JPH0550434A

JPH0550434A - ロツド状繊維補強樹脂材の連続製造方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0550434A
Application number: JP4021820A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Nakakura; 敏行中倉; Hideo Sakai; 英男坂井; Tomohito Koba; 友人木場; Misao Masuda; 操益田; Satoshi Kishi; 智岸; Chiaki Maruko; 千明丸子; Hiroshi Tanabe; 浩史田邉
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1991-01-11
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 1993-03-02

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は含浸性が良好であり、且つ高繊維含有
率のロッド状繊維補強樹脂材を連続的に製造する方法及
びその装置に関する。【構成】本発明法は、補強用繊維に熱可塑性樹脂を含浸
させたロッド状繊維補強樹脂材を製造する方法におい
て、シート状に配列された補強用繊維に熱可塑性樹脂を
含浸させた繊維補強熱可塑性樹脂シートを、熱可塑性樹
脂を軟化状態にした後に、ロールに設けられた溝中に、
熱可塑性樹脂に含浸された補強用繊維を、所定の本数づ
つ張力下に通過させることを特徴とする。又、本発明の
製造装置は、複数の繊維を繰り出す繊維繰出部と、繊維
を一方向に引揃えてシート状と成す手段を有する供給部
と、補強用繊維に熱可塑性樹脂を含浸する含浸部と、含
浸されたシート状樹脂をロッド状に賦形する賦形部と、
ロッド状繊維補強樹脂材を引取る引取部を具備するこ
と、を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロッド状繊維補強樹脂材
の連続製造方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】繊維補強樹脂をロッド状に連続的に製造
する方法としては電線被覆方式が広く知られている。す
なわち、押出機に取り付けられたクロスヘッド内を複数
の補強用繊維が通過する間にこの補強用繊維中に溶融樹
脂を含浸させ、次いで冷却後に引き取るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の方
法では、含浸と賦形を同時に行う為、得られるロッド表
面側の繊維は、熱可塑性樹脂で含浸されるものの、中央
部の繊維は脱泡が不十分な為に含浸樹脂の不良となり、
その結果、得られたロッド状樹脂材の物性が低下すると
いう問題があった。又、繊維含有率の高いロッド状樹脂
材を得ようとするとクロスヘッド内で繊維の破断が生じ
てしまう為、通常得られるロッド状樹脂材の繊維含有率
は５０ｗｔ％が限度であり、これ以上の繊維を含有する
ロッド状樹脂材を製造することは困難であるという問題
があった。

【０００４】また、熱硬化性樹脂に見られる様に、樹脂
を含ませた補強繊維を孔の中に通してロッドを得るとい
う、いわゆる引き抜き成形を熱可塑性樹脂に応用する方
式も考えられるが繊維が孔の中で切れてしまい長時間運
転が出来ないという不都合が生じる。

【０００５】そこで、本発明は樹脂の含浸性が良好であ
り、且つ、高い繊維含有率である、ロッド状繊維補強樹
脂材を連続的に製造する方法及びその装置を提供するこ
とを技術課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、含浸と賦形を別々に
行うことにより、繊維含有率が高く、且つ、樹脂の含浸
が良好であることを見い出し本発明に至ったものであ
り、本発明の方法は、補強用繊維に熱可塑性樹脂を含浸
させたロッド状繊維補強樹脂材を製造する方法におい
て、シート状に配列された補強用繊維に熱可塑性樹脂を
含浸させた繊維補強熱可塑性樹脂シートを、熱可塑性樹
脂を軟化状態にした後に、ロールに設けられた溝中に、
熱可塑性樹脂に含浸された補強用繊維を、所定の本数づ
つ張力下に通過させることを特徴とする。

【０００７】本発明に係るロッド状繊維補強樹脂材の連
続製造方法の好ましい実施態様は、シート状に配列され
た補強用繊維に熱可塑性樹脂を含浸させた繊維補強熱可
塑性樹脂シートの繊維含有率が６０〜８５重量％で、そ
の厚さが０．１〜０．５ｍｍであり、かつ繊維補強熱可
塑性樹脂シートのボイド率が吸水率の指標で５％以下で
あることを特徴とする。

【０００８】本発明に係るロッド状繊維補強樹脂材の製
造方法において、シート状に配列された補強用繊維に熱
可塑性樹脂を含浸させた繊維補強熱可塑性樹脂シート
を、製造する装置の直後で、まだ熱可塑性樹脂が軟化状
態にあるうちにシート状物をロッド状に賦形する賦形部
と、ロッド状に形成された樹脂材を引取る引取部を具備
した装置を設置して使用する場合と、予め製造を行った
シート状に配列された補強用繊維に熱可塑性樹脂を含浸
させた繊維補強熱可塑性樹脂シートを巻出す巻出部、繊
維補強熱可塑性樹脂シートを繊維方向に一定巾に切り裂
く裁断部、切り裂かれたシートを予熱して熱可塑性樹脂
を軟化状態にする予熱部、熱可塑性樹脂を軟化状態にし
た後にシート状物をロッド状に賦形する賦形部、ロッド
状に形成された樹脂材を引取る引取部を具備した装置を
使用する場合とがあり、いずれの場合でも本発明の効果
を発揮することが出来る。

【０００９】

【具体的構成】以下、本発明について詳説する。本発明
においてロッドとは所謂棒状であり、その断面が定形、
不定形何れであっても良く、円形、だ円形、角形等その
形状は問わない。円形断面であればその直径は１．５ｍ
ｍから４ｍｍが望ましい。楕円形断面であればその短径
は１．５ｍｍ以上で長径は４ｍｍ以下が望ましい。角形
断面であればその短辺は１．５ｍｍ以上で長辺は４ｍｍ
以下が望ましい。

【００１０】この範囲を外れた１．５ｍｍ未満の場合
は、賦形時に繊維切れが起き易くなり、また、４ｍｍを
越える場合はロッド形状に賦形する時に冷却時間を十分
に取らないとロッドの中心部が冷え切れずにロッド形状
が保て無いので、製造速度を遅くしなければならず生産
性が低下することと、射出成形用のペレットにする場合
ロッドが太いと繊維の分散が悪くなり強度のばらつきが
大きくなる等の問題が発生し易くなる。

【００１１】又、本発明において、複数の連続繊維と
は、繊維を構成するフィラメントの集合体であるロービ
ング、ヤーン、トウという名称で知られているものを複
数用いるもので、フィラメントが充分長くて、使用する
条件下で溶融熱可塑性樹脂塗膜に接して引張るのに充分
な強さを有するものである。好ましい材料としては、ガ
ラス繊維、炭素繊維、高弾性の合成樹脂繊維が挙げられ
るが、無機繊維の炭化ケイ素繊維やアルミナ繊維、チタ
ン繊維、ボロン繊維、ステンレス等の金属繊維を用いる
こともできる。

【００１２】補強繊維のフィラメントの径は５〜２０ミ
クロンが通常使用されており、このフィラメントを２０
０〜１２０００本を束ねたトウを、製造する繊維補強熱
可塑性樹脂シートの巾に合わせて必要本数使用する。

【００１３】合成樹脂繊維は、含浸する熱可塑性樹脂と
接着性を有するように表面処理されていることが好まし
く、更に使用する熱可塑性樹脂の溶融温度で強度等の性
能が変化しないことが必要である。合成樹脂繊維として
は、例えばアラミド繊維（登録商標「ケプラー」等）が
挙げられる。

【００１４】前記ガラス繊維や炭素繊維は、使用する熱
可塑性樹脂に合せて樹脂との接着性を向上させるために
繊維表面にシラン系やチタン系のカプリング剤等の表面
処理剤を塗布することが好ましい。またロービングやト
ウが取扱時にほぐれないように集束剤を用いることは取
扱い上好ましい。

【００１５】又、本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、高密度ポリエチレン、
ポリプロピレン、ナイロン、ポリカーボネート、ポリブ
チレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、
熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリサ
ルフォン、ポリエーテルイミド（商標「ＵＬＴＥ
Ｍ」）、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。
これらの樹脂を用いる場合、予め乾燥を行うのが好まし
く、また繊維との接着向上の目的で樹脂にチタン系等の
カプリング剤を添加することは更に好ましい。

【００１６】一方向に配列した前記繊維に上記熱可塑性
樹脂を含浸してシート状に形成するには通常公知の方法
は全て利用できる。例えば、熱可塑性樹脂を溶融状態で
繊維に含浸させる溶融含浸法、粉末状の熱可塑性樹脂を
空気等の気体中に浮遊、または水などの液体中に懸濁さ
せた状態で含浸させる流動床法などが挙げられる。

【００１７】この様な方法で製造される繊維補強熱可塑
性樹脂シートの繊維含有率は６０〜８５重量％が望まし
い。繊維含有率が低いと物性が十分に発現しないし、逆
に繊維含有率が高すぎると繊維に対する樹脂の含浸が悪
くなり物性が低下するなどの問題が発生する。

【００１８】繊維補強熱可塑性樹脂シートの厚さは０．
１〜０．５ｍｍが望ましい。０．１ｍｍ未満のシートの
場合は、収束数の少ないフィラメント径の細い補強繊維
を使用する必要があるが、繊維補強熱可塑性樹脂シート
製造時に細い繊維が切れ易くシートを均一に仕上げるの
が困難であり、さらに、ロッド製造時にも溝内で繊維の
フィラメント切れが起き、切れたフィラメントが溝中に
堆積し運転継続が困難な状況になることが多い等の問題
がある。

【００１９】また、シートが０．５ｍｍを越える場合は
繊維束の内部まで樹脂が漬み込まずに、含浸が悪くなる
例が多く、ロッドに加工する時に含浸していない繊維が
ロッドの表面に浮き出てロッド品質が低下するという問
題がある。このようにして得られた繊維強化熱可塑性樹
脂シートは、繊維と樹脂濡れが悪いと、繊維と樹脂の界
面に気泡が残る。この様な状態は、ボイドが存在してい
ると一般的には言われている。

【００２０】また、ボイドが少ないほど繊維強化熱可塑
性樹脂シートの機械的強度は高く、繊維強化材料として
は可能な限りボイドを少なくする必要がある。当然のこ
とながら、ボイドの少ない繊維強化熱可塑性樹脂シート
から製造したロッドほど、強度性能が優れており、本発
明に使用する繊維強化熱可塑性樹脂シートはボイドの少
ないものを使うことを前提としている。

【００２１】このボイドの量を測定する方法として、本
発明では、繊維強化熱可塑性樹脂シートを、界面活性能
力の高い溶剤中に浸漬し、溶剤に漬ける前後の重量変化
を測定する方法を採用した。つまり、重量変化が大きい
ほど、ボイド中に溶剤が浸入する量が多く繊維と樹脂の
密着性が悪く強度が低いと判断できる。

【００２２】本発明ではボイド率を測定した溶剤は、ア
ルコールを２０％含有した水を使用した。本発明で定義
したボイド率は以下の通りである。すなわち、

【００２３】

【式１】ボイド率が５％以上の繊維強化熱可塑性樹脂シートを使
用したロッド状繊維補強樹脂材は繊維と樹脂が均質な状
態にならず強度が低くなり構造材料用途には使用するこ
とが困難である。

【００２４】この様にして得られたシート状樹脂をロッ
ド状に賦形する方法としては通常公知の方法は全て利用
できる。例えば、熱可塑性樹脂が溶融状態にある間に半
円の溝を有する一対のロール間を圧力下にシート状樹脂
を通過させる方法、シート状樹脂中の繊維に張力を設
け、半円の溝を有する１本のロールに樹脂が溶融状態に
ある間に押し付ける方法などが挙げられる。

【００２５】ロールに彫り込む溝の形状は、例えば円形
又は楕円形のロッドの場合は、溝の底面が半円形に、角
形断面の場合は、溝の底面を平に加工する必要がある。
溝の深さは繊維束が飛び出さない深さが必要で、賦形し
ようとするロッドの太さの３〜６倍の深さに加工する必
要がある。また、溝の巾は賦形するロッドの太さに対応
して決定されるべきであるが、熱可塑性樹脂は溶融状態
から冷却固化する時に体積収縮するのでこの分を見込ん
で、ロッドの太さより３〜２５％大きい巾に彫り込む
が、使用する樹脂に最適な巾を試行の上決定すべきであ
る。

【００２６】賦形に要する圧力としては、例えば一対の
賦形ロールを用いる場合、線圧として、好ましくは３〜
１０ｋｇ／ｃｍ²である。線圧が低い場合は繊維束同士
の密着が悪くロッド強度が上がらない。又、線圧が１０
ｋｇ／ｃｍ²を越える場合は、繊維束を構成するフィラ
メントがロール間で切れて、ロールに巻き付き連続運転
に支障をきたす。

【００２７】又、一本の賦形ロールを用いる場合、繊維
一本に掛ける張力としては好ましくは４〜１２ｋｇ／ｃ
ｍ²である。張力が低い場合は繊維束同士の密着が悪く
ロッド強度が上がらない。又、張力が１２ｋｇ／ｃｍ²
を越える場合は、繊維束を構成するフィラメントがロー
ル溝に強く擦られて切れて、ロールに巻き付き連続運転
に支障をきたす。

【００２８】賦形ロールの温度は賦形性の面からは高温
が望ましいが、高くなりすぎると樹脂の劣化と、離型性
の悪化があり望ましくない。従って、熱可塑性樹脂のガ
ラス転移温度と軟化点の間で決定すべきである。

【００２９】例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、
ポリエチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂（ポ
リアクリロニトリル・ポリスチレン・ポリアクリル酸エ
ステル）、ポリメチルメタクリレート、ナイロン、ポリ
アセタールであれば６０〜８０℃、ポリエチレンテレフ
タレート、フッ素樹脂であれば７０〜９０℃、ポリフェ
ニレンオキシドであれば８０〜１００℃、ポリカーボネ
ートであれば１００〜１２０℃、ポリフェニレンスルフ
ィド、ポリスルフォンであれば１２０〜１３０℃、ポリ
エーテルサルフォンであれば１４０〜１６０℃、ポリエ
ーテルエーテルケトンであれば１３０〜１４０℃であ
る。

【００３０】賦形ロールの表面は樹脂の離型性の面から
平滑であることが好ましく、特にテフロン、セラミック
等をコーティングすることは特に好ましい。

【００３１】シート状樹脂中の繊維を所定の本数づつ賦
形ロールの溝に導く手段を講ずることは好ましい。当該
手段は例えばカッター刃、棒等を一定間隔に並べ、その
間を所定の本数づつ繊維を通過させることにより達せら
れる。

【００３２】この様にして得られたロッド状繊維補強樹
脂材はそのまま、例えば釣竿等として用いてもよく、ま
た、フィラメントワインディング、圧縮成形用等の成形
素材として用いることもできる。さらに一定長に切断す
ることにより射出成形用ペレットとして用いることも可
能である。

【００３３】

【実施態様】次に本発明の詳細を図面に示した代表的実
施例について説明する。尚、下記実施例のうち、図１に
示す繊維繰出部Ａ、供給部Ｂ、樹脂含浸部Ｃについては
特公平２−４８９０７号に示される方法、及び装置によ
った。

【００３４】図１は本発明の一実施態様を示す概略側面
図、図２はシート状プリプレグをロッド状に賦形する為
の賦形ロールの断面図、図３はシート状プリプレグを賦
形ロールに導く分配器を示す正面図である。

【００３５】図１に示す如く、本発明を実施するための
製造装置は、繊維繰出部Ａ、供給部Ｂ、樹脂含浸部Ｃか
らなるシート状樹脂製造部１０１、賦形１０２及び引取
部１０３とから成る。繊維繰出部Ａに設けられたボビン
１から繰り出される繊維２は供給部Ｂの整列器３により
一方向に整列され、ついで張力調整ロール４、５、６を
通過して繊維シート７を形成する。

【００３６】次に繊維シート７は樹脂含浸部Ｃに入り、
押出機（図示せず）で可塑化された熱可塑性樹脂をダイ
８を経由して、表面に樹脂の薄膜が塗布された下ベルト
１０と接触し、且つ下ベルト１０もしくは上ベルト１２
を介して加熱ロール１３もしくは１１に圧接して樹脂を
含浸し、シート状樹脂１４を得る。シート状樹脂製造部
１０１で得られたシート状樹脂１４は、ついで樹脂が軟
化状態にある間に賦形部１０２の分配器２０、賦形ロー
ル３０を通過してロッド状繊維補強樹脂材５０となる。
分配器２０は所定の本数のピン２１が取り付けられてお
り、ピン間にシート状樹脂１４中の繊維を所定の本数づ
つ通すことにより賦形ロール３０の表面に設けられた溝
３１に繊維束を導くことが容易となる。尚、賦形ロール
３０に設けられた溝３１に繊維束を導くことが困難でな
い場合には分配器２０を省略することは可能である。賦
形ロール３０には必要個数の溝３１が設けられており、
分配器２０で分割されたシート状樹脂１４中の繊維束が
張力下に溝中を押圧されながら通過する間にロッド状に
賦形される。この様にして得られたロッド状繊維補強樹
脂材は、次いで冷却部（図示せず）で冷却された後引取
部１０３によって引取られる。

【００３７】図４は本発明の他の実施態様を示す概略図
である。図４に示す様に繊維補強熱可塑性樹脂シートロ
ール２００を巻出してガイドロール２０１を通し、次い
で加熱装置２０２で熱可塑性樹脂を溶融状態まで加熱す
る。次いで、分配器２０から賦形ロール３０を通しロッ
ド状繊維補強樹脂材５０を引取軸２０４を経由して、巻
取りロール２０５で巻取り、本発明のロッド状繊維補強
樹脂材を製造することが出来る。

【００３８】分配器２０と賦形ロール３０は溶融状態に
ある樹脂が冷えて固まらない様に温度制御されていなけ
ればならない。賦形ロール３０を出た後は、生産性をあ
げるために、冷却装置を設置して急速にロッド形状を保
持させることも出来る。

【００３９】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。実施例１図１に示した装置の各部の仕様がボビン数１００個、押
出機３０mmφ、ロール９、１１、１３の巾４００mm、ロ
ール径２４０mmφ、上下ベルト１０、１２の厚み０．
５mm、巾３５０mmであるものを用いた。

【００４０】又、分配器２０は径が１mmのピン２１をピ
ン軸間８mmのピッチで２６本並べたものを、又、賦形ロ
ール３０はロール径が１００mmφ、長さ２４０mmのロー
ルに径２mmの半円の溝３１を中心間が８mmとなる様に２
５ヶ設けたものを用いた。

【００４１】ボビン１から引き出されたガラス繊維１０
０本を整列器３で一方向に整列させた後、張力調整ロー
ル４、５、６を通過させて２００mm巾の繊維シート７と
した。

【００４２】一方、押出機（図示せず）で２００℃に加
熱溶融したポリプロピレンをダイ８を経由して、下ベル
ト用ロールで２４０℃に加熱された下ベルト１０の表面
に７０μm の厚みで塗布した。ついで前記シートを下ベ
ルトと、上ベルト用ロール１１で加熱された上ベルト１
２にはさんだ状態で２４０℃に加熱された含浸ロール１
１と１３の間を図１に示す状態で４００ｋｇの張力を掛
けながら１ｍ／分の速度で通過させた。この様にして
ポリプロピレンをガラス繊維に含浸させたシート状プリ
プレグは、次いで該プリプレグ中のガラス繊維を４本づ
つに分けた状態で分配器２０のピン２１の間を通す。次
いで、巾２．３ｍｍ、深さ１０ｍｍの溝を彫り込んだ賦
形ロールを通した。この時、分配器と賦形ロールは７０
℃に温度コントロールを行った。賦形ロールを通した時
の繊維束１本当りの張力は４ｋｇであった。

【００４３】このようにして得たロッド状繊維補強樹脂
材は冷却後引取部１０３の引取ロール１５、１６、１７
で引き取られ、巻取軸１８に巻き取った。

【００４４】連続１０時間運転を行った後も繊維が切れ
る等の製造上の問題は発生しなかった。次いで、分配器
２０と賦形ロール３０を取り外して繊維補強熱可塑性樹
脂シートをボイド率測定用として製造した。

【００４５】繊維補強熱可塑性樹脂シートの繊維含有率
及びボイド率の測定結果は各々、７０Ｗｔ％、０．２％
であった。また、得られたロッド状繊維補強樹脂材の引
張強度は１２０ｋｇ／ｍｍ²であった。

【００４６】さらに、ロッド状繊維補強樹脂材を１０ｍ
ｍの長さに切断し射出成形用のマスターペレットとし
た。このマスターペレットと射出成形用のポリプロピレ
ン樹脂と混合し繊維含有率が３０％の射出成形材料と
し、通常の射出成形機により成形を行い成形品を得た。
この成形品の引張強度は１１００ｋｇ／ｃｍ²、アイゾ
ット衝撃強度は２５ｋｇ・ｃｍ／ｃｍであった。

【００４７】実施例２ガラス繊維１００本を炭素繊維１４０本に、ポリプロピ
レンをポリカーボネートに変え、また、押出機での溶融
温度を２００℃から２９０℃に、加熱温度を２４０℃か
ら３１０℃に変えた以外は実施例１と同様に処理してシ
ート状樹脂を得た。ついで、この樹脂中の繊維を６本づ
つ分けて分配器に通し、又、賦形ロールの温度を１８０
℃に変えた以外は実施例１と同様に処理してロッド状繊
維補強樹脂材を得た。

【００４８】次いで実施例１と同様に分配器２０と賦形
ロール３０を取り外して繊維補強熱可塑性樹脂シートを
ボイド率測定用として製造した。この様にして得られ
た、繊維補強熱可塑性樹脂シートの繊維含有率及びボイ
ド率の測定結果は各々、６０Ｗｔ％、５．２％であっ
た。

【００４９】また、得られたロッド状繊維補強樹脂材の
引張強度は１８０ｋｇ／ｍｍ²であった。さらに、実施
例１と同様に、ロッド状繊維補強樹脂材を１０ｍｍの長
さに切断し射出成形用のマスターペレットとした。この
マスターペレットと射出成形用のポリカーボネート樹脂
と混合し繊維含有率が３０％の射出成形材料とし、通常
の射出成形機により成形を行い成形品を得た。この成形
品の引張強度は１４００ｋｇ／ｃｍ²、アイゾット衝撃
強度は２９ｋｇ・ｃｍ／ｃｍであった。

【００５０】実施例３分配器２０と賦形ロール３０を取り外した以外は実施例
１と同様な条件で繊維補強熱可塑性樹脂シートを製造し
た。このシートの繊維含有率及びボイド率の測定結果は
各々、７０Ｗｔ％、０．２％であった。

【００５１】次いで、繊維補強熱可塑性樹脂シート２０
０をガイドロール２０１に通し、２３０℃に加熱された
加熱装置を２ｍ／分の速度で通し、実施例１と全く同様
な分配器２０と賦形ロール３０を通し引取りロール２０
４により引き取りながらロッド状繊維補強樹脂材２０５
を得た。

【００５２】この様にして得られたロッド状繊維補強樹
脂材の引張強度は１２２ｋｇ／ｍｍ²であった。さら
に、実施例１と同様にロッド状繊維補強樹脂材を１０ｍ
ｍの長さに切断し射出成形用のマスターペレットとし
た。このマスターペレットと射出成形用のポリプロピレ
ン樹脂と混合し繊維含有率が３０％の射出成形材料と
し、通常の射出成形機により成形を行い成形品を得た。
この成形品の引張強度は１１００ｋｇ／ｃｍ²、アイゾ
ット衝撃強度は２６ｋｇ・ｃｍ／ｃｍであった。

【００５３】比較例１直径２ｍｍ、長さ３００ｍｍの穿孔を有するクロスヘッ
ドダイ内に押出機で溶融したポリプロピレンを供給し
た。一方、実施例１で用いたガラス繊維５本を上記穿孔
内に通し、２２０℃に加熱されたクロスヘッド内を通過
させながら溶融ポリプロピレンを接触させた後、引き取
ってＷｆ６０％のロッド状繊維補強樹脂材を得ようとし
たが、繊維がクロスヘッドの穿孔内で切断してしまい、
順調に引き取ることができなかった。そこでガラス繊維
の本数を４本に減らして上記操作を行って繊維を樹脂で
被覆した後、冷却して直径２ｍｍのロッドを得た。得ら
れたロッド状繊維補強樹脂材の繊維含有率及びボイド率
の測定結果は、各々５０Ｗｔ％、５．２％であった。

【００５４】また、このロッド状繊維補強樹脂材の引張
強度は４８ｋｇ／ｍｍ²であった。さらに、ロッド状繊
維補強樹脂材を１０ｍｍの長さに切断し射出成形用のマ
スターペレットとした。このマスターペレットと射出成
形用のポリプロピレン樹脂と混合し繊維含有率が３０％
の射出成形材料とし、通常の射出成形機により成形を行
い成形品を得た。この成形品の引張強度は７００ｋｇ／
ｃｍ²、アイゾット衝撃強度は１５ｋｇ・ｃｍ／ｃｍで
あった。

【００５５】比較例２繊維シートを含浸ロール１１と１３の間を７０ｋｇの張
力をかけた外は、実施例１と同様にしてロッド状繊維補
強樹脂材と繊維補強熱可塑性樹脂シートを製造した。ロ
ッド状繊維補強材を製造する時の繊維束１本当りの張力
は０．７ｋｇ／ｃｍ²であった。

【００５６】この様にして得られた繊維補強熱可塑性樹
脂シートの繊維含有率及びボイド率の測定結果は各々、
６０Ｗｔ％、５．２％であった。また、得られたロッド
状繊維補強樹脂材の引張強度は６０ｋｇ／ｍｍ²であっ
た。さらに、ロッド状繊維補強樹脂材を１０ｍｍの長さ
に切断し射出成形用のマスターペレットとした。このマ
スターペレットと射出成形用のポリプロピレン樹脂と混
合し繊維含有率が３０％の射出成形材料とし、通常の射
出成形機により成形を行い成形品を得た。この成形品の
引張強度は１０ｋｇ／ｃｍ²、アイゾット衝撃強度は１
５ｋｇ・ｃｍ／ｃｍであった。

【００５７】比較例３分配器２０と賦形ロール３０の代わりに、図５に示した
直径２ｍｍの孔３０１が２５箇所ある引き抜き金型３０
０を取り付けて、孔３０１に溶融熱可塑性樹脂補強繊維
に含浸され一定巾で裂かれたシート状樹脂３０２を通し
て、ロッド状繊維補強樹脂材５０とする以外は、実施例
１と同様にしてロッド状繊維補強樹脂材を製造した。製
造を始めて、１０分後に２５個の孔の内３箇所で繊維が
切れて運転の継続が出来なくなった。

【００５８】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、含浸性が
良好であり、かつ所望の繊維含有率を有するシート状樹
脂を製造した後に、更にロッド状に賦形する為、ボイド
がほとんどなく、かつ必要があれば高繊維含有率を有す
るロッド状繊維補強樹脂材が連続的に得られるという効
果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様を示す概略側面図である。

【図２】シート状樹脂をロッド状に賦形するための賦形
ロールの断面図である。

【図３】シート状樹脂を賦形ロールに導く分配器を示す
正面図である。

【図４】本発明の他の一実施態様を示す概念図である。

【図５】引き抜き成形用金型で、シート状樹脂をロッド
状に賦形している概念図である。

【符号の説明】

Ａ繊維繰出部Ｂ供給部Ｃ樹脂含浸部１ボビン２繊維３整列器４張力調整ロール５張力調整ロール６張力調整ロール７繊維シート８ダイ９ガイドロール１０下ベルト１１加熱ロール１２上ベルト１３加熱ロール１４シート状樹脂１５取引ロール１６取引ロール１７ガイドロール１８巻取軸２０分配器２１ピン３０賦形ロール３１溝５０ロッド状繊維補強樹脂材１０１シート状樹脂製造部１０２賦形部１０３引取部２００繊維補強熱可塑性樹脂シート２０１ガイドロール２０２加熱装置２０４引取ロール２０５巻取ロール３００引抜成形用金型３０１ロッド形成用の孔３０２一定巾で裂かれたシート状樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｌ 31:06 4Ｆ (72)発明者益田操神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内 (72)発明者岸智神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内 (72)発明者丸子千明神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内 (72)発明者田邉浩史神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】補強用繊維に熱可塑性樹脂を含浸させたロ
ッド状繊維補強樹脂材を製造する方法において、シート
状に配列された補強用繊維に熱可塑性樹脂を含浸させた
繊維補強熱可塑性樹脂シートを、熱可塑性樹脂を軟化状
態にした後に、ロールに設けられた溝中に、熱可塑性樹
脂に含浸された補強用繊維を、所定の本数づつ張力下に
通過させることを特徴とするロッド状繊維補強樹脂材の
連続製造方法。
【請求項２】シート状に配列された補強用繊維に熱可塑
性樹脂を含浸させた繊維補強熱可塑性樹脂シートの繊維
含有率が６０〜８５重量％で、その厚さが０．１〜０．
５ｍｍであり、かつ繊維補強熱可塑性樹脂シートのボイ
ド率が吸水率の指標で５％以下であることを特徴とする
請求項１記載のロッド状繊維補強樹脂材の連続製造方
法。
【請求項３】補強用繊維に熱可塑性樹脂を含浸させたロ
ッド状繊維補強樹脂材を製造する装置において、複数の
繊維を繰り出す繊維繰出部と、繊維を一方向に引揃えて
シート状と成す手段を有する供給部と、補強用繊維に熱
可塑性樹脂を含浸する含浸部と、樹脂が含浸されたシー
ト状樹脂をロッド状に賦形する賦形部と、ロッド状樹脂
を引取る引取部を具備することを特徴とするロッド状繊
維補強樹脂材の連続製造装置。
【請求項４】含浸部が、複数の加熱ロールの間をＳ字状
に通過する一対のベルト、ベルトを加熱する為の複数の
加熱ロール、下ベルト表面に溶融熱可塑性樹脂を塗布す
る押出機及びダイ、並びに加熱ロールを駆動する駆動機
構から構成され、かつ賦形部が含浸部の直後に設けられ
た溝を有する賦形ロールから構成されることを特徴とす
る請求項３記載のロッド状繊維補強樹脂材の連続製造装
置。
【請求項５】補強用繊維に熱可塑性樹脂を含浸させたロ
ッド状繊維補強材を製造する装置において、補強繊維に
熱可塑性樹脂が含浸されたシートを巻出す巻出部と、繊
維補強熱可塑性樹脂シートを繊維方向に一定巾に切り裂
く裁断部と、切り裂かれたシートを予熱して熱可塑性樹
脂を軟化状態にする予熱部と、軟化したシートをロッド
状に賦形する賦形部と、ロッド状繊維補強樹脂材を引取
る引取部を具備することを特徴とするロッド状繊維補強
樹脂材の連続製造装置。