JPH06182765A - 繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱可塑性樹脂と強化繊維の重量割合の安定し
た繊維強化熱可塑性樹脂シートを得る。 【構成】 まず、多数のモノフィラメントよりなる強化
繊維束Ｆ１を、粉体状熱可塑性樹脂の流動床Ｒ中を通過
させ、繊維束の各モノフィラメントに粉体状熱可塑性樹
脂を付着させる。つぎに、流動床通過後の樹脂付着強化
繊維Ｆ２に液状物質を噴霧し粉体状熱可塑性樹脂を湿潤
化させる。つぎに、湿潤樹脂付着強化繊維Ｆ３を２５ｍ
ｍに切断し、切断湿潤樹脂付着強化繊維Ｆ４を所定間隔
をおいて対向せしめられた上下無端ベルト11, 12の間隙
への送り込み部上に落下させて集積し、上下無端ベルト
11, 12の間隙に連続的に送り込む。最後に、切断湿潤樹
脂付着強化繊維Ｆ４の集積物Ｆ５を移動する両無端ベル
ト11, 12で挾みながら、加熱領域17及び冷却領域18を通
過させてシート状となす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、強靭な繊維強化熱可塑
性樹脂プレート材料や各種製品を得るためのプレス成形
用材料であるいわゆるスタンパブル・シートに好適な繊
維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉体状熱可塑性樹脂を強化繊維に付着さ
せた後、切断樹脂付着強化繊維を落下集積し、上下無端
ベルトで挾みながら加熱領域及び冷却領域を通過させて
シート状となす繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法
は知られている（特開平２−２５２５３５号公報参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の上記繊維強化熱
可塑性樹脂シートの製造方法では、粉体状熱可塑性樹脂
がモノフィラメントの直径の１０倍以上（特に２０倍以
上）の粒径の粒子が５０重量％以上であると、粉体状熱
可塑性樹脂を強化繊維に付着させてから熱可塑性樹脂と
強化繊維の重量割合を調整しても、後工程において粉体
状熱可塑性樹脂が強化繊維から脱落しやすく、熱可塑性
樹脂と強化繊維の安定した重量割合を得ることができな
い場合があった。また、この問題を改善するために、粒
径の小さいものを使用しようとしても、小粒径樹脂は一
般に高価で、また、重合段階で既に大きな粒子のものし
か得られない熱可塑性樹脂の場合には、さらに粉砕工程
等を必要とするのでコスト高となるという問題があっ
た。

【０００４】本発明の目的は、強化繊維のモノフィラメ
ントへの粉体状熱可塑性樹脂の付着性を改善し、熱可塑
性樹脂と強化繊維の重量割合の安定した繊維強化熱可塑
性樹脂シートの製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による繊
維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法は、多数のモノフ
ィラメントよりなる強化繊維束を、粉体状熱可塑性樹脂
の流動床中を通過させ、繊維束の各モノフィラメントに
粉体状熱可塑性樹脂を付着させる工程と、流動床通過後
の樹脂付着強化繊維に液状物質を噴霧し粉体状熱可塑性
樹脂を湿潤化させる工程と、湿潤樹脂付着強化繊維を５
ｍｍ以上の長さに切断し、切断湿潤樹脂付着強化繊維を
所定間隔をおいて対向せしめられた上下無端ベルトの間
隙への送り込み部上に落下させて集積し、上下無端ベル
トの間隙に連続的に送り込む工程と、切断湿潤樹脂付着
強化繊維の集積物を移動する両無端ベルトで挾みなが
ら、加熱領域及び冷却領域を通過させてシート状となす
工程とを含むことを特徴とするものである。

【０００６】請求項２の発明による繊維強化熱可塑性樹
脂シートの製造方法は、多数のモノフィラメントよりな
る強化繊維束を、モノフィラメントの直径の２０倍以下
の粒径の粒子が５０重量％以上存在する第１粉体状熱可
塑性樹脂の流動床中を通過させ、繊維束の各モノフィラ
メントに第１粉体状熱可塑性樹脂を付着させる工程と、
樹脂付着強化繊維を５ｍｍ以上の長さに切断し、切断樹
脂付着強化繊維を、モノフィラメントの直径の２０倍を
超える粒径の粒子が５０重量％以上存在する第２粉体状
熱可塑性樹脂とともに、所定間隔をおいて対向せしめら
れた上下無端ベルトの間隙への送り込み部上に落下させ
て集積し、上下無端ベルトの間隙に連続的に送り込む工
程と、切断樹脂付着強化繊維及び第２粉体状熱可塑性樹
脂の集積物を移動する両無端ベルトで挾みながら、加熱
領域及び冷却領域を通過させてシート状となす工程とを
含むことを特徴とするものである。

【０００７】強化繊維としては、使用せられる熱可塑性
樹脂の溶融温度において熱的に安定な繊維が用いられ
る。具体的には、ガラス繊維、炭素繊維、シリコン・チ
タン・炭素繊維、ボロン繊維、微細な金属繊維、アラミ
ド繊維、液晶ポリマー繊維、ポリエステル繊維、ポリア
ミド繊維などの有機繊維をあげることができる。

【０００８】モノフィラメントの直径は１〜５０μｍが
好ましい。１μｍ未満ではモノフィラメントにまで開繊
したときの取扱性が困難であり、また５０μｍを超える
と強化繊維による樹脂の補強効果が充分ではなくなる。
多数の連続モノフィラメントを強化繊維束とするさいに
集束剤を使用しても使用しなくてもよいが、使用する場
合には、集束剤の付着量が１重量％を超えると、強化繊
維束をモノフィラメント単位に分離するのが困難とな
り、熱可塑性樹脂のモノフィラメント相互間への含浸性
が低下する。

【０００９】強化繊維の長さは５ｍｍ以上である必要が
ある。５ｍｍ未満では繊維の補強効果が充分ではなく一
方向繊維の強度向上効果に悪影響をおよぼす。またスタ
ンパブル・シートとしてのプレス成形時の流動性を考慮
した場合には、強化繊維の長さは１００ｍｍ以下が好ま
しく、より好ましくは５０ｍｍ以下とされる。１００ｍ
ｍを超えるとプレス成形時の繊維強化熱可塑性樹脂の流
動性が劣る。

【００１０】請求項１の発明において、噴霧せられる液
状物質は、室温において液体であるものすべてが使用で
きる。例えば、水、水溶液若しくはこれらにアクリル粘
着剤を懸濁したエマルジョンまたはアセトン、ヘキサ
ン、テトラヒドロフラン等の有機溶剤、鉱物油、シリコ
ーン油、植物油等のオイル類をあげることができる。こ
れらのうち、価格的に有利でありまた製造上安全に使用
できる水質系の水溶液、エマルジョンが好適に用いられ
る。

【００１１】これらの液状物質は、その付着量が粉体状
熱可塑性樹脂付着繊維の０．０１ないし５０重量％とな
るように噴霧するのが好ましい。０．０１重量％未満で
あると噴霧の効果が充分でなく、５０重量％を超えると
液状物質が強化繊維に付着した熱可塑性樹脂を不均一に
流動せしめ、均一な熱可塑性樹脂と強化繊維の重量割合
が得にくい。

【００１２】熱可塑性樹脂と強化繊維の重量割合は、繊
維強化熱可塑性樹脂シートが必要とする物性により適宜
決定されるが、強化繊維が１０〜７０重量％であること
が好ましい。強化繊維が１０重量％未満であるとシート
の機械的強度が充分でなく、７０重量％を超えると熱可
塑性樹脂が均一に含浸したシートが得にくい。

【００１３】熱可塑性樹脂は、加熱により溶融軟化する
粉体状樹脂すべてが使用可能である。例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフッ化
ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニ
レンオキサイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル
エーテルケトン等が使用される。

【００１４】また、上記熱可塑性樹脂を主成分とする共
重合体やグラフト樹脂やブレンド樹脂、たとえばエチレ
ン−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合
体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、ウレタン−塩化
ビニル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レン共重合体、アクリル酸変性ポリプロピレン、マレイ
ン酸変性ポリエチレンなども使用しうる。そして前記熱
可塑性樹脂には、安定剤、滑剤、加工助剤、可塑剤、着
色剤、無機充填材のような添加剤が配合されてもよい。

【００１５】なお、請求項１の発明は、モノフィラメン
トの直径の１０倍〜２０倍未満の粒径が５０重量％以上
存在する粉体状樹脂に適用するのが特に好ましい。モノ
フィラメントの直径の２０倍以上の粒径の樹脂を用いる
場合は湿潤化による強化繊維からの脱落防止が余り期待
できないからである。

【００１６】請求項２の発明において、第１粉体状熱可
塑性樹脂は、使用せられる強化繊維、使用せられる第２
粉体状熱可塑性樹脂及び製品である繊維強化熱可塑性樹
脂シートの要求せられる特性により適宜決定せられる
が、使用せられる強化繊維のモノフィラメントの直径の
２０倍以下の粒子径の粒子が５０重量％以上の粉体であ
る必要がある。強化繊維のモノフィラメントの直径の２
０倍以下の粒径の粒子が５０重量％未満であると、強化
繊維のモノフィラメントどうしの間まで粉体が充分に入
り込まずに繊維の開繊性が悪くなる。第１粉体状熱可塑
性樹脂が重合段階で既に前記粒径条件を満たしているも
のであればそのまま使用してもよいが、粒径が大きい場
合は、冷凍粉砕等の粉砕手段により所定の粒径に調整せ
られる。

【００１７】なお、第１粉体状熱可塑性樹脂と共に粉体
状熱硬化性樹脂や無機充填材粉体を流動床中で用いて強
化繊維の開繊に役立ててもよいが、これらはその後の適
宜の工程で除去しておくのが好ましい。

【００１８】また、第２粉体状熱可塑性樹脂は、強化繊
維のモノフィラメントの直径の２０倍を超える粒径の粒
子が５０重量％以上存在する必要がある。この条件の第
２粉体状熱可塑性樹脂を切断樹脂付着繊維とともに落下
集積することにより、強化繊維と熱可塑性樹脂の均一混
合物が得られる。第２粉体状熱可塑性樹脂が、強化繊維
のモノフィラメントの直径の２０倍以下の粒径の粒子が
５０重量％未満であれば、強化繊維と熱可塑性樹脂の均
一な混合物が得られにくく、かつ粒径の小さな樹脂は高
価であるので、結局、繊維強化熱可塑性樹脂シートがコ
スト高となる。

【００１９】

【作用】請求項１の発明による繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートの製造方法は、まず、多数のモノフィラメントより
なる強化繊維束を、粉体状熱可塑性樹脂の流動床中を通
過させるから、流動床中で、気体の噴出や流動床中に発
生する靜電気や粉末状熱可塑性樹脂の擦り揉みによっ
て、強化繊維はモノフィラメント単位に分離、開繊さ
れ、モノフィラメント相互間に粉体状熱可塑性樹脂が侵
入し、これが靜電気的に各モノフィラメントに捕捉され
て付着する。そして、流動床を通過後の樹脂付着強化繊
維に液状物質を噴霧して粉体状熱可塑性樹脂を湿潤化さ
せるから、強化繊維に付着した熱可塑性樹脂が後工程に
おいて強化繊維から脱落しない。その後、湿潤樹脂付着
強化繊維を５ｍｍ以上の長さに切断し、切断湿潤樹脂付
着強化繊維を所定間隔をおいて対向せしめられた上下無
端ベルトの間隙への送り込み部上に落下させて集積し、
上下無端ベルトの間隙に連続的に送り込み、切断湿潤樹
脂付着強化繊維の集積物を移動する両無端ベルトで挾み
ながら、加熱領域及び冷却領域を通過させてシート状と
なすものであるから、熱可塑性樹脂がモノフィラメント
相互間にまで充分含浸する。その結果、熱可塑性樹脂と
強化繊維との分布が均一となる。

【００２０】請求項２の発明による繊維強化熱可塑性樹
脂シートの製造方法は、多数のモノフィラメントよりな
る強化繊維束を、とくにモノフィラメントの直径の２０
倍以下の粒径の粒子が５０重量％以上存在する第１粉体
状熱可塑性樹脂の流動床中を通過させるから、特に、小
粒径の第１粉体状熱可塑性樹脂の擦り揉みにより、強化
繊維は確実にモノフィラメント単位に分離・開繊せら
れ、第１粉体状熱可塑性樹脂の強化繊維に対する付着が
きわめて良好に行なわれる。しかる後に、樹脂付着強化
繊維を５ｍｍ以上の長さに切断し、切断樹脂付着強化繊
維を、モノフィラメントの直径の２０倍を超える粒径の
粒子が５０重量％以上存在する第２粉体状熱可塑性樹脂
とともに、所定間隔をおいて対向せしめられた上下無端
ベルトの間隙への送り込み部上に落下させて集積するか
ら、熱可塑性樹脂がモノフィラメント相互間にまで充分
含浸する。その結果、熱可塑性樹脂と強化繊維との分布
が均一となる。

【００２１】

【実施例】まず、請求項１の発明の実施例について説明
する。 実施例１ まずは、請求項１の発明の実施に使用せられる繊維強化
熱可塑性樹脂の製造装置につき、図１を参照して説明す
る。以下の説明において、前とは図１の右方向をいうも
のとする。なお、図１において、強化繊維束（Ｆ１）は
便宜上１本のみが図示されているが、実際には多数本の
強化繊維束（Ｆ１）が並列に用いられる。図１の装置
は、強化繊維に粉体状熱可塑性樹脂を付着させ、樹脂付
着強化繊維に液状物質を噴霧し供給する湿潤樹脂付着強
化繊維供給部（Ａ）と、湿潤樹脂付着強化繊維を切断後
落下集積する集積部（Ｂ）と、湿潤樹脂付着強化繊維の
集積物を加熱加圧してシート状となすシート成形部
（Ｃ）とからなる。

【００２２】湿潤樹脂付着強化繊維供給部（Ａ）には、
連続した強化繊維束（Ｆ１）が巻回された巻戻しロール
(1) と、その前方に配置されかつ強化繊維束（Ｆ１）に
粉体状熱可塑性樹脂を含浸させる流動床装置(2) と、流
動床装置(2) の前方に配置せられ、その流動床（Ｒ）通
過後の樹脂付着強化繊維（Ｆ２）に振動を加えて付着し
た粉体状熱可塑性樹脂の一部を落下させ、強化繊維の樹
脂付着量を調整する振動幅及び振動数の調節可能な振動
バー(3) と、振動バー(3) の前方に配置されかつ樹脂付
着強化繊維（Ｆ２）に液状物質を上から噴霧する噴霧器
(4) と、噴霧器(4) の前方に配置されかつ液状物質によ
り湿潤化した湿潤樹脂付着強化繊維（Ｆ３）を引き取る
駆動ロール(5) 及びピンチ・ロール(6) とからなる。

【００２３】流動床装置(2) の槽底壁には、多数の通気
孔が設けられており、槽底壁の下方の気体供給路から送
られてきた空気、窒素ガス等の気体（Ｇ）が通気孔を通
って槽内に噴出されるようになされている。槽内に充填
された粉体状熱可塑性樹脂は、気体（Ｇ）の噴出によっ
て安定して樹脂が浮遊している流動化状態となり、流動
床（Ｒ）が形成される。槽の内部及び前後槽壁の上方に
は強化繊維束（Ｆ１）を案内するためのガイド・バー
(7) が設けられている。ガイド・バー(7) と駆動ロール
(5) との間には、複数のガイド・ロール(23)が配置され
ている。

【００２４】集積部（Ｂ）は、湿潤樹脂付着強化繊維
（Ｆ３）を５ｍｍ以上に切断し、切断湿潤樹脂付着強化
繊維（Ｆ４）を供給するためのロータリー・カッター
(8) と、ロータリー・カッター(8) の下方に千鳥状に配
置せられかつ切断湿潤樹脂付着強化繊維（Ｆ４）の分散
性を促進するための側面からみて六角形状フィン(9) を
多数並列状に備えた回転軸(10)とからなる。ロータリー
・カッター(8) は駆動ロール(5) の前に対峙状に存在す
る。

【００２５】シート成形部（Ｃ）は、下無端ベルト(11)
及び上無端ベルト(12)とを備えており、モーター（図示
略）で上下各複数のプーリ(13)(14)のうち上下各１つを
駆動することにより、連続して移動せしめられている。
下無端ベルト(11)上には、図１において左から右に移動
する一定高さの搬送路(15)が形成されている。上無端ベ
ルト(12)には、下無端ベルト(11)の中途から先端にかけ
て、下無端ベルト(11)の搬送路(15)と所定間隙をおいて
その搬送速度に同調して移動する押圧部(16)が設けられ
ており、搬送路(15)の上無端ベルト(12)より後方に突出
した部分は、フィン(9) 付き回転軸(10)の下方に位置し
ており、切断湿潤樹脂付着強化繊維（Ｆ４）の集積物
（Ｆ５）を上下無端ベルト(11)(12)の間隙へ送り込み部
となされている。押圧部(16)の上下には、加熱領域(17)
と、冷却領域(18)とがこの順で設けられている。

【００２６】加熱領域(17)には、上下の対応する位置に
複数対の第１押圧ロール(19)が設けられ、冷却領域(18)
には、上下の対応する位置に複数対の第２押圧ロール(2
0)が設けられている。第１及び第２押圧ロール(19)(20)
の上下間の各間隙はそれぞれ調整自在となされている。

【００２７】加熱領域(17)の加熱手段としては、電動式
または熱風循環式の加熱炉が用いられる。冷却領域(18)
の冷却手段としては、ブロアー等により空気を吹き付け
て冷却する方式や、押圧ロール(20)を冷却する方式等が
採用される。

【００２８】つぎに、上記装置を用いた繊維強化熱可塑
性樹脂シートの製造方法を説明する。まず、強化繊維束
（Ｆ１）の先端部を駆動ロール(5) とピンチ・ロール
(6) との間に挾み、捻りがかからないようにして巻戻
す。この強化繊維（Ｆ１）を案内バー(5) により案内し
て流動床装置(2) の槽内の粉体状熱可塑性樹脂の流動床
（Ｒ）を通過させ、強化繊維（Ｆ１）をモノフィラメン
ト単位に分離、開繊させてモノフィラメント間に粉体状
熱可塑性樹脂を侵入させかつこれを各モノフィラメント
に付着させる。

【００２９】樹脂付着強化繊維（Ｆ２）に振動バー(3)
で振動を与えて余分の熱可塑性樹脂を強化繊維から落下
除去することにより、熱可塑性樹脂と強化繊維との重量
割合を調整する。調整した直後に噴霧器(4) により、液
状物質（Ｌ）を噴霧し、樹脂付着強化繊維（Ｆ２）を湿
潤化する。

【００３０】湿潤樹脂付着強化繊維（Ｆ３）をロータリ
ー・カッター(8) により、５ｍｍ以上の長さに切断し、
多数のフィン(9) により均一に分散落下させて、これを
次工程のシート成形部（Ｃ）の搬送路(15)上に切断湿潤
樹脂付着強化繊維（Ｆ４）として集積する。

【００３１】つぎに、切断湿潤樹脂付着強化繊維（Ｆ
４）の集積物（Ｆ５）を移動する下無端ベルト(11)と上
無端ベルト(12)とで挾んで加熱領域(17)及び冷却領域(1
8)の順で通過させる。加熱領域(17)を通過させる間に、
集積物（Ｆ５）中の熱可塑性樹脂が溶融されかつ第１押
圧ロール(19)で加圧され、ついで冷却領域(18)を通過さ
せる間に、溶融樹脂が第２押圧ロール(20)で加圧されな
がら冷却固化されてシート状となされ、繊維強化熱可塑
性樹脂シート（Ｓ１）を得る。

【００３２】この実施例では、上記において、強化繊維
束（Ｆ１）にモノフィラメントの直径が２３μｍのガラ
スロービングを用いた。粉体状熱可塑性樹脂としては、
エチレン−プロピレンのブロックコポリマーの重合粉体
（粒径４００μｍ以上の粒子が全体の９０重量％）を用
いた。

【００３３】振動バー(3) により、樹脂付着強化繊維
（Ｆ２）の熱可塑性樹脂と強化繊維の重量割合を３：２
に調整した。

【００３４】液状物質としては、水道水を用い、これを
樹脂付着強化繊維（Ｆ２）に噴霧して７重量％付着させ
た。湿潤樹脂付着強化繊維（Ｆ３）の長さを２５ｍｍと
なるように切断した。

【００３５】切断湿潤樹脂付着強化繊維（Ｆ４）を６０
０ｍｍ幅の搬送路(15)の中央部分に５００ｍｍ幅で４４
８０ｇ／ｍ² となるように落下集積した。このときの集
積物（Ｆ５）の見掛け厚みは３８ｍｍであった。

【００３６】上下無端ベルト(11)(12)の移動速度を５８
０ｍｍ／分、第１押圧ロール(19)の上下の間隙を調整し
て搬送路(15)と押圧部(16)との間隙を３．９ｍｍ、加熱
手段として、２１５℃の熱風が循環している長さ１６０
０ｍｍの熱風加熱炉を使用、冷却手段として、空気吹き
付け用ブロアを使用、第２押圧ロール(19)の上下の間隙
を調整して搬送路(15)と押圧部(16)との間隙を３．７ｍ
ｍとし、集積物(5) から幅５００ｍｍ、厚さ３．７ｍｍ
の繊維強化熱可塑性樹脂シート（Ｓ１）を得た。

【００３７】実施例２ 強化繊維束（Ｆ１）としては、モノフィラメントの直径
が１７μｍのガラスロービングを用いた。粉体状熱可塑
性樹脂としては、ホモポリプロピレンの冷凍粉砕粉体
（粒径３００μｍ以上の粒子が全体の６０重量％）を用
いた。

【００３８】振動バー(3) により、樹脂付着強化繊維
（Ｆ２）の熱可塑性樹脂と強化繊維の重量割合を７：３
に調整した。液状物質としては、固形分５重量％の水系
アクリルエマルジョンを用い、これを樹脂付着強化繊維
（Ｆ２）に噴霧して３重量％付着させた。湿潤樹脂付着
強化繊維（Ｆ３）の長さを５０ｍｍになるように切断し
た。切断湿潤樹脂付着繊維（Ｆ４）を６００ｍｍ幅の搬
送路(15)の中央部分に５００ｍｍ幅で連続的に３９２０
ｇ／ｍ² となるように落下集積した。このときの集積物
（Ｆ５）の見掛け厚みは４４ｍｍであった。

【００３９】上下無端ベルト(11)(12)の移動速度を５８
０ｍｍ／分、第１押圧ロール(19)の上下の間隙を調整し
て搬送路(15)と押圧部(16)との間隙を３．７ｍｍ、実施
例１と同じ熱風加熱炉及び空気吹き付け用ブロアを使
用、第２押圧ロール(19)の上下の間隙を調整して搬送路
(15)と押圧部(16)との間隙を３．５ｍｍとした。

【００４０】その他は実施例１と同じ工程により、集積
物（Ｆ５）から幅５００ｍｍ、厚さ３．５ｍｍの繊維強
化熱可塑性樹脂シート（Ｓ１）を得た。

【００４１】実施例３ 強化繊維束（Ｆ１）としては、モノフィラメントの直径
が１４μｍのガラスロービングを用いた。粉体状熱可塑
性樹脂としては、ポリ塩化ビニルの重合粉体（粒径２０
０μｍ以上の粒子が全体の６０重量％）を用いた。

【００４２】振動バー(3) により、樹脂付着強化繊維
（Ｆ２）の熱可塑性樹脂と強化繊維の重量割合を７：３
に調整した。

【００４３】液状物質としてはジオクチルフタレートの
アセトン溶液を用い、これを樹脂付着強化繊維（Ｆ２）
に噴霧して５重量％付着させた。

【００４４】切断湿潤樹脂付着強化繊維（Ｆ４）を６０
０ｍｍ幅の搬送路(15)の中央部分に５００ｍｍ幅で連続
的に５９８０ｇ／ｍ² となるように落下集積した。この
ときの集積物（Ｆ５）の見掛け厚みは６５ｍｍであっ
た。

【００４５】上下無端ベルト(11)(12)の移動速度を５８
０ｍｍ／分、第１押圧ロール(19)の上下の間隙を調整し
て搬送路(15)と押圧部(16)との間隙を３．９ｍｍ、実施
例１と同様の熱風加熱炉及び空気吹き付け用ブロアを使
用、第２押圧ロール(19)の上下の間隙を調整して搬送路
(15)と押圧部(16)との間隙を３．７ｍｍとした。その他
は実施例１と同様の工程により、集積物（Ｆ５）から幅
５００ｍｍ、厚さ３．７ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂シ
ート（Ｓ１）を得た。

【００４６】比較例１ 実施例１において、水道水を噴霧しなかった以外は、実
施例１と同様にして繊維強化熱可塑性樹脂シートを得
た。

【００４７】比較例２ 実施例２において、固形分５重量％の水系アクリルエマ
ルジョンを噴霧しなかった以外は、実施例２と同様にし
て繊維強化熱可塑性樹脂シートを得た。

【００４８】比較例３ 実施例３において、ジオクチルフタレートのアセトン溶
液を噴霧しなかった以外は、実施例３と同様にして繊維
強化熱可塑性樹脂シートを得た。

【００４９】つぎに、請求項２の発明の実施例につき説
明する。

【００５０】実施例４ 請求項２の発明の実施に使用せられる繊維強化熱可塑性
樹脂シートの製造装置につき、図２を参照して説明す
る。

【００５１】図２の装置は、強化繊維に第１粉体状熱可
塑性樹脂(a) を付着させて供給する樹脂付着強化繊維供
給部（Ｄ）と、樹脂付着強化繊維を切断後、第２粉体状
熱可塑性樹脂(b）とともに落下集積する集積部（Ｅ）
と、切断樹脂付着強化繊維及び第２粉体状熱可塑性樹脂
(b) の集積物を加熱加圧してシート状となすシート成形
部（Ｆ）とからなり、図１の装置における液状物質噴霧
器(4) がなく、代わりに、最上位のフィン(9) 付き回転
軸(10)に一端が上方からのぞむように配置せられかつ図
２において反時計方向に移動している水平無端ベルト(2
1)と、無端ベルト(21)の他端上方に配置せられかつ第２
粉体状熱可塑性樹脂(b) が充填せられ、これを水平無端
ベルト(21)に供給するホッパ(22)とが存在する点で相違
し、その他は図１と同じであるので同一部分には図１と
同一符号を付し、その説明を省略する。

【００５２】繊維強化熱可塑性樹脂の製造方法も、請求
項１の発明のような液状物質（Ｌ）を用いない代わり
に、流動床(2) に用いられる第１粉体状熱可塑性樹脂
(a) として、強化繊維束（Ｆ１）のモノフィラメントの
直径の２０倍以下の粒径の粒子が５０重量％以上である
ものを用い、さらにモノフィラメントの直径の２０倍を
超える粒径の粒子が５０重量％以上である第２粉体状熱
可塑性樹脂(b) をホッパ(22)から水平無端ベルト(21)を
介してフィン(9) 付き回転軸(10)上に定量的に落下さ
せ、樹脂付着強化繊維（Ｆ２）とともに搬送路(15)上に
落下させて集積物（Ｆ６）とした以外の工程は、請求項
１の発明と同様である。

【００５３】強化繊維束（Ｆ１）としては、モノフィラ
メントの直径が１７μｍのガラスロービングを用いた。
第１粉体状熱可塑性樹脂(a) としては、ホモポリプロピ
レンの冷凍粉砕粉（粒径１３０〜２００μｍの粒子が全
体の８０重量％）を用いた。また、第２粉体状熱可塑性
樹脂(b) としては、エチレン−プロピレンのブロックコ
ポリマーの重合粉体（粒径４００μｍ以上の粒子が全体
の９０重量％）を用いた。

【００５４】振動バー(3) により、樹脂付着強化繊維
（Ｆ２）の熱可塑性樹脂と強化繊維の重量割合を７：３
に調整した。

【００５５】樹脂付着強化繊維（Ｆ２）の長さを２５ｍ
ｍとなるように切断した。

【００５６】切断樹脂付着強化繊維（Ｆ６）を、６００
ｍｍ幅の搬送路(15)の中央部分に５００ｍｍ幅で連続的
に１８９０ｇ／ｍ² となるように、また第２粉体状熱可
塑性樹脂(b) を２６００ｇ／ｍ² となるように落下集積
した。このときの集積物（Ｆ６）の見掛け厚みは４５ｍ
ｍであった。

【００５７】上下無端ベルト(11)(12)の移動速度を５８
０ｍｍ／分、第１押圧ロール(19)の上下の間隙を調整し
て搬送路(15)と押圧部(16)との間隙を３．９ｍｍ、加熱
手段として、２００℃の熱風が循環している長さ１５０
０ｍｍの熱風加熱炉を使用、冷却手段として、空気吹き
付け用ブロアを使用、第２押圧ロール(19)の上下の間隙
を調整して搬送路(15)と押圧部(16)との間隙を３．７ｍ
ｍとした。

【００５８】その他は実施例４と同じの工程により、集
積物（Ｆ６）から幅５００ｍｍ、厚さ３．７ｍｍの繊維
強化熱可塑性樹脂シート（Ｓ２）を得た。

【００５９】実施例５ 強化繊維束（Ｆ１）としては、モノフィラメントの直径
が２３μｍのガラスロービングを用いた。第１粉体状熱
可塑性樹脂(a) としては、エチレン−塩化ビニル共重合
体（粒径１５０〜２１２μｍの粒子が全体の６５重量
％）を用いた。また、第２粉体状熱可塑性樹脂(b) とし
ては、ホモポリプロピレンの重合粉体（粒径６００μｍ
以上の粒子が全体の９０重量％）を用いた。

【００６０】振動バー(3) により、樹脂付着強化繊維
（Ｆ２）の熱可塑性樹脂と強化繊維の重量割合を３０：
１に調整した。

【００６１】樹脂付着繊維（Ｆ２）の長さを５０ｍｍと
なるように切断した。

【００６２】切断樹脂付着繊維（Ｆ３）を６００ｍｍ幅
の搬送路(15)の中央部分に５００ｍｍ幅で連続的に１４
００ｇ／ｍ² となるように、また第２粉体状熱可塑性樹
脂(b) を３１４０ｇ／ｍ² となるように落下集積した。
このときの集積物（Ｆ６）の見掛け厚みは５５ｍｍであ
った。

【００６３】上下無端ベルト(11)(12)の移動速度を５８
０ｍｍ／分、第１押圧ロール(19)の上下の間隙を調整し
て搬送路(15)と押圧部(16)との間隙を４．２ｍｍ、実施
例４と同じ熱風加熱炉及び空気吹き付け用ブロアを使
用、第２押圧ロール(19)の上下の間隙を調整して搬送路
(15)と押圧部(16)との間隙を４．０ｍｍとした。

【００６４】その他は実施例４と同じの工程により、集
積物（Ｆ６）から幅５００ｍｍ、厚さ４．０ｍｍの繊維
強化熱可塑性樹脂シート（Ｓ２）を得た。

【００６５】比較例４ 実施例４において、実施例４に使用した第１粉体状熱可
塑性樹脂(a) を用いることなく第２粉体状熱可塑性樹脂
(b) により形成された流動床（Ｒ）に、実施例４で使用
した強化繊維束（Ｆ１）を連続的に通過させたが、強化
繊維束（Ｆ１）が各モノフィラメント単位にまで開繊せ
ず、また強化繊維の重量割合が４８重量％以下とはなら
ず、所期の目的の４０重量％の繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートは得られなかった。

【００６６】比較例５ 実施例５において、実施例５に使用した第１粉体状熱可
塑性樹脂(a) を用いることなく第２粉体状熱可塑性樹脂
(b) により形成された流動床（Ｒ）に実施例５で使用し
た強化繊維束（Ｆ１）を連続的に通過させたが、強化繊
維束（Ｆ１）が各モノフィラメント単位にまで開繊せ
ず、また強化繊維の重量割合が８３重量％以下とはなら
ず、所期の目的の３０重量％の繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートは得られなかった。

【００６７】比較例６ 実施例６において、実施例６に使用した第１粉体状熱可
塑性樹脂(a) の流動床（Ｒ）を、実施例６で使用した強
化繊維束（Ｆ１）を連続的に通過させたが、強化繊維束
（Ｆ１）が各モノフィラメント単位にまで開繊せず、ま
た強化繊維の重量割合が４０重量％以下とはならず、所
期の目的の３５重量％の繊維強化熱可塑性樹脂シートは
得られなかった。

【００６８】実施例１〜５及び比較例１〜３で得られた
繊維強化熱可塑性樹脂シートのランダムな５箇所より、
幅５ｍｍ×長さ５ｍｍの試験片を切り出し、温度７００
℃のマッフル炉で３時間加熱処理し強化繊維含有量を測
定した。その結果を表１に示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】

【発明の効果】請求項１の発明の繊維強化熱可塑性樹脂
シートの製造方法によれば、強化繊維に付着した熱可塑
性樹脂が後工程において強化繊維から脱落しないから、
熱可塑性樹脂と強化繊維の重量割合が安定し、強靭なプ
レート材料や各種製品を得るためのプレス成形用材料で
あるスタンパブル・シートを好適に得ることができる。
請求項２の発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方
法によれば、多数のモノフィラメントよりなる強化繊維
束を、モノフィラメントの直径の２０倍以下の粒径の粒
子が５０重量％以上存在する第１粉体状熱可塑性樹脂の
流動床中を通過させ、強化繊維束を各モノフィラメント
単位にまで開繊させて各フィラメントに第１粉体状熱可
塑性樹脂を付着させ、その後切断し、通常では、開繊も
付着もさせることのできない、強化繊維のモノフィラメ
ントの直径の２０倍以上の粒径の粒子が５０％以上であ
る第２粉体状熱可塑性樹脂を切断樹脂付着強化繊維と混
合するので、強靭なプレート材料やスタンパブル・シー
ト等に好適な、熱可塑性樹脂と強化繊維の重量割合が均
一な繊維強化熱可塑性樹脂シートを安価に得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の実施に用いられる製造装置の
垂直側断面図である。

【図２】請求項２の発明の実施に用いられる製造装置の
垂直側断面図である。

【符号の説明】

（ＦＩ）：強化繊維束 （Ｆ２）：樹脂付着強化繊維 （Ｆ３）：湿潤樹脂付着強化繊維 （Ｆ４）：切断湿潤樹脂付着強化繊維 （Ｆ５）：切断湿潤樹脂付着強化繊維の集積物 （Ｆ６）：切断樹脂付着強化繊維 （Ｆ７）：切断樹脂付着強化繊維及び第２粉体状熱可塑
性樹脂の集積物 （Ｒ） ：流動床 （１１）：上無端ベルト （１２）：下無端ベルト （１７）：加熱領域 （１８）：冷却領域

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のモノフィラメントよりなる強化繊
   維束を、粉体状熱可塑性樹脂の流動床中を通過させ、繊
   維束の各モノフィラメントに粉体状熱可塑性樹脂を付着
   させる工程と、 流動床通過後の樹脂付着強化繊維に液状物質を噴霧し粉
   体状熱可塑性樹脂を湿潤化させる工程と、 湿潤樹脂付着強化繊維を５ｍｍ以上の長さに切断し、切
   断湿潤樹脂付着強化繊維を所定間隔をおいて対向せしめ
   られた上下無端ベルトの間隙への送り込み部上に落下さ
   せて集積し、上下無端ベルトの間隙に連続的に送り込む
   工程と、 切断湿潤樹脂付着強化繊維の集積物を移動する両無端ベ
   ルトで挾みながら、加熱領域及び冷却領域を通過させて
   シート状となす工程とを含む、繊維強化熱可塑性樹脂シ
   ートの製造方法。
2. 【請求項２】 多数のモノフィラメントよりなる強化繊
   維束を、モノフィラメントの直径の２０倍以下の粒径の
   粒子が５０重量％以上存在する第１粉体状熱可塑性樹脂
   の流動床中を通過させ、繊維束の各モノフィラメントに
   第１粉体状熱可塑性樹脂を付着させる工程と、 樹脂付着強化繊維を５ｍｍ以上の長さに切断し、切断樹
   脂付着強化繊維を、モノフィラメントの直径の２０倍を
   超える粒径の粒子が５０重量％以上存在する第２粉体状
   熱可塑性樹脂とともに、所定間隔をおいて対向せしめら
   れた上下無端ベルトの間隙への送り込み部上に落下させ
   て集積し、上下無端ベルトの間隙に連続的に送り込む工
   程と、 切断樹脂付着強化繊維及び第２粉体状熱可塑性樹脂の集
   積物を移動する両無端ベルトで挾みながら、加熱領域及
   び冷却領域を通過させてシート状となす工程とを含む、
   繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法。