JPH0280654A - 強化材用シートの製造法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、一方向性に優れた強度を有する強化材用シー
トの製造法に関する。

（従来技術） 従来の射出成形品の強化材として１例えば樹脂含浸タイ
プによる一方向性のプリプレグがある。

これは強化材用糸条を多数本平行に引揃えたシート状物
であるために、横方向の集束性を保つためには樹脂を含
浸させなければならず、また多数本の強化材用糸条を並
列状に配置するために広いスペースを必要とし、且つ含
浸させた樹脂系以外の樹脂との併用が困難であるなどの
欠点があった。

（問題を解決するための手段） 本発明は、このような従来の問題点を解決するものであ
って、そのための具体的な手段として。

捲取ローラの側面に強化材用糸条の拡幅部材を設け、捲
取ローラの周面で且つ軸方向に高、低融点の補強用材料
で形成した補強材を予じめ所要間隔毎に配置しておき、
次いで強化材用糸条を捲取ローラ側に送り出すと共に前
記拡幅部材を介して該糸条を偏平状に拡幅しながら捲取
ローラで捲取り、該糸条を所要幅捲取った後、更に同強
化材用糸条の表面に補強材を前記同様に所要間隔毎に配
置してシートを形成し、該シートを熱処理することによ
り、低融点の補強用材料を溶融させ、高融点の補強用材
料並びに並置された強化材用糸条の表裏面側に溶融した
補強用材料を融着させて強化材用シートを製造するよう
にしたこともので、シートを製造する際のスペースが少
なくて済み、しかも強化材とマトリックスとのなじみが
良好で、且つ強度の優れた強化材用シートが得られるよ
うにしたものである。

以下本発明について回倒に基づいて説明する。

ｌは強化材用糸条２を巻付けたボビン、３は案内ガイド
、４は該糸条の拡幅部材、５はガイドローラ、６は捲取
ローラである。

次に前記強化材用シートの製造法について述べると、先
ず補強用材料として高、低融点の糸条、即ち補強用材料
７Ａ、７Ｂを交撚した所要長さの補強材７．７．７・・
をローラ６の周面６Ａの軸方向に所定間隔毎に配置する
、即ち補強材７の両端を適宜の接着剤或いは接着テープ
などを介してローラ６の周面６Ａ上に予め固定しておく
。

次いで強化材用糸条２をボビン１から引出しながら案内
ガイド３を経て拡幅部材４側に案内し、同拡幅部材４を
介して束状に形成されている前記糸条２の多数のフイラ
メトを偏平状に拡幅しながらガイドローラ５を経て捲取
ローラ６側に捲取っていく。

尚、前記糸条２を捲取ローラ６側に捲取る際、捲取られ
る糸条２を隣接する捲取糸条２に端縁を一部重合させな
がら順次捲取るようにする。

次いで強化材用糸条２を捲取ローラ６に所要幅捲取った
後、該糸条２の表面に前述と同様に高、低融点の補強用
材料７Ａ、７Ｂで形成した所要長さの補強材７．７．７
・・をローラの軸方向に所定間隔毎に配置する、即ち該
補強材７の両端を適宜の接着剤或いは接着テープなどを
介してローラ６の周面６Ａ上に固定して筒状シート８を
作成する。

次いで前記捲取ローラ６の他側方に設けた接離自在な熱
ローラ９をローラ６側に圧接して両ローラ６．９を第２
図の矢印方向に夫々回転させて前記シート８を熱処理し
て高、低融点の補強用材料７Ａ、７Ｂの内、低融点の補
強用材料７Ｂのみを溶融させ、溶融状の材料７Ｂ、７Ｂ
、・・を強化材用糸条２．２．２・・の表裏面に融着さ
せると、第３図の如く融着された筒状の強化材用シート
１１が得られる。

次いで捲取ローラ６の周面６Ａ上に位置する筒状の強化
材用シート１１周辺部の補強材７をカッター１０にて切
断した後、更にローラ６の軸方向でシート１１をカッタ
ー１０にて切断すると、第４図、第５図の如く平坦状の
強化材用シート１１が得られるのである。

尚、補強用材料として低融点の糸条の代りに例えば低融
点の合成樹脂テープを用いて、高融点の糸条と低融点の
合成樹脂テープとを引揃えて形成した補強材７により、
前述と同様の製造法を介して強化材用シー）１１を得る
こともできるのである。

更に補強用材料として低融点の糸条の代りに例えば適宜
の接着剤を用いて、高融点の糸条表面に該接着剤を塗布
しておき、前述と同様の製造法を介して強化材用シート
ｉｔを得ることもできるのである。

尚、前記捲取ローラ６及び熱ローラ８の材質は金属や合
成樹脂製などが好ましく、しかも該ローラ６．８の周面
は予じめフッ素加工処理などを施しておき、溶融状の補
強用材料７Ｂが上記捲取ローラ６の周面６Ａに融着しな
いようにしである。

更に拡幅部材４としては１例えば超音波発振器やエアー
ノズル、バイブレータなどが好適であり、その他溶媒の
表面張力を利用する方法などもある。

また第１図においてガイドローラ５上に拡幅された強化
材用糸条２の幅をコントロールするガイド片１２．１２
を設けてもよい。

また前記の強化材用糸条２としては、例えばカーボン繊
維やガラス繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維などのほ
か各種の合成繊維、鉱物性繊維、天然繊維などの単独又
は混成された繊維を用いてもよい。

尚、前記の強化材用糸条２のフィラメント数は１〜１０
００００木の範囲が好ましく、更にモノフィラメントや
マルチフィラメント糸条の単繊維１本当りの太さが０．
１〜５０００デニールの範囲で、糸条全体の太さはｏ、
ｔ−１ｏｏｏｏｏデニールの範囲が好ましい。

また前記補強用材料に使用する高、低融点糸条の内、高
融点の糸条としては１例えばカーボン繊維やガラス繊維
、アラミド繊維、アルミナ繊維、ポリエステル系合成繊
維、ナイロン系合成繊維などのほか各種の合成繊維、鉱
物性繊維、天然繊維などが好ましい。

更に高融点の糸条として上記のほか適宜の熱可塑性合成
樹脂で形成された糸条でもよく、この場合の熱可塑性樹
脂としては、例えば塩化ビニール樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ナイロン６樹
脂、低融点ナイロン樹脂（共重合タイプ、８タイプナイ
ロン）、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレ
ン樹脂、ナイロン６む樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポ
リアクリレート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポ
リフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、
ポリエーレルエーテルヶトン樹脂、ポリエチレンテレフ
タレート樹脂などの熱可塑性樹脂が好ましい。

尚、前記高融点の糸条のフィラメント数は１〜１０００
０本の範囲が好ましく、更にモノフィラメントやマルチ
フィラメンを糸条の単繊維１本当りの太さが０．１〜５
０００デニールの範囲で。

糸条全体の太さは１Ｎ１００００デニールの範囲が好ま
しい。

また低融点の糸条としては、例えばナイロン６、低融点
ナイロン（共重合タイプ）、ポリ塩化ビニル、ポリエチ
レン、ポリプロピレンなどの合成繊維が好ましい。

更に前記低融点の糸条のフィラメント数は１〜１０００
０本の範囲が好ましく、更にモノフィラメントやマルチ
フィラメント糸条の単繊維１本当りの太さが０．１〜５
０００デニールの範囲で、糸条全体の太さは１〜１００
００デニールの範囲が好ましい。

尚、低融点の糸条の代りに低融点の合成樹脂テープ或い
は接着剤を用いた場合、合成樹脂テープ或いは接着剤形
成用の樹脂としては、射出成形時のマトリックスと同じ
樹脂を用いることが最適であるが、このほかに熱可塑性
樹脂又は熱硬化性樹脂でもよく、この場合熱可塑性樹脂
としては前述の熱可塑性樹脂が好ましく、更に熱硬化性
樹脂としては１例えばホルムアルデヒド樹脂、フェノー
ル樹脂、アミノ樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂
などが好ましい。

また前記低融点の合成樹脂テープを使用する場合、該テ
ープの幅は１〜１０ｍｍで、且つ厚みが１〜１００ミク
ロンの範囲が好ましい。

尚、強化材用糸条２の耐熱温度は、成形時の加熱温度よ
りも高温で、脆化しない材質であることが好ましい。

また補強材７は、強化材用糸条２の表裏面若しくはいず
れかの面に設けてもよい。

更に本発明の内容を充分に説明するために、以下実施例
並びに比較例を記載するが、これらの実施例はただ内容
を説明するためのものであって、本発明を限定するもの
ではない。

（実施例１） 高融点の補強用材料としてフィラメント数が３０木で、
糸条全体の太さが１４０デニールのナイロン６６繊！ｌ
（東し株式会社製、商品名プロミラン）を用い、低融点
の補強用材料としてフィラメント数が２４木で、糸条全
体の太さが３００デニールのナイロン繊ＩＩ（東し株式
会社製、商品名エルダー）を用い、前記高、低融点の繊
維糸条に夫々Ｓ方向で且つ撚ａ１００回／ｍの下撚を施
して合糸し、次いで該合糸にＺ方向で且つ撚数１００回
／ｍの上撚を施して補強材７を形成し、次いでステンレ
ス製の円柱状ドラム（直径が６０ｃｍ、幅が１５０ｃｍ
）による捲取ローラの周面上で且つ軸方向に前記補強材
を５ｃｍ間隔毎に配置して該補強材の両端を接着テープ
で固定する。

次いで強化材用糸条２としてしてフィラメント数が１２
０００木で、糸条全体の太さが７２００デニールのカー
ボンＭＩＡＩＩＩ　（住友バーキュレス株式会社製、商
品名マグナマイト）を用い、更に拡幅部材４として超音
波発振器（超音波工業株式会社製）を用い、上記カーボ
ン繊維糸条２を第１図の如くポビンｌから引出し、ガイ
ド３を経て超音波発振器により、該糸条２を約１０ｍｍ
の幅に拡幅しながら捲取ローラ６側に順次捲取り、軸方
向で約１４０ｃｍの幅に捲取った。

次いで捲取、並置された強化材用糸条２の表面に前記同
様に補強材７を軸方向に５ｃｍ間隔毎に配置して該補強
材の両端を夫々接着テープで固定して筒状シート８を形
成した。

次いでローラ６側に熱ローラ９を圧着し、約１５０℃に
て筒状シート８を熱処理して、低融点の補強用材料７Ｂ
、７Ｂ・・であるナイロン糸を溶融して強化材糸条２の
表裏面に接着した。

次いでシートの周辺部に位置する補強材７を切断すると
共に該シートを軸方向で切断することにより、目付が約
１００ｇ／ｍ’の強化材用シート１１が得られた。

（効果） 本発明は、上述の如く捲取ローラ６の軸方向で且つロー
ラの周面上に予め補強材７を所要間隔毎に配置しておき
、該捲取ローラ６に強化材用糸条２を並列状に所要幅捲
取った後、更に強化材用糸条２の表面に補強材７を所要
間隔毎に配置してサンドウィッチ状の強化材用シートを
製造するものであるから （１）多数の所要長さの強化材用糸条を並列状に配置し
てシートを形成する必要がないので、スペースが少なく
て済み、且つコンパクトな装置で能率的にシートを製造
することができる。

（２）成形用樹脂を任意に選択でき、しかも一方向性に
優れた強化材用シートが得られ、また該シートとマトリ
ックとのなじみが良好となり、しかも成形がスムーズに
行なわれ、強度の優れた成形品を得ることができるので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示したもので、第１図は装置の
概要斜視図、第２図は捲取ローラに強化材用糸条を捲取
った状態の一部断面による側面図、第３図は熱処理後の
筒状シートの拡大図、第４図は強化材用シートの平面図
、第５図は第４図のＸ−Ｘ断面図である。 ２−〜−強化材用繊維糸条 ６−−一捲取ローラ ７−一一補強材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）適宜駆動されるようにした捲取ローラ６の一側面
   に強化材用糸条２の拡幅部材４を設け、該捲取ローラ６
   の周面で且つ軸方向に高、低融点の補強用材料７Ａ、７
   Ｂで形成された補強材７を予じめ所要間隔毎に配置して
   おき、次いで強化材用糸条２を捲取ローラ６側に送り出
   すと共に前記拡幅部材４で該糸条２を偏平状に拡幅しな
   がら捲取ローラ６側に捲取り、該糸条２を所要幅捲取っ
   た後、更に所要幅に捲取られた糸条２表面に補強材７を
   所要間隔毎に配置してシートを形成し、次いで該シート
   を熱処理して低融点の補強用材料７Ｂを溶融させ、高融
   点の補強用材料７Ａ並びに並置された強化材用糸条２の
   表裏面側に溶融した補強用材料７Ｂを融着させてシート
   を製造するようにしたことを特徴とする強化材用シート
   の製造法。