固定されている。この支持フレーム 202に、一対の加熱ローラ 220, 230が上下に所定間隔を隔てて位置される状態で回転可能に取り付けられている。

[0078] まず、カロ熱ローラ 220, 230について説明する。上側の加熱ローラ 220は、加熱口ーラ本体と加熱ローラ支持体とにより構成されている。加熱ローラ本体は、所定幅の環形状で形成された外周部 221とこの外周部 221の内側に設けられた円環形板状のリブ部 222とを一体に有するアルミニウム合金製の環状部と、この環状部のリブ部 2 22にボルト締めにより結合されたボス部 223と、前記リブ部 222の片側の面に装着された発熱線力もなる円環形板状のヒータ (リングヒータ） 224とを備えている。前記外周部 221には、強化用繊維束 3を案内する溝として、ローラ回転軸方向に並列する複数の円周溝、本例では 10本の円周溝 225が形成されており、溝付き加熱ローラをなしている。また、加熱ローラ支持体は、加熱ローラ本体の前記ボス部 223にキーを用いて結合された加熱ローラ回転軸 226と、加熱ローラ本体と一体に回転するこの加熱ローラ回転軸 226を両端部に装着された軸受にて回転自在に支持して収容する円筒状の軸受ケース 227とを備えて、る。この上側の加熱ローラ 220の軸受ケース 227が、取り付け部材を介して支持フレーム 202に固定されて、る。

[0079] 下側の加熱ローラ 230は、前記上側の加熱ローラ 220と同一構成であって、加熱口ーラ本体と加熱ローラ支持体とにより構成されている。加熱ローラ本体は、外周部 23 1と円環形板状のリブ部 232とを一体に有するアルミニウム合金製の環状部と、この環状部のリブ部 232にボルト締めにより結合されたボス部 233と、前記リブ部 232の片側の面に装着された発熱線力もなる円環形板状をなすヒータ 234とを備えている。前記外周部 231には、強化用繊維束 3を案内する溝として、ローラ回転軸方向に並列する複数の円周溝、本例では 9本の円周溝 235が形成されており、溝付き加熱口ーラをなしている。また、加熱ローラ支持体は、加熱ローラ本体の前記ボス部 233にキーを用いて結合された加熱ローラ回転軸 236と、加熱ローラ本体と一体に回転するこの加熱ローラ回転軸 236を両端部に装着された軸受にて回転自在に支持して収容する円筒状の軸受ケース 237とにより構成されて、る。この下側の加熱ローラ 230 の軸受ケース 237が、取り付け部材を介して支持フレーム 202に固定されている。なお、図示省略しているが、強化用繊維束 3の導入部分と導出部分が開放された状態で加熱ローラ 220, 230を取り囲む加熱ローラ用カバーが備えられて、る。

[0080] そして、ノックテンションがかけられた状態で導かれた強化用繊維束 3は、上側の加熱ローラ 220の図 7における左端の円周溝 225を四分の一周して下降→下側の加熱ローラ 230の図 7における左端の円周溝 235を半周して上昇→上側の加熱ローラ 22 0の図 7における左端の次の円周溝 225を半周して下降→下側の加熱ローラ 230の図 7における左端の次の円周溝 235を半周して上昇、というように加熱ローラ 220, 2 30に交互に巻き掛けられ、上側の加熱ローラ 220の図 7における右端の円周溝 225 を四分の一周してからクロスヘッド 5へ導かれるようになつている。なお、図 6においては、各ボビン 25A〜25Cからの各強化用繊維 1をまとめて強化用繊維束 3として上側の加熱ローラ 220に案内する入側ガイド 201 (図 4参照）は、図示省略してある。

[0081] 次に、ヒータ 224, 234への電力供給とヒータ温度調節について説明する。回転する上側の加熱ローラ 220の前記ヒータ 224には、図示しない第 1加熱用電源力もの配線が接続されたスリップリング 206, 206を介して該第 1加熱用電源から電力が供給されるようになつている。スリップリング 206, 206は、前記支持フレーム 202に取付け部材を介して固定されるスリップリング用ブラケット 205に支持されている。また同様に、回転するカロ熱ローラ 230の前記ヒータ 234には、スリップリング 207, 207を介して図示しない第 2加熱用電源力も電力が供給されるようになっている。スリップリング 2 07, 207は、前記スリップリング用ブラケット 205に支持されている。

[0082] また、 204は、力！]熱ローラ 220, 230の背面に位置して前記支持フレーム 202に固定された取付けプレートである。 208は、上側の加熱ローラ 220のリブ部 222に臨ませて取付けプレート 204に取り付けられ、加熱ローラ 220の温度を測定するための非接触式の放射温度計であり、同様に、 209は、加熱ローラ 230のリブ部 232に臨ませて取付けプレート 204に取り付けられ、下側の加熱ローラ 230の温度を測定するための非接触式の放射温度計である（図 8,図 9参照)。

[0083] 温度調節器 (制御盤） 210は、放射温度計 208から与えられる温度測定値情報に基づいて、上側の加熱ローラ 220の温度が目標設定値になるように前記第 1加熱用電源力も前記ヒータ 224へ供給される電力を制御するとともに、放射温度計 209から与えられる温度測定値情報に基づいて、下側の加熱ローラ 230の温度が目標設定値になるように前記第 2加熱用電源力も前記ヒータ 234へ供給される電力を制御するものである。

[0084] 次に、この加熱ローラ装置力引き出される強化用繊維束 3の張力調整を行うバウダーブレーキについて説明する。図 7,図 8に示すように、上側の加熱ローラ 220の加熱ローラ回転軸 226に連結されたスプロケット 211と、支持フレーム 202に固定された電磁式のパウダーブレーキ 214の回転軸に連結されたスプロケット 212との間には、チェーン 213が掛け渡されている。パウダーブレーキ 214によるブレーキ力をカロ減することで、クロスヘッド 5へ導かれる強化用繊維束 3の張力を適切な値に調節できるようになって!/、る。 215はパウダーブレーキ制御盤である。

[0085] 次に、前記の冷却装置 27について説明する。図 10は図 4における冷却装置の構成を概略的に示す平面図、図 11は図 10の XI— XI線断面図である。

[0086] 冷却装置 27は、上側が開放可能な蓋付きの箱状をなし、冷却水を貯留し、クロスヘッド 5から引き取られて水平方向に走行する繊維強化榭脂ストランド 9を冷却水中を通過させる冷却水槽 28と、冷却水槽 28内に繊維強化榭脂ストランド 9の走行方向に沿って上流側から下流側にわたって所定の間隔を空け、かつ、繊維強化榭脂ストランド 9の走行路を挟むように千鳥配置され、冷却水中で繊維強化榭脂ストランド 9に向けて水を噴射する複数個の水噴射ノズル 29と、これらの水噴射ノズル 29に加圧水を供給するための加圧水供給管 30とを備えている。

[0087] また、冷却水槽 28の冷却水槽端部板 28a, 28aには、榭脂含浸強化用繊維束が通過可能なように U字形切欠開口（図示省略）が設けられている。冷却水槽 28内の冷却水が、冷却水槽端部板 28a, 28aの U字形切欠開口力もこぼれ落ちる力冷却水槽 28内には加圧水供給管 30より水噴射ノズル 29を通して冷却水が供給され、水位を一定に保持するようになっている。なお、水噴射ノズル以外に別途に設けた冷却水槽内に冷却水を供給する供給口力冷却水を供給して、水位を一定に保つようにしてもよい。そして、冷却水槽端部板 28a, 28aの下側には、冷却水槽 28からの冷却水を返送し循環させるための図示しないポンプ、ドレン容器及びドレン配管が設けられている。

[0088] このように、クロスヘッド 5と撚りローラ 31a, 31bとの間に、冷却装置 27として、クロスヘッド 5から引き取られる高温の繊維強化榭脂ストランド 9が冷却水中を水平方向に走行する冷却水槽 28内に、繊維強化榭脂ストランド 9の走行方向に沿って間隔を空けて複数個設けられ、冷却水中で繊維強化榭脂ストランド 9に向けて水を噴射する水噴射ノズル 29を備えて、る。

[0089] したがって、これらの水噴射ノズル 29が水を噴射することで発生する水流によって冷却水槽内の冷却水を攪拌することにより、入側力出側にわたって冷却水中を走行する繊維強化榭脂ストランド 9に、連続的に新たな冷却水流を導き与えて接触させることで、水噴射ノズル 29を備えない冷却水槽に比べて、繊維強化榭脂ストランド 9と冷却水との熱交換を効率良く行って繊維強化榭脂ストランド 9に対する冷却速度を高めることができる。

[0090] 次に、前記の撚りローラ 31a, 31bについて説明する。図 12は図 4における撚りローラの説明図である。

[0091] 一対の撚りローラ 31a, 31bは、それぞれの回転軸線を平行な平面 (水平面）上に保持し、かつ、該回転軸線を交差させた状態で冷却装置 27からの繊維強化榭脂ストランド 9を挟むように対向配置されている。つまり、図 12における上側の撚りローラ 31 aの回転軸線と下側の撚りローラ 31bの回転軸線とは、繊維強化榭脂ストランド 9の引き取り方向（走行方向）と直交する向きでなぐ平面視において引き取り方向に対して互ヽに相反する方向に、かつ同角度をなして所定角度ずれた向きに設定されて、る。また、金属製の上側の撚りローラ 31aは、ローラ表面（ローラ外周面)全体にわたつてローレット加工による凹凸 31Aaが形成されている。同様に，金属製の下側の撚りローラ 31bは、ローラ表面（ローラ外周面）全体にわたってローレット加工による凹凸 31 Baが形成されている。

[0092] また、この実施形態では、一対の撚りローラ 31a, 31bは、両方ともに回転駆動されるように構成されている。そして、この一対の撚りローラ 31a, 31bは、榭脂含浸強化用繊維束に撚りを付与する機能を有し、かつ、冷却装置 27から繊維強化榭脂ストランド 9を引き取る機能を有していることから、撚りローラ 31a, 31bの下流側に、別途、引取機を設けなくてすむものである。なお、撚りローラ 31a, 31bからストランドカツタ一までの設置距離が長くなるような場合や、割れやすいストランドを高速で引き取りたい場合などには、撚りローラ 31a, 31bの下流側に引取機として撚りローラ 31a, 31b と同様の構成を有する一対の引取りローラ（例えば、図 1のローラ 12a、 12b)を設けてもよい。

[0093] このように、一対の撚りローラ 31a, 31bは、金属製であって、そのローラ表面に凹凸 31Aa, 31Baが形成されている。したがって、金属製の撚りローラ 31a, 31bと繊維強化榭脂ストランド 9との間の摩擦係数が大きくなるため、冷却装置 27による繊維強化榭脂ストランド 9の冷却効果と相俟って、確実に繊維強化榭脂ストランド 9の滑りを発生させることなぐ繊維強化榭脂ストランド 9に撚りを与えることができる。また、金属製の撚りローラであるから、ゴム製の撚りローラよりも摩耗し難く長寿命であるため、長繊維強化榭脂ストランド 9に滑りを発生させることなぐ長期間にわたって引き取りを行うことができる。

[0094] 次に、このように構成される長繊維強化榭脂ストランドの製造装置による繊維強化榭脂ストランドの製造にっ、て説明する。ボビン 25A〜25C力も繰り出された強化用繊維 1からなる強化用繊維束 3は、強化用繊維バックテンション付与装置 100A〜10 OCによるバックテンションがかけられながら、加熱用ローラ装置 200の上下に配された一対の加熱用ローラ 220, 230に導かれ、加熱用ローラ 220, 230に交互に複数回 (本例では 9ターン)巻き掛けられることで接触加熱によって昇温された状態で、クロスヘッド 5内に導かれる。強化用繊維束 3は、押出機 6から供給された高温の溶融榭脂 2が充満されているクロスヘッド 5内の各スプレッダ一 8を通過している過程で榭脂含浸を受け、榭脂含浸強化用繊維束となされる。また、この榭脂含浸強化用繊維束は、撚りローラ 31a, 31bによる撚り動作によってクロスヘッド 5内の下流側のスプレッダー 8を出発点として撚りが生成 '成長する。このように、クロスヘッド 5により強化用繊維束 3に押出機 6から供給された溶融榭脂 2を含浸させるとともに、撚りローラ 31a , 31bによる撚り動作によって榭脂含浸強化用繊維束に撚りを付与し、クロスヘッド 5 から撚りが付与された榭脂含浸強化用繊維束カゝらなる長繊維強化榭脂ストランド 9が連続的に引き取られる。

[0095] そして、クロスヘッド 5から賦形ダイ 26を経て連続的に引き取られる高温の繊維強化榭脂ストランド 9は、冷却装置 27へ導かれ、冷却水槽 28内の冷却水中を走行し、かつ、その走行路を挟むように千鳥配置された水噴射ノズル 29からの水流を受けることにより冷却硬化されて、撚りローラ 31a, 31bへと導かれる。冷却装置 27からの冷却が施された繊維強化榭脂ストランド 9に対して、撚りローラ 31a, 31bにより、撚り動作と引き取りとが行われる。そして、撚りローラ 31a, 3 lbの下流側に導かれた繊維強化榭脂ストランド 9は、撚りローラ 31a, 31bの下流側にあるペレタイザ一 13で切断されてペレット化されるようになって!/ヽる。

[0096] このように、本実施形態による長繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、クロスへッド 5の上流側に、一対の加熱ローラ 220, 230を有する加熱ローラ装置 200を備え、さらに、この加熱ローラ装置 200の上流側に、加熱ローラ 220, 230に巻き掛けられる強化用繊維束 3に対してバックテンションを付与する、強化用繊維バックテンション付与装置 100A〜100Cからなるバックテンション付与装置を備えている。これにより、強化用繊維束 3は、前記バックテンション付与装置によってバックテンションがかけられた状態で、上下に配された一対の加熱ローラ 220, 230に交互に複数回巻き掛けられることにより、ヒータ 224, 234によってカロ熱されている該カロ熱ローラ 220, 230に密着接触しながら走行し、常温でなく予め加熱された状態でクロスヘッド 5に連続的に導かれる。

[0097] したがって、強化用繊維束 3の引取速度を高速ィ匕しても、クロスヘッド 5内における溶融樹脂の温度低下を抑制できることで強化用繊維束 3に溶融榭脂を十分に含浸させることができるとともに、クロスヘッド 5内での溶融榭脂粘度の上昇を抑制できることでクロスヘッド 5内を走行する強化用繊維束 (榭脂含浸強化用繊維束)の張力の上昇を抑制することができる。よって、従来に比べ高速の引取速度（生産速度）、例えば 4 OmZ分を上回る引取速度にて繊維強化榭脂ストランドを製造することができるとともに、引取速度の高速ィ匕のための加熱ローラ装置 220の設置スペースが小さくてすむ [0098] 前記図 4に示す製造装置を用いて、繊維強化榭脂ストランドの製造実験を行った。

[0099] カロ熱ローラ 220, 230の加熱ローラ本体は、直径：約 250mm、外周部 221の幅：約

100mmである。一対の加熱ローラ 220, 230の加熱ローラ回転軸間の距離は、約 4

00mmである。

[0100] 冷却装置 27の冷却水槽 28の長さは 2mである。水噴射ノズル 29については、繊維強化榭脂ストランド走行路を挟む一方側（図 10における下側）の列に 20個、他方側（図 10における上側）の列に 20個を、ストランド走行路に対して千鳥配置した。ストランド走行方向における隣り合う水噴射ノズル 29同士の中心線間距離は 70mmである。撚りローラ 31a, 31bは、両方ともに回転駆動される機構であり、 SKD11 (合金工具鋼)調質材を焼入れしたものからなり、ローレット加工によりローラ表面全体にアヤメピツチ lmmの凹凸を形成してある。

[0101] 強化用繊維としてガラス繊維、熱可塑性榭脂としてポリプロピレンを使用し、ストランド外径 2. 4mmの繊維強化榭脂ストランドを製造する実験を行った。その結果、クロスヘッド 5に加熱ローラ 220, 230によって予め加熱しておいた強化用繊維束 3が導かれるようにした場合、最高引取速度： 90mZ分という（それ以上、引取速度は上げな力つたが)従来と比較にならないほど高速で引き取りを行うことができた。この場合、クロスヘッド 5へ導かれる強化用繊維束 3の温度は、 160〜200°Cとした。一方、加熱口ーラ 220, 230による加熱を施さない場合 (比較例）、最高引取速度: 40mZ分であつた。引取速度が 40mZ分を超えたあたりで、溶融榭脂粘度の上昇に起因してクロスヘッド 5内を走行する強化用繊維束の張力が大きく上昇し、引き取りを行うことができなかった。

[0102] 図 13は第二実施形態に係るバックテンション付与装置の他の例を説明するための図である。

[0103] 図 13【こお!ヽて、 l l liまボヒ、、ン 25Aの回転軸 25a【こ連結され、燃りローラ 31a, 31b による強化用繊維 1の引き取りに応じてボビン 25Aを回転駆動するボビン駆動モータである。また、 112及び 113は固定ガイドローラ、 114は上下に移動可能なダンサーローラである。 115はダンサーローラ位置検出器であり、ダンサーローラ 114の上下の動きを回転角度として検出する回転型のポテンショメータを用いて構成されている

。加熱ローラ装置 200の入側ガイド 201に向力強化用繊維 1に所定のバックテンシヨンが力かるようにしたときの位置力ダンサーローラ 114の基準位置として設定されている。

[0104] そして、ダンサーローラ位置検出器 115によるダンサーローラ 114の位置信号が与えられるテンションコントローラ 116からの指令により、ダンサーローラ 114の位置が基準位置より下がってくるとホビン駆動モータ 111の回転速度が減速され、基準位置より上になると回転速度が増速されることにより、強化用繊維 1に所定のノックテンションが付与されるようになっている。なお、ボビン駆動モータ 111に代えて、ボビン 25A の回転軸 25aに結合されるパウダーブレーキを設置し、ダンサーローラ 114の位置が基準位置より下がってくるとブレーキを強め、基準位置より上になるとブレーキを弱めるようにしてちょい。

[0105] 前記のボビン駆動モータ 111、固定ガイドローラ 112, 113、ダンサーローラ 114、ダンサーローラ位置検出器 115及びテンションコントローラ 116により、ボビン 25Aからの強化用繊維 1にバックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置 1 10Aが構成されている。また、他のボビン 25B, 25Cそれぞれからの強化用繊維 1にノックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置 110B, 110Cは、強化用繊維バックテンション付与装置 110Aと同一の構成である。そして、これらの強化用繊維バックテンション付与装置 110A〜110Cにより、加熱ローラ 220, 230に巻き掛けられる強化用繊維束 3にバックテンションを付与するノックテンション付与装置が構成されている。

[0106] 図 14は第二実施形態に係るバックテンション付与装置の他の例を説明するための図である。

[0107] 図 14において、 32Aは円筒状に卷回された長尺の強化用繊維 1が収容される強化用繊維収納容器である。強化用繊維収納容器 32Aから引き出された強化用繊維 1は、複数のガイドバー 121によってジクザクに走行することでバックテンションがかけられ、ノックテンションがかけられた状態で加熱ローラ装置 200の一対の加熱ローラ 2 20, 230へ導力れる。 [0108] 前記の複数のガイドバー 121により、強化用繊維収納容器 32Aからの強化用繊維 1にバックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置 120Aが構成されている。また、他の強化用繊維収納容器 32B, 32Cそれぞれからの強化用繊維 1にノックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置 120B, 120Cは、強化用繊維バックテンション付与装置 120Aと同一の構成である。そして、これらの強化用繊維バックテンション付与装置 120A〜120Cにより、加熱ローラ 220, 230に巻き掛けられる強化用繊維束 3にバックテンションを付与するノックテンション付与装置が構成されている。

[0109] なお、前記の実施形態では、 2つの加熱ローラに強化用繊維束を交互に巻き掛けるものを説明した力本発明による製造装置は、これに限らず、例えば 3つ以上の加熱ローラを用いるものであってもよい。また、 2つの加熱ローラを用いるものの場合、両加熱ローラに強化用繊維束をたすき掛け状態で交互に巻き掛けるようにしてもよく、こうすることで 1巻き当りの接触長さを増加させることができる。

[0110] 前記第二実施形態に係る従来技術を以下に説明する。

[0111] 本出願人は、クロスヘッドから撚りが付与された榭脂含浸強化用繊維束力なる長繊維強化榭脂ストランドを連続して引き取り、長繊維強化榭脂ストランドを製造する方法として、先に特開平 5— 169445号公報に示されるものを提案している（従来技術 1 ) oこの従来技術 1について図 17を用いて説明する。

[0112] 従来技術 1は、強化用繊維と榭脂との密着性の高い長繊維強化榭脂ストランドを製造するようにしたものである。溶融榭脂材料 52は押出機 56よりクロスヘッド 55内へ連続供給される。該クロスヘッド 55の出側には賦形ダイ 59、冷却器 60、撚りローラ (クロスローラキヤプスタンとも呼ばれている） 61a, 61b、引抜きローラ 62が順に配設され、該クロスヘッド 55内には強化用繊維束をジクザグ走行させて解繊し含浸性を高めるためのスプレダ一（含浸用ローラ） 58が設けられている。

[0113] そして、強化用繊維 51, 51· ··はクロスヘッド 55内で溶融榭脂材料 52中に浸漬され、榭脂含浸された後、賦形ダイ 59によって賦形されてその断面形状が定められ、冷却器 60において冷却硬化される。撚りローラ 61a, 61bは一対のゴム製ローラであつて、互いに逆回転駆動されるように構成されている。また、これら撚りローラ 61a, 61b は水平面内で逆方向に傾けて配設されており、これら撚りローラ 61a, 61bの交差部で繊維強化榭脂ストランド 53を挟持して矢印方向へ引抜くことにより、該繊維強化榭脂ストランド 53は軸心を中心として回転される。これによつて冷却器 60とクロスヘッド 55内の最下流側のスプレダ一 58aの間で撚りが付与される。そして、撚りが付与された榭脂含浸強化用繊維束力もなる繊維強化榭脂ストランド 53は、引抜きローラ 62より離れた位置に設けられたペレタイザ一 (ストランドカッター） 63でカットされるようになつている。

[0114] このように、従来技術 1では、強化用繊維束が撚られつつ榭脂含浸が行われるので、強化用繊維と榭脂材料を強固に密着させることができる。また、榭脂含浸強化用繊維束に撚りを掛けた状態でこれを引き取るようにしたものであるから、繊維のケバを撚りの中に取り込むようにしてこれを賦形ダイ外に引き出す作用が発揮されて、榭脂含浸強化用繊維束に撚りを付与しないものに比べると、クロスヘッド内で生じたケバが賦形ダイに詰まり難いので、繊維強化榭脂ストランドの引取速度を高めることができる

[0115] ところが、さらに高速の引取速度にて繊維強化榭脂ストランドを製造しょうとすると、クロスヘッド内を引き取られて走行する強化用繊維束に作用する張力が大きくなつて断線が発生し、 30〜40mZ分の弓 I取速度が限界であった。

[0116] また、先に本出願人は、クロスヘッドから撚りが付与された榭脂含浸強化用繊維束力もなる繊維強化榭脂ストランドを連続して引き取り、繊維強化榭脂ストランドを製造する方法において、強化用繊維束に溶融合成樹脂を十分に含浸させるために、クロスヘッド内で強化用繊維束の開繊を行って榭脂含浸を促進する部分の合成樹脂を特に加熱するようにした方法を提案してヽる（従来技術 2：特開平 6— 254850号公報)。この場合、前記加熱を実施するためにクロスヘッド内の含浸用ローラとして、例えば熱水導入型の含浸用ローラを用いて、る。

[0117] この従来技術 2によると、クロスヘッド内に常温の強化用繊維束が導入されることによる溶融合成樹脂の温度低下を抑制することができ、その結果、クロスヘッド内での溶融合成樹脂粘度の上昇を抑制できる。これにより、クロスヘッド内を引き取られて走行する強化用繊維束の張力の上昇を抑制して、繊維強化榭脂ストランドの引取速度の高速ィ匕が期待できる。

[0118] ところが、本発明者らの実験によると、従来技術 2では、長繊維強化榭脂ストランドの引取速度が 40mZ分を上回ると、強化用繊維束への溶融樹脂の含浸度合いが悪化するとともに、クロスヘッド内を走行する強化用繊維束の張力が上昇することによる断線が発生することがわ力つた。

[0119] そこで、本発明者らは、クロスヘッド内にて榭脂含浸を促進する部分の合成樹脂を加熱するのではなぐクロスヘッドに導入される強化用繊維束を予め加熱しておくようにすればよいのではないかと考えた。なお、先に本出願人が提案した前記特開平 6 — 254850号公報には、必要であればクロスヘッドに導入される強化用繊維を予熱しておくことも可能でありとあるものの、その実施のための手段については示されていない。

[0120] 一方、特開平 5— 162135号公報には、連続した強化繊維を引き取りながら、溶融した熱可塑性榭脂を被覆させ、含浸させて繊維強化熱可塑性榭脂構造体を製造する方法であって、強化繊維に溶融した熱可塑性榭脂を被覆、含浸するに先立ち、熱風式予熱炉により、強化繊維を熱可塑性榭脂の溶融温度以上に予熱することにより、強化繊維への溶融した熱可塑性榭脂の含浸を促進することで引取速度を高めるようにした、繊維強化熱可塑性榭脂構造体の製造方法が示されて！/ヽる (従来技術 3)。

[0121] この従来技術 3では、強化繊維 (ガラスロービング繊維)を熱風式予熱炉に導入して約 300°Cに加熱するとともに、 18mZ分の弓 I取速度にて帯状の繊維強化熱可塑性榭脂構造体 (ガラス繊維強化ナイロン 6Z6)を得るようにした例が示されて、る。

[0122] また、特開平 7— 251437号公報には、長繊維強化熱可塑性複合材料を製造するに際し、連続補強繊維に熱可塑性榭脂を付着させるに先立ち、連続補強繊維を予熱処理装置に導入して予め加熱しておくようにした、長繊維強化熱可塑性複合材料の製造方法が示されてヽる (従来技術 4)。

[0123] この従来技術 4では、熱風方式又は赤外線放射方式の予熱処理装置を用い、繊維 Z榭脂の組合せが、例えば、ガラス繊維 Zポリプロピレン榭脂の場合、予熱処理温度 (加熱処理温度）： 120〜230°C、予熱処理時間（加熱処理時間）： 10秒〜 1分にて連続補強繊維を予め加熱することが示されている。そして、実施例では、 200°Cにてガラス繊維を加熱処理 (予熱処理)し、 20mZ分の引取速度にてテープ状の長繊維強化熱可塑性複合材料を得ることが示されてヽる。

[0124] し力しながら、前記従来技術 3, 4では、強化用繊維束に溶融榭脂を含浸させるに先立って、引き取られて走行している連続した強化用繊維束を加熱するに際し、強化用繊維束の水平方向に延びる長い走行路が必要な熱風方式のなどの非接触カロ熱によるものであるから、引取速度 (生産速度)の高速化を図る場合、より長尺の加熱装置 (予熱装置)を設置するための大きなスペースが必要となり、このことが障害となる。

[0125] つまり、上記第二実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、繊維強化榭脂ストランドを製造する装置であって、上流側より連続的に導入された長尺の強化用繊維束に溶融榭脂を含浸させるためのクロスヘッドと、このクロスヘッドの下流側に設けられ榭脂含浸強化用繊維束を撚り合わせる撚りローラと、この撚りローラとクロスヘッドとの間に設けられ前記クロスヘッドから引き出された強化用繊維束力もなる繊維強化榭脂ストランドを冷却するための冷却装置と、前記クロスヘッドの上流側に設けられ、当該クロスヘッドに導かれる強化繊維束を予め加熱するための加熱ローラ装置と、この加熱ローラ装置の上流側に設けられ当該加熱ローラ装置との間で強化用繊維束に対してバックテンションを付与するノックテンション付与装置とを備え、前記加熱ローラ装置は、前記強化用繊維束を交互に複数回巻き掛けることが可能で、かつ、それぞれ発熱する少なくとも 2つの加熱ローラを有し、前記バックテンション付与装置は、前記各加熱ローラに強化用繊維束を接触させるようにバックテンションを付与することを特徴とするものである。

[0126] 上記第二実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、クロスヘッドの上流側に設けられた加熱ローラ装置と、この加熱ローラ装置の上流側に設けられ前記加熱ローラ装置の各加熱ローラに巻き掛けられる強化用繊維束に対してバックテンシヨンを付与するノックテンション付与装置とを備えている。これにより、強化用繊維束は、ノックテンション付与装置によってバックテンションがかけられた状態で、加熱ローラ装置の例えば上下に配された少なくとも 2つの前記加熱ローラに交互に複数回巻き掛けられることにより、加熱されている該加熱ローラに密着接触しながら走行し、常温でなく予め加熱された状態でクロスヘッドに連続的に導かれる。

[0127] したがって、強化用繊維束の引取速度を高速ィ匕しても、クロスヘッド内における溶融榭脂の温度低下を抑制できることで強化用繊維束に溶融榭脂を十分に含浸させることができるとともに、クロスヘッド内での溶融榭脂粘度の上昇を抑制できることで当該クロスヘッド内を走行する強化用繊維束 (榭脂含浸強化用繊維束)の張力の上昇を抑制することができる。よって、従来に比べ高速の引取速度（生産速度）、例えば 4 OmZ分を上回る引取速度にて繊維強化榭脂ストランドを製造することができるとともに、引取速度の高速ィ匕のための前記加熱ローラ装置の設置スペースが小さくてすむ

[0128] 上記第二実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置において、前記各加熱ローラのうちの少なくとも一つは、強化用繊維束を案内する溝として、ローラ外周部にローラ回転軸方向に並列する複数の円周溝を有して、ることが好ま U、。

[0129] 以下、図面を参照して本発明の第三実施形態について説明する。図 15は本発明の第三実施形態による繊維強化榭脂ストランドの製造装置の構成説明図である。

[0130] 図 15に示すように、複数のボビン 4力繰り出された強化用繊維 1からなる強化用繊維束 3は、予熱処理を行うために、上下に配された一対の加熱ローラ 220, 230を備えた加熱ローラ装置 200に導かれる。強化用繊維束 3は、複数本のガイドバー 33 によってバックテンションがかけられながら、この一対の加熱ローラ 220, 230に交互に複数回巻き掛けられることにより、加熱されている加熱ローラ 220, 230に密着して接触することによる接触加熱によって昇温される。

[0131] この加熱ローラ装置 200の直ぐ下流側に、スクリュ 7を内蔵する押出機 6が設けられるとともに、この押出機 6から溶融榭脂 (溶融した熱可塑性榭脂) 2が連続供給され、かつ、前記加熱ローラ装置 200からの昇温された強化用繊維束 3が導かれるクロスヘッド (溶融榭脂浴容器） 5が設けられている。このクロスヘッド 5の内には、連続的に供給される強化用繊維束 3に溶融榭脂 2を含浸させるための複数個のスプレッダ一（解繊'含浸用ローラ） 8が配設されている。クロスヘッド 5の出口には、当該クロスヘッド 5から引き取られて撚りが付与された榭脂含浸強化用繊維束力なる高温の繊維強化榭脂ストランド 9の賦形 (賦型)を行うための賦形ダイ 26が取り付けられている。 [0132] そして、この賦形ダイ 26が取り付けられたクロスヘッド 5の下流側には、当該クロスヘッド 5から導かれた高温の繊維強化榭脂ストランド 9を冷却水中で冷却する冷却装置 27が設けられている。また、この冷却装置 27の直ぐ下流側には、撚り機 34が設けられている。なお、この本実施形態の製造装置によって製造され、撚り機 34の下流側に導かれた繊維強化榭脂ストランド 9は、撚り機 34の下流側にあるペレタイザ一 (ストランドカッター） 13で切断されてペレツトイ匕されるようになっている。

[0133] 前記過熱ローラ装置 200は、図 6〜図 9を参照して説明した前記第二実施形態に係るものと同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。

[0134] また、前記冷却装置 27は、図 10及び図 11を参照して説明した前記第二実施形態に係るものと同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。

[0135] 次に、前記撚り機 34について説明する。この撚り機 34は、一対の撚りローラ 3 la、 3 lbを有している。これら撚りローラ 31a、 31bは、それぞれ図 12を参照して説明した前記第二実施形態に係るものと同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。

[0136] 次に、このように構成される繊維強化榭脂ストランドの製造装置による繊維強化榭脂ストランドの製造にっ、て説明する。複数のボビン 4から繰り出された強化用繊維力もなる強化用繊維束 3は、上下に配された一対の加熱用ローラ 220, 230に導かれ、ノックテンションがかけられながら加熱用ローラ 220, 230に交互に複数回巻き掛けられることで接触加熱によって昇温された状態で、クロスヘッド 5内に導かれる。強化用繊維束 3は、押出機 6から供給された高温の溶融榭脂 2が充満されているクロスヘッド 5内の各スプレッダ一 8を通過して、る過程で榭脂含浸を受け、榭脂含浸強化用繊維束となされる。また、この榭脂含浸強化用繊維束は、撚り機 34による撚り動作によってクロスヘッド 5内の下流側のスプレッダ一 8を出発点として撚りが生成 ·成長する。このように、クロスヘッド 5により強化用繊維束 3に押出機 6から供給された溶融榭脂 2を含浸させるとともに、撚り機 34による撚り動作によって榭脂含浸強化用繊維束に撚りを付与し、クロスヘッド 5から撚りが付与された榭脂含浸強化用繊維束力なる繊維強化榭脂ストランド 9が連続的に引き取られる。

[0137] そして、クロスヘッド 5から賦形ダイ 26を経て連続的に引き取られる高温の繊維強化榭脂ストランド 9は、冷却装置 27へ導かれ、冷却水槽 28内の冷却水中を走行し、かつ、その走行路を挟むように千鳥配置された水噴射ノズル 29 (図 10、 11参照)からの水流を受けることにより冷却硬化されて、撚りローラ 31a, 31bへと導かれる。冷却装置 27からの冷却が施された繊維強化榭脂ストランド 9に対して、撚りローラ 31a, 3 lbにより、撚り動作と引き取りとが行われる。そして、撚り機 34の下流側に導かれた繊維強化榭脂ストランド 9は、撚り機 34の下流側にあるペレタイザ一 13で切断されてぺレツトイ匕されるようになってヽる（図 16参照）。

[0138] このように、本実施形態による繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、クロスヘッド 5 と撚り機 34との間に、冷却装置 27として、クロスヘッド 5から引き取られる高温の繊維強化榭脂ストランド 9が冷却水中を水平方向に走行する冷却水槽 28内に、繊維強化榭脂ストランド 9の走行方向に沿って間隔をあけて複数個設けられ、冷却水中で繊維強化榭脂ストランド 9に向けて水を噴射する水噴射ノズル 29を備えている。

[0139] したがって、これらの水噴射ノズル 29が水を噴射することで発生する水流によって冷却水槽内の冷却水を攪拌することにより、入側力出側にわたって冷却水中を走行する繊維強化榭脂ストランド 9に、連続的に新たな冷却水流を導き与えて接触させることで、水噴射ノズル 29を備えない従来の冷却水槽に比べて、長繊維強化榭脂ストランド 9と冷却水との熱交換を効率良く行って長繊維強化榭脂ストランド 9に対する冷却速度を高めることができる。これにより、例えば 40mZ分を上回るような高速の引取速度にて繊維強化榭脂ストランドを製造する際に、 40mZ分以下の従来の引取速度の場合に比べて冷却水槽の長さ (繊維強化榭脂ストランド走行方向の長さ）を長くしなくても、繊維強化榭脂ストランド 9を十分に冷却することができる。よって、従来に比べ高速の引取速度、例えば 40mZ分を上回る引取速度にて、強化用繊維束に榭脂材料が十分に含浸された繊維強化榭脂ストランド 9を、撚り機 34において繊維強化榭脂ストランド 9の滑りが発生することなぐ製造することができる。

[0140] また、水噴射ノズル 29が、繊維強化榭脂ストランド走行路を挟むように千鳥配置されている。したがって、繊維強化榭脂ストランド 9が水噴射ノズル 29による水流によつて一方方向に位置ずれすることを抑制することができ、繊維強化榭脂ストランド 9を真直ぐスムーズに走行させることができる。なお、千鳥配置に代えて対向配置するようにしてちよい。 [0141] また、本実施形態による繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、撚り機 34が、榭脂含浸強化用繊維束に撚りを付与する機能と、連続した繊維強化榭脂ストランド 9を引き取る機能とを有する一対の撚りローラ 31a, 31bにより構成されており、別途に引取機を設けなくてすむ。したがって、装置構成を簡素化することができる。

[0142] また、本実施形態による繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、さらに、クロスヘッド 5の上流側に、当該クロスヘッド 5への導入に先立ち、強化用繊維束 3を加熱する加熱ローラ装置 200が備えられて、る。常温の強化用繊維束がクロスヘッドに高速で供給される場合、当該クロスヘッド内の溶融榭脂温度が低下することで溶融樹脂の粘度が大きくなることにより、強化用繊維束への溶融樹脂の含浸度合いが悪ィ匕するとともに、クロスヘッド内を引き取られて走行する強化用繊維束の張力（引き取り抵抗）が上昇する。したがって、前記加熱ローラ装置 200を備えることにより、前記の含浸度合いの悪ィ匕をなくすとともに、前記の張力の上昇を大幅に抑制することができ、繊維強化榭脂ストランド 9の引取速度 (生産速度)のより高速ィ匕を図ることができる。

[0143] また、本実施形態による繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、撚り機 34が、ローラ表面に凹凸 31Aa, 31Ba (図 12参照）が形成された金属製の一対の撚りローラ 31a , 31bにより構成されている。したがって、金属製の撚りローラ 31a, 31bと繊維強化榭脂ストランド 9との間の摩擦係数が大きくなるため、冷却装置 27による繊維強化榭脂ストランド 9の十分な冷却効果と相俟って、より確実に繊維強化榭脂ストランド 9の滑りを発生させることなぐ繊維強化榭脂ストランド 9に撚りを与えることができる。また、金属製の撚りローラであるから、ゴム製の撚りローラよりも摩耗し難く長寿命であるため、繊維強化榭脂ストランド 9に滑りを発生させることなぐ長期間にわたって引き取りを行うことができる。

[0144] (実施例）

前記図 15及び図 10〜12に示す装置を用いて、繊維強化榭脂ストランドの製造試験を行った。強化用繊維としてガラス繊維、熱可塑性榭脂としてポリプロピレンを用いた。

[0145] 実施例 1〜4での冷却装置 27について説明する。冷却水槽 28の長さは 2mである。水噴射ノズル 29については、繊維強化榭脂ストランド走行路を挟む一方側（図 10 における下側）の列に 20個、他方側（図 10における上側）の列に 20個を、ストランド走行路に対して千鳥配置した。ストランド走行方向における隣り合う水噴射ノズル 29 同士の中心線間距離は 70mmである。なお、比較例 1と比較例 2での冷却水槽 28の長さも 2mである（比較例 1, 2：水噴射ノズル 29なし)。

[0146] 実施例 1〜4及び比較例 1, 2での予熱用加熱装置 200では、加熱用ローラ 220, 2 30をローラ温度 300°Cに昇温した。このとき、クロスヘッド 5へ導入される強化用繊維束 3の温度は約 250°Cであった。

[0147] 実施例 1〜4及び比較例 1, 2での撚り機 34の撚りローラ（クロスロール） 31a, 31b について説明する。撚りローラ 31a, 31bは、両方ともに回転駆動される機構であり、 SKD 11 (合金工具鋼)調質材からなり、ローレット加工によりローラ表面全体にアヤメピッチ lmmの凹凸を形成してある。

[0148] 予備試験から、冷却水槽通過直後の長繊維強化榭脂ストランドの温度が 75°C以下であれば、撚りローラにおいて長繊維強化榭脂ストランドをスリップせずに引き取ることができることが分力つている。そこで、長さ 2mの冷却水槽で、冷却水槽通過直後の長繊維強化榭脂ストランドの温度が 75°C以下となる場合の、引取速度を調べた結果を表 1に示す。

[0149] [表 1]

実施例 1では、 2mという短い冷却ノスの制限のもと、外径 4mmと太く冷え難い長繊維強化榭脂ストランドを、 50mZ分を超える速度で引き取ることができた。

[0151] 実施例 2では、外径 2. 4mmとやや細い長繊維強化榭脂ストランドを、 2mという短い冷却パスの制限のもと、 90mZ分という（それ以上、引取速度は上げなかったが）従来と比較にならないほど高速で引き取ることができた。

[0152] 実施例 3は、実施例 1と同径の 4mmの繊維強化榭脂ストランドを引き取るにあたり、実施例 1よりもクロスヘッド内溶融榭脂温度を高くして冷え難い条件とした場合である。外径が太く通常温度に比べ非常に高温とした場合も、 2mという短い冷却パスでもつて、従来の引取速度 (比較例 1参照）より速い 40mZ分を超える速度で前記長繊維強化榭脂ストランドを引き取ることができた。

[0153] 実施例 4は、実施例 2と同径の 2. 4mmの繊維強化榭脂ストランドを引き取るにあたり、実施例 2よりもクロスヘッド内溶融榭脂温度を高くして冷え難い条件とした場合である。通常に比べ非常に高温とした場合も、 2mという短い冷却パスでもって、 90mZ 分という（それ以上、引取速度は上げな力つたが)従来 (比較例 2参照）と比較にならないほど高速で前記繊維強化榭脂ストランドを引き取ることができた。

[0154] 一方、比較例 1は、実施例 3と同径の 4mmの繊維強化榭脂ストランドを実施例 3と同じ予熱条件として運転したものであり、冷却水槽に水噴射ノズルによる水噴射を行なわない点で異なっている。この比較例 1では、実施例 3 (引取速度: 44mZ分)よりも低速度である 26mZ分を超えたあたりでスリップが発生した。

[0155] また、比較例 2は、実施例 4と同径の 2. 4mmの繊維強化榭脂ストランドを実施例 4 と同じ予熱条件として運転したものであり、冷却水槽に水噴射ノズルによる水噴射を行なわない点で異なっている。この比較例 2では、実施例 4 (引取速度： 90mZ分以上)よりも低速度である 40mZ分を超えたあたりでスリップが発生した。

[0156] なお、本発明の実施例では加熱ローラ装置 200により強化用繊維束の加熱を行つているが、本発明による繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、加熱ローラ装置を用いなくともクロスヘッド内の溶融榭脂粘度が適切に維持されるものに対しても効果を発揮するものである。

[0157] 以下、第三実施形態の従来技術につ!、て説明する。

[0158] 本出願人は、繊維強化榭脂ストランドを製造する装置として、先に特開平 5— 1694 45号公報に示されるものを提案して、る。これを図 17を用いて説明する。

[0159] この従来の繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、強化用繊維と榭脂との密着性の高!、繊維強化榭脂ストランドを製造するようにしたものである。溶融榭脂材料 52は押出機 56よりクロスヘッド (含浸ヘッド） 55内へ連続供給される。該クロスヘッド 55の出側には賦形ダイ 59、冷却器 60、撚りローラ (クロスローラキヤプスタンとも呼ばれている） 61a, 61b、引抜きローラ 62が順に配設され、該クロスヘッド 55内には強化用繊維束を解繊するためのスプレダ一 58が設けられている。

[0160] そして、強化用繊維 51, 51 · · ·はクロスヘッド 55内で溶融榭脂材料 52中に浸漬され、榭脂含浸された後、賦形ダイ 59によってその断面形状が定められ、冷却器 60において冷却硬化される。撚りローラ 61a, 61bはゴム製ローラであって、逆回転駆動されるように構成されている。また、これら撚りローラ 61a, 61bは水平面内で逆方向に傾けて配設されており、これら撚りローラ 61a, 6 lbの交差部で繊維強化榭脂ストランド 5 3を挟持して矢印方向へ引抜くことにより、該繊維強化榭脂ストランド 53は軸心を中心として回転される。これによつて冷却器 60とクロスヘッド 55内の最下流側のスプレダー 58aの間で撚りが付与される。そして、撚りが付与された繊維強化榭脂ストランド 53は、引抜きローラ 62より離れた位置に設けられたペレタイザ一 63でカットされるようになっている。

[0161] ところで、このように、クロスヘッド (含浸ヘッド)から撚りが付与された榭脂含浸強化用繊維束カゝらなる繊維強化榭脂ストランドを連続して引き取り、繊維強化榭脂ストランドを製造するに際し、本発明者らの実験によると、外径が 2. 4mmの長繊維強化榭脂ストランドの場合、維強化榭脂ストランドの引取速度 (生産速度)が 40mZ分を超えたあたりで、繊維強化榭脂ストランドを撚りながら引き取るための撚りローラと繊維強化榭脂ストランドとの間で滑りが発生した。

[0162] そこで、クロスヘッドから引き取られて水平方向に走行する撚りローラ到達前の繊維強化榭脂ストランドに対して十分な冷却を施すベぐ冷却水を貯留して水平方向に走行する繊維強化榭脂ストランドをその冷却水中を通過させて冷却する冷却水槽を用いた。そうすると、十分な冷却を行うには長い冷却水槽が必要となり、この長尺の冷却水槽の下流側には撚りローラを設けることになるので、冷却水槽よりも上流側における撚りの力かり具合が弱まる傾向がある。その結果、維強化榭脂ストランドの引取速度の高速ィ匕に伴い、強化用繊維束が撚られつつ榭脂含浸が行われる際にその撚りの力かり具合が弱い状態となり、強化用繊維束に溶融樹脂が十分に含浸されなくなるおそれのあることが分かった。

[0163] そこで、第三実施形態は、クロスヘッドから撚りが付与された榭脂含浸強化用繊維束カゝらなる繊維強化榭脂ストランドを連続して引き取り、繊維強化榭脂ストランドを製造するに際し、従来に比べ高速の引取速度（生産速度）、例えば 40mZ分を上回る引取速度にて繊維強化榭脂ストランドを製造することができるようにした、繊維強化榭脂ストランドの製造装置を提供することを目的として!、る。

[0164] つまり、第三実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、繊維強化榭脂ストランドを製造する装置であって、上流側より連続的に導入された長尺の強化用繊維束に溶融榭脂を含浸させるためのクロスヘッドと、このクロスヘッドの下流側に設けられ榭脂含浸強化用繊維束を撚り合わせる撚り機と、前記クロスヘッドと前記撚り機との間に設けられ前記クロスヘッドから引き出された強化繊維束力なる繊維強化榭脂ストランドを冷却するための冷却装置と、前記冷却装置よりも下流側に設けられ前記クロスヘッドから繊維強化榭脂ストランドを引き取る引取機とを備え、前記冷却装置は

、前記クロスヘッドから引き取られる繊維強化榭脂ストランドを冷却水に通過させることが可能となるように前記冷却水を貯留する冷却水槽と、前記冷却水槽内に繊維強化榭脂ストランドの走行方向に間隔を空けて複数個設けられ、前記冷却水中で繊維強化榭脂ストランドに向けて水を噴射する水噴射ノズルとを有して構成されていることを特徴とするものである。

[0165] 第三実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、クロスヘッドと撚りローラとの間に設けられた冷却装置を備えている。前記クロスヘッドから引き取られる高温の繊維強化榭脂ストランドを通過させるための冷却水を貯留する冷却水槽内には、冷却水中で繊維強化榭脂ストランドに向けて水を噴射する水噴射ノズルが繊維強化榭脂ストランドの走行方向に間隔を空けて複数個設けられている。そのため、これらの水噴射ノズルが水を噴射することで発生する水流によって冷却水槽内の冷却水を攪拌することにより、冷却水中を通過する繊維強化榭脂ストランドに対し、連続的に新たな冷却水流を導き与えて接触させることができる。したがって、水噴射ノズルを備えな、冷却水槽に比べて、繊維強化榭脂ストランドと冷却水との熱交換を効率良く行つて繊維強化榭脂ストランドに対する冷却速度を高めることができる。これにより、例えば 40mZ分を上回るような高速の引取速度にて繊維強化榭脂ストランドを製造する際に、 40mZ分以下の従来の引取速度の場合に比べて冷却水槽の長さ（繊維強化榭脂ストランド走行方向の長さ）を長くしなくても、繊維強化榭脂ストランドを十分に冷却することができる。よって、従来に比べ高速の引取速度、例えば 40mZ分を上回る引取速度にて、強化用繊維束に榭脂材料が十分に含浸された繊維強化榭脂ストランドを、撚り機において長繊維強化榭脂ストランドの滑りが発生することなぐ製造することができる。

[0166] 第三実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置において、前記水噴射ノズルが、繊維強化榭脂ストランド走行路を挟むように対向配置、又は千鳥配置されて、ることが好まし!/、。

[0167] この繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、冷却水中で走行している繊維強化榭脂ストランドに向けて水を噴射する水噴射ノズルが、繊維強化榭脂ストランド走行路を挟むように対向配置、又は千鳥配置されている。したがって、繊維強化榭脂ストランドが水噴射ノズルによる水流によって一方方向に位置ずれすることを抑制することができ、繊維強化榭脂ストランドを真直ぐスムーズに走行させることができる。

[0168] 第三実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置において、前記撚り機が、それぞれの回転軸線を平行な平面上にそれぞれ位置するように保持し、かつ、該各回転軸線の前記平面上での角度を互いに異ならせた状態で繊維強化榭脂ストランドを挟むように対向配置された一対の撚りローラにより構成されるとともに、前記引取機を兼ねて用いられるものであることが好まし、。

[0169] この繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、撚り機が、それぞれの回転軸線を平行な平面 (水平面）上にそれぞれ位置するように保持し、かつ、該回転軸線の前記平面上での角度を互いに異ならせた状態で繊維強化榭脂ストランドを挟むように対向配置された一対の撚りローラにより構成されており、榭脂含浸強化用繊維束に撚りを付与する機能と、連続した繊維強化榭脂ストランドを引き取る機能とを有していることから、この撚り機を引取機を兼ねて用いることができ、別途に引取機を設けなくてすむ。したがって、装置構成を簡素化することができる。

[0170] 第三実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置において、前記クロスへッドの上流側に設けられ、当該クロスヘッドに導かれる前記強化用繊維束を加熱する予熱用加熱装置をさらに備えて、ることが好ま U、。

[0171] この繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、クロスヘッドへの導入に先立ち、強化用繊維束を加熱する予熱用加熱装置がクロスヘッドの上流側に設けられている。常温の強化用繊維束がクロスヘッドに高速で供給される場合、クロスヘッド内の溶融榭脂温度が低下することで溶融樹脂の粘度が大きくなることにより、強化用繊維束への溶融榭脂の含浸度合いが悪化するとともに、クロスヘッド内を引き取られて走行する強化用繊維束の張力（引き取り抵抗)が上昇する。したがって、前記予熱用加熱装置を備えることにより、前記の含浸度合いの悪ィ匕をなくすとともに、前記の張力の上昇を大幅に抑制することができ、繊維強化榭脂ストランドの引取速度 (生産速度)の高速化をより大幅に図ることができる。

[0172] 第三実施形態に係る繊維強化榭脂ストランドの製造装置において、前記撚り機が、ローラ表面に凹凸が形成された金属製の少なくとも一対の撚りローラにより構成されていることが好ましい。

[0173] この繊維強化榭脂ストランドの製造装置は、撚り機が、ローラ表面に凹凸が形成された金属製の少なくとも一対の撚りローラにより構成されている。したがって、前記金属製の撚りローラと繊維強化榭脂ストランドとの間の摩擦係数が大きくなるため、前記冷却装置による繊維強化榭脂ストランドの十分な冷却効果と相俟って、一対をなす金属製の撚りローラにより構成される撚り機によって、繊維強化榭脂ストランドに撚りを与える際において、繊維強化榭脂ストランドと撚りローラとの間の滑りをより確実に抑制することができる。また、金属製の撚りローラであるから、ゴム製の撚りローラよりも摩耗し難く長寿命であるため、長繊維強化榭脂ストランドに滑りを発生することなぐ長期間にわたって引き取りを行うことができる。

Claims

請求の範囲

[1] 繊維強化榭脂ストランドの製造装置であって、

押出機力溶融榭脂材料が連続供給されるクロスヘッド内に設けられ強化用繊維束を解繊するスプレッダ一と、前記クロスヘッドの出口ノズルの下流位置に設けられ、前記スプレッダ一により解繊された前記強化用繊維束に前記溶融榭脂材料が含浸された榭脂含浸繊維束カゝらなる繊維強化榭脂ストランドを前記出口ノズルカゝら引出すとともにこの繊維強化榭脂ストランドを撚り合わせる少なくとも一対のローラを含む撚りロ一ラとを備え、

前記撚りローラに含まれるローラ対のうち、少なくとも一対のローラは、何れも表面に凹凸が形成された金属により構成されてなることを特徴とする繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[2] 前記撚りローラの下流位置には、前記繊維強化榭脂ストランドの撚り合わせ状態を保持するための一対のローラ力なる撚り保持ローラが設けられ、この撚り保持ローラの両ローラは、何れも表面に凹凸が形成された金属により構成されてなることを特徴とする請求項 1に記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[3] 前記金属の表面硬度は、 Hs60相当以上に設定されてなることを特徴とする請求項

1に記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[4] 前記ローラの外径は、何れも 50mm以上に設定されてなることを特徴とする請求項

1に記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[5] 前記撚りローラに含まれる特定のローラ対について、少なくとも一方のローラは、他方のローラに対して接離作動可能であって、かつ繊維強化榭脂ストランドに対して一定または可変の押付力で押圧し得るように構成されてなることを特徴とする請求項 1 に記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[6] 前記撚り保持ローラの両ローラのうち少なくとも一方のローラは、他方のローラに対して接離作動可能であって、かつ繊維強化榭脂ストランドに対して一定または可変の押付力で押圧し得るように構成されて成ることを特徴とする請求項 2に記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[7] 前記繊維強化榭脂ストランドの径に対応して設定される最小間隔となるように、前記撚りローラの対をなすローラ同士の間隔を調整することが可能なローラ間隔調整手段を備えてなることを特徴とする請求項 5に記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置

[8] 前記繊維強化榭脂ストランドの径に対応して設定される最小間隔となるように、前記撚り保持ローラの両ローラの間隔を調整することが可能なローラ間隔調整手段を備えてなることを特徴とする請求項 6に記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[9] 繊維強化榭脂ストランドを製造する装置であって、

上流側より連続的に導入された長尺の強化用繊維束に溶融榭脂を含浸させるためのクロスヘッドと、このクロスヘッドの下流側に設けられ榭脂含浸強化用繊維束を撚り合わせる撚りローラと、この撚りローラとクロスヘッドとの間に設けられ前記クロスヘッド力引き出された強化用繊維束力なる繊維強化榭脂ストランドを冷却するための冷却装置と、前記クロスヘッドの上流側に設けられ、当該クロスヘッドに導かれる強化繊維束を予め加熱するための加熱ローラ装置と、この加熱ローラ装置の上流側に設けられ当該加熱ローラ装置との間で強化用繊維束に対してバックテンションを付与するノックテンション付与装置とを備え、

前記加熱ローラ装置は、前記強化用繊維束を交互に複数回巻き掛けることが可能で、かつ、それぞれ発熱する少なくとも 2つの加熱ローラを有し、前記バックテンション付与装置は、前記各加熱ローラに強化用繊維束を接触させるようにバックテンションを付与することを特徴とする繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[10] 前記各加熱ローラのうちの少なくとも一つは、強化用繊維束を案内する溝として、口ーラ外周部にローラ回転軸方向に並列する複数の円周溝を有していることを特徴とする請求項 9記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[11] 前記撚りローラは、前記クロスヘッドの下流側に設けられ榭脂含浸強化用繊維束を撚り合わせる少なくとも一対のローラを有し、これらローラは、何れも表面に凹凸が形成された金属により構成され、

前記冷却装置は、前記クロスヘッドから引き取られる繊維強化榭脂ストランドを冷却水に通過させることが可能となるように前記冷却水を貯留する冷却水槽と、前記冷却水槽内に繊維強化榭脂ストランドの走行方向に間隔を空けて複数個設けられ、前記冷却水中で繊維強化榭脂ストランドに向けて水を噴射する水噴射ノズルとを有して構成されていることを特徴とする請求項 9又は 10記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[12] 繊維強化榭脂ストランドを製造する装置であって、

上流側より連続的に導入された長尺の強化用繊維束に溶融榭脂を含浸させるためのクロスヘッドと、このクロスヘッドの下流側に設けられ榭脂含浸強化用繊維束を撚り合わせる撚り機と、前記クロスヘッドと前記撚り機との間に設けられ前記クロスヘッドから引き出された強化繊維束力なる繊維強化榭脂ストランドを冷却するための冷却装置と、前記冷却装置よりも下流側に設けられ前記クロスヘッドから繊維強化榭脂ストランドを引き取る引取機とを備え、

前記冷却装置は、前記クロスヘッドから引き取られる繊維強化榭脂ストランドを冷却水に通過させることが可能となるように前記冷却水を貯留する冷却水槽と、前記冷却水槽内に繊維強化榭脂ストランドの走行方向に間隔を空けて複数個設けられ、前記冷却水中で繊維強化榭脂ストランドに向けて水を噴射する水噴射ノズルとを有して構成されていることを特徴とする繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[13] 前記水噴射ノズルが、繊維強化榭脂ストランド走行路を挟むように対向配置、又は千鳥配置されていることを特徴とする請求項 12記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[14] 前記撚り機が、それぞれの回転軸線を平行な平面上にそれぞ; 立置するように保持し、かつ、該各回転軸線の前記平面上での角度を互いに異ならせた状態で繊維強化榭脂ストランドを挟むように対向配置された一対の撚りローラにより構成されるとともに、前記引取機を兼ねて用いられるものであることを特徴とする請求項 12記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[15] 前記クロスヘッドの上流側に設けられ、当該クロスヘッドに導かれる前記強化用繊維束を加熱する予熱用加熱装置をさらに備えていることを特徴とする請求項 12記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[16] 前記撚り機が、ローラ表面に凹凸が形成された金属製の少なくとも一対の撚りローラにより構成されていることを特徴とする請求項 12記載の繊維強化榭脂ストランドの製造装置。

[17] クロスヘッド内において強化用繊維束を解繊するとともに溶融榭脂材料を含浸させて榭脂含浸繊維束カゝらなる繊維強化榭脂ストランドを形成し、この繊維強化榭脂ストランドを前記クロスヘッドの出口ノズルから引き出して撚り合わせる工程を含む繊維強化榭脂ストランドの製造方法であって、

それぞれの表面に凹凸を有し金属力なる少なくとも一対のローラを含む撚りローラを用いて、前記クロスヘッドの出口ノズル力繊維強化榭脂ストランドを引き出すとともに撚り合わせることを特徴とする繊維強化榭脂ストランドの製造方法。

[18] 予め加熱された強化用繊維束に対しクロスヘッドにぉ、て溶融榭脂を含浸させることにより榭脂含浸繊維束カゝらなる繊維強化榭脂ストランドを形成し、この繊維強化榭脂ストランドを前記クロスヘッドから引き出して冷却した後に撚り合わせる工程を含む繊維強化榭脂ストランドの製造方法であって、

バックテンションが付与された前記強化用繊維束を予め加熱された加熱ローラに接触させることにより、当該強化用繊維束を予め加熱しておくことを特徴とする繊維強化榭脂ストランドの製造方法。

[19] クロスヘッドにおいて強化用繊維束に溶融榭脂を含浸させて榭脂含浸繊維束からなる繊維強化榭脂ストランドを形成し、この繊維強化榭脂ストランドをクロスヘッドから引き取って冷却した後に撚り合わせる工程を含む繊維強化榭脂ストランドの製造方法であって、

前記クロスヘッドから引き取られた繊維強化榭脂ストランドを冷却水が貯留された冷却水槽を通過させるとともに、この冷却水槽内で前記繊維強化榭脂ストランドに向けて水を噴射することにより、当該繊維強化榭脂ストランドを冷却することを特徴とする繊維強化榭脂ストランドの製造方法。