JPH08150691A - 繊維複合シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長さ方向の強度のみならず幅方向の強度にも
優れ、しかも低コストで繊維複合シートを製造する。 【構成】 流動槽２０中で多数の連続長繊維１１に樹脂
粉末１２を付着させたシート状樹脂含有繊維材１０ａの
上に、多数の連続長繊維で補強された繊維補強樹脂シー
ト１０ｂの短冊状切断片１０ｃを、この短冊状切断片の
繊維の配向方向が上記シート状樹脂含有繊維材の繊維の
配向方向と一致しないように散布し、必要に応じ、その
上にシート状樹脂含有繊維材１０ａと同様なシート状樹
脂含有繊維材１０ｄを重ね合わせ、これを一対の加熱ロ
ール５０で加熱加圧して樹脂を溶融させ一体化して、目
的の繊維複合シート１００を製造する。なお、短冊状切
断片１０ｃは、繊維補強熱可塑性樹脂シート１０ｂをス
リッター３０とロータリーカッター３１で切断して作
り、ロータリーフィーダー４１を用いて散布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、優れた強度を有し、
低コストで製造することのできる繊維複合シートの製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多数の連続長繊維に熱可塑性樹脂粉末を
付着させたシート状樹脂含有繊維材をを作り、このシー
ト状樹脂含有繊維材を加熱加圧して熱可塑性樹脂を溶融
させ一体化することにより、連続長繊維で補強された繊
維補強熱可塑性樹脂シートを製造する方法は知られてい
る。

【０００３】この種の繊維補強熱可塑性樹脂シートは、
補強繊維として多数の連続長繊維を用い、しかも熱可塑
性樹脂粉末を用いるので、比較的低コストで製造できる
という利点を有する。また、連続長繊維により長さ方向
に高い強度と低い熱伸縮性が付与され、長尺複合成形体
の芯材として波板や雨樋などの建材製品等に広く用いら
れている。

【０００４】しかし、この種の繊維補強熱可塑性樹脂シ
ートは、連続長繊維が長さ方向にのみ配向しているた
め、幅方向の強度が弱い。幅方向の強度を補強するため
に、特開平３−２５４９３６号公報には、多数の連続長
繊維に熱可塑性樹脂粉末を付着させたシート状樹脂含有
繊維材の間に、ガラスネット等のネット状の補強繊維を
挿入し、これを加熱加圧して熱可塑性樹脂を溶融させ一
体化させる方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記提案の
方法にあっては、ネット状の補強繊維の製造コストが高
く、このようなネット状の補強繊維を用いて得られる繊
維複合シートも製造コストが高くなるという問題があ
る。

【０００６】この本発明は、上記の問題を解決するもの
で、その目的とするところは、長さ方向の強度のみなら
ず幅方向の強度にも優れ、しかも低コストで製造するこ
とのできる繊維複合シートの製造方法を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の繊維複合シー
トの製造方法は、多数の連続長繊維に熱可塑性樹脂粉末
を付着させたシート状樹脂含有繊維材の上に、多数の連
続長繊維で補強された繊維補強熱可塑性樹脂シートの短
冊状切断片を、この短冊状切断片の繊維の配向方向が上
記シート状樹脂含有繊維材の繊維の配向方向と一致しな
いように散布し、これを加熱加圧して熱可塑性樹脂を溶
融させ一体化することを特徴とし、それにより上記の目
的を達成することができる。

【０００８】以下、図面を参照しながら、この発明を詳
細に説明する。図１はこの発明方法の一例を示す説明図
である。図１において、１１はボビンから繰り出される
多数の連続長繊維で、この連続長繊維１１は流動槽２０
に導入される。図１には、連続長繊維１１が二本だけ示
されているが、実際には多数のボビンから多数本が繰り
出され、長さ方向にシート状に配列されて流動槽２０に
導入される。

【０００９】連続長繊維１１としては、例えば、ガラス
繊維、カーボン繊維、アルミナ繊維、アラミド繊維等の
ロービングが用いられる。このロービングを構成するモ
ノフィラメントの太さは、１〜５０μm 程度が好まし
い。

【００１０】流動槽２０には、熱可塑性樹脂粉末１２が
供給される。流動槽２０に供給された樹脂粉末１２は、
多孔板２１の通気孔を通って流動槽２０内へ噴出する空
気の圧力により、上方に吹き上げられて浮遊状態にな
り、樹脂粉末１２の流動床が形成される。

【００１１】熱可塑性樹脂粉末１２としては、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
フェニレンサルファイド、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用いられる。これ等の樹脂
粉末１２の粒径は、平均粒径で１０００μm 以下が好ま
しい。

【００１２】流動槽２０の中にはガイドバー２２が設け
られており、連続長繊維１１はこのガイドバー２２を通
過する際に、噴出する空気圧、樹脂粉末１２に発生する
静電気、ガイドバー２２や樹脂粉末１２による擦り揉み
効果などによって、モノフィラメント単位に分離、開繊
され、このような多数の連続長繊維１１に樹脂粉末１２
が付着する。樹脂粉末１２の付着量は、連続長繊維１１
が５〜５０重量％の範囲になるように調整するのが好ま
しい。

【００１３】なお、連続長繊維１１に熱可塑性樹脂粉末
１２を付着させる方法としては、上記のように樹脂粉末
の流動床中に通して樹脂粉末を付着させる方法が好まし
いが、その他、連続長繊維を樹脂粉末の分散液中に通し
た後これを乾燥させて樹脂粉末を付着させる方法、連続
長繊維に樹脂粉末を吹き付けて樹脂粉末を付着させる方
法等がある。

【００１４】こうして、長さ方向にシート状に配列した
多数の連続長繊維１１に、熱可塑性樹脂粉末１２が付着
したシート状樹脂含有繊維材１０ａ（下側のシート状樹
脂含有繊維材）が作製される。

【００１５】そして、上記シート状樹脂含有繊維材１０
ａの上に、多数の連続長繊維で補強された繊維補強熱可
塑性樹脂シート１０ｂの短冊状切断片１０ｃが、この短
冊状切断片１０ｃの繊維の配向方向が上記シート状樹脂
含有繊維材１０ａの繊維の配向方向と一致しないように
散布される。

【００１６】上記繊維補強熱可塑性樹脂シート１０ｂ
は、上記シート状樹脂含有繊維材１０ａと同様な方法で
作られたシート状樹脂含有繊維材を、加熱ロール等で加
熱加圧して熱可塑性樹脂を溶融させ一体化することによ
り作製することができる。

【００１７】また、上記シート状樹脂含有繊維材１０ｂ
として、この発明方法の最終段階で発生する繊維複合シ
ートの両耳部のスクラップを用いることができる。この
ような両耳部のスクラップを用いると、一層低コストで
繊維複合シートを製造することができる。

【００１８】上記短冊状切断片１０ｃは、繊維補強熱可
塑性樹脂シート１０ｂを、スリッター３０により適当な
幅で長さ方向に切断し、さらにロータリーカッター３１
により、適当な長さの短冊状に切断することにより作製
される。

【００１９】繊維補強熱可塑性樹脂シート１０ｂをスリ
ッター３０で長さ方向に切断する際には、その幅が１〜
５mm程度に切断するのが好ましく、ロータリーカッター
３１で短冊状に切断する際には、その長さが１０〜４０
mm程度に切断するのが好まし。

【００２０】そして、この短冊状切断片１０ｃをシート
状樹脂含有繊維材１０ａの上に散布するには、切断され
た短冊状切断片１０ｃを一旦タンク４０に溜め、このタ
ンク４０内の下方に設けられたロータリーフィーダー４
１により、この短冊状切断片１０ｃを、長さ方向に移送
されているシート状樹脂含有繊維材１０ａの上に落下さ
せてシート状に散布するのが好ましい。

【００２１】ロータリーフィーダー４１には幅方向に多
数の板状の羽根が設けられており、この羽根により短冊
状切断片１０ｃが幅方向に整えられ、それにより、この
短冊状切断片１０ｃの繊維の配向方向が上記シート状樹
脂含有繊維材１０ａの繊維の配向方向と一致しないよう
に良好に散布される。

【００２２】さらに、シート状に集積された短冊状切断
片１０ｃの上に、上記シート状樹脂含有繊維材１０ａと
同様な方法で作られたシート状樹脂含有繊維材１０ｄ
（上側のシート状樹脂含有繊維材）が重ねられる。この
上側のシート状樹脂含有繊維材１０ｄは必ずしも使用す
る必要はないが、外観の優れた製品を得るために使用す
る方が好ましい。

【００２３】こうして形成された重ね合せ体１０１は、
上下一対の加熱ロール５０に移送され、この加熱ロール
５０により重ね合せ体１０１が加熱加圧され、重ね合せ
体１０１を構成する全ての熱可塑性樹脂が溶融し、シー
ト状に一体化される。

【００２４】引き続いて、一組の冷却ロール６０に移送
されて冷却され、その後必要に応じて耳切りカッター７
０により両耳部が切断され、こうして繊維複合シート１
００が製造される。

【００２５】

【作用】この発明においては、繊維補強熱可塑性樹脂シ
ートの短冊状切断片により幅方向の強度が補強され、こ
のような短冊状切断片は、従来方法において幅方向の強
度補強に用いられるネット状の補強繊維に比べて安価に
製造でき、したがって、低コストで繊維複合シートを製
造することができる。

【００２６】また、繊維補強熱可塑性樹脂シートの短冊
状切断片として、この発明方法の最終段階で発生する繊
維複合シートの両耳部のスクラップを用いることがで
き、このような両耳部のスクラップを用いると、一層低
コストで繊維複合シートを製造することができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を示す。実施例１ 図１に示す方法により繊維複合シートを製造した。熱可
塑性樹脂粉末１２として、塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体の粉末（平均重合度７８０、酢酸ビニル含有量８重
量％、平均粒径８０μm ）を用いた。また、連続長繊維
１１として、多数本のロービング状ガラス繊維（ｔｅｘ
４４００）を用いた。

【００２８】上記各連続長繊維１１を上記樹脂粉末１２
の流動床中を連続的に通過させ、繊維のモノフィラメン
ト間に樹脂粉末１２を付着させてシート状樹脂含有繊維
材１０ａを得た。繊維含有量は４０重量％に調整した。

【００２９】また、別途、上記シート状樹脂含有繊維材
１０ａと同様なシート状樹脂含有繊維材を作り、これを
加熱加圧して樹脂を溶融させて一体化することにより、
多数の連続長繊維で補強された繊維補強熱可塑性樹脂シ
ート１０ｂを作製した。

【００３０】そして、この繊維補強熱可塑性樹脂シート
１０ｂを、スリッター３０及びロータリーカッター３１
で短冊状に切断して、縦（長さ方向）２０mm、横３mmの
多数の短冊状切断片１０ｃとした。

【００３１】この短冊状切断片１０ｃを、タンク４０内
の下方に設けられたロータリーフィーダー４１から、シ
ート状樹脂含有繊維材１０ａの上に散布した。この短冊
状切断片１０ｃは、その縦方向（繊維の配向方向）がシ
ート状樹脂含有繊維材１０ａの長さ方向（繊維の配向方
向）とほぼ直角になるように散布された。さらに、その
上に上記シート状樹脂含有繊維材１０ａと全く同じ方法
で作製されたシート状樹脂含有繊維材１０ｄを重ね合わ
せた。

【００３２】こうして形成された重ね合せ体１０１を、
２０５℃の上下一対の加熱ロール５０により加熱加圧し
て一体化し、その後２５℃の一組の冷却ロール６０によ
り冷却し、耳切りカッター７０で両耳部を切断して繊維
複合シート１００を製造した。

【００３３】得られた繊維複合シート１００は、長さ方
向及び幅方向に高い強度と低い熱伸縮性を有し、外観の
優れたものであった。

【００３４】実施例２ 多数の連続長繊維で補強された繊維補強熱可塑性樹脂シ
ート１０ｂとして、実施例１で回収した両耳部の繊維複
合シートを使用した。それ以外は実施例１と同様に行っ
た。

【００３５】この場合も、得られた繊維複合シート１０
０は、実施例１で得られた繊維複合シートと同様に、長
さ方向及び幅方向に高い強度と低い熱伸縮性を有し、外
観の優れたものであった。

【００３６】

【発明の効果】上述の通り、この発明の繊維複合シート
の製造方法は、多数の連続長繊維に熱可塑性樹脂粉末を
付着させたシート状樹脂含有繊維材の上に、多数の連続
長繊維で補強された繊維補強熱可塑性樹脂シートの短冊
状切断片を、この短冊状切断片の繊維の配向方向が上記
シート状樹脂含有繊維材の繊維の配向方向と一致しない
ように散布し、これを加熱加圧して熱可塑性樹脂を溶融
させ一体化するもので、従来のネット状補強繊維を用い
る方法に比べ、低コストで製造することができる。

【００３７】特に、繊維補強熱可塑性樹脂シートの短冊
状切断片として、繊維複合シートの耳部のスクラップを
使用することができるので、より一層低コストで繊維複
合シートを製造することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明方法の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１１ 多数の連続長繊維 １２ 熱可塑性樹脂粉末 ２０ 流動槽 １０ａ 下側のシート状樹脂含有繊維材 １０ｂ 繊維補強熱可塑性樹脂シート １０ｃ 短冊状切断片 １０ｄ 上側のシート状樹脂含有繊維材 ３０ スリッター ３１ ロータリーカッター ４１ ロータリーフィーダー ５０ 一対の加熱ロール ６０ 一組の冷却ロール １００ 繊維複合シート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の連続長繊維に熱可塑性樹脂粉末を
   付着させたシート状樹脂含有繊維材の上に、多数の連続
   長繊維で補強された繊維補強熱可塑性樹脂シートの短冊
   状切断片を、この短冊状切断片の繊維の配向方向が上記
   シート状樹脂含有繊維材の繊維の配向方向と一致しない
   ように散布し、これを加熱加圧して熱可塑性樹脂を溶融
   させ一体化することを特徴とする繊維複合シートの製造
   方法。