JPH0952289A - 繊維強化熱可塑性樹脂シートとその湿式製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】幅縮小抄造を行い歩留りを向上させ、かつ得ら
れたシート材の反りを低減させることが可能な繊維強化
熱可塑性樹脂シートの湿式製造方法および装置を提供す
る。 【構成】繊維と熱可塑性樹脂とを含む分散液を、インレ
ット部１４から助走区間Ｌを経て整流しつつ、幅縮小し
たヘッドボックス１３に導きメッシュベルト１１の抄造
面１１ａ上に供給する。液は、複数区画に分割するとと
もに、前段区画の液吸引流量を後段区画より小さく設定
したサクションボックス１２により吸引分離しつつウエ
ブＷを抄造する。助走区間Ｌでの整流とサクションボッ
クス１２での液吸引流量分布の制御によりウエブの表裏
の繊維配向を一致させ、反りのない幅縮小スタンパブル
シートを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、不連続繊維と熱可
塑性樹脂とを含む分散液から抄造される繊維強化熱可塑
性樹脂シート材の湿式製造方法及び装置の改良に関し、
特に、幅縮小抄造の場合の製品シート材ひいてはシート
材から成形した成形品の反りを抑制して成形品の商品価
値を高めようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂の成形上の特性を生かしな
がら高い強度，剛性を付与するべく、高弾性率繊維を添
加して複合する技術が知られている。例えばマット状の
高弾性率繊維（強化繊維）に熱可塑性樹脂を含浸させた
繊維強化熱可塑性樹脂複合シート材いわゆるスタンパブ
ルシートは、その優れた機械的強度，加工性や軽量性等
の特性から、自動車用構造部品などの分野に近年急速に
普及しつつあり、その製造についても種々の提案がなさ
れている。例えば、特開昭６０−１５８２２７号公報に
は、この種の繊維強化樹脂複合シート材の製造方法とし
て、繊維が均一に分散されたスタンパブルシートを抄紙
機で形成するものが開示されている。また、その抄造方
法に関して、例えば特開平４−２０８４０５号公報に
は、不連続繊維と熱可塑性樹脂とを含む発泡分散液をヘ
ッドボックスからメッシュベルト上に供給してシート状
の繊維強化熱可塑性樹脂複合材を製造するにあたり、高
さ方向に多段に形成したヘッドボックスを用いて発泡分
散液の流路を分割してメッシュベルト上に供給するもの
が、また特開平４−２０８４０６号公報には、メッシュ
ベルトの下に配置する排水口をメッシュベルト移動方向
に平行に開口せしめてその開口幅を不連続繊維長より短
いスリットの集合とするものが、更に特開平４−２０８
４０７号公報には、幅方向に多段に形成したヘッドボッ
クスを用いて発泡分散液の流路を分割するものが提案さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のスタンパブ
ルシートを抄造する技術にあっては、一般的に、ヘッド
ボックスの下部においてメッシュベルトを介し分散液中
の液を吸引分離するためのサクションボックスは、ヘッ
ドボックスのほぼ全長に及ぶ一室構造であり、メッシュ
ベルトの抄造面全体を均等に吸引するようにしている。
この場合、原料の分散液は抄造面の下方へ向かって一様
に吸引されつつ抄造面の進行方向に沿って流動する。そ
のため、抄造面近くの繊維は抄造開始直後の急激な吸引
によって垂直に配向し、その上に重なる繊維は抄造面に
平行に配向する傾向を生じて、メッシュベルト上に抄造
されたウエブの内部の不連続繊維は吸引側（裏面側）で
は抄造面に垂直、その反対側（表面側）では抄造面に平
行となり、繊維配向度が不可避的に大きく異なったもの
となる。補強繊維の収縮率は繊維長手方向に小さく、そ
れと垂直方向には大きくなるから、このように繊維配向
度が表裏で大きく異なるウエブを乾燥，加熱，プレスし
て製造される繊維強化熱可塑性樹脂シート材は上（表
側）又は下（裏側）に反ることとなる。すなわち、従来
は、ウエブ内の補強繊維の厚さ方向での配向度の不一致
によって、製造された繊維強化熱可塑性樹脂シート材の
収縮率が表裏で異なる結果、反りを抑制することは極め
て困難であった。

【０００４】これに対して、ウエブの表裏の補強繊維の
配向度を一致させるために、メッシュベルトの抄造面を
挟んで上下両側にサクションボックスを配設し、抄造面
上の繊維層の両面側から同一条件で液を吸引することが
試みられている。しかしこの場合は、抄造設備やその操
業方法が複雑となり、設備投資額が増大すると共に運転
コストが上昇してしまうという問題がある。

【０００５】スタンパブルシートは、加熱後に金型に入
れ１５０ｋｇ／ｃｍ² 以上の高圧で圧縮成形するフロー
成形用と、３０ｋｇ／ｃｍ² 以下の比較的低圧で成形し
所要の形に賦形する膨張成形用に大別されるが、後者の
膨張成形用材料は、補強繊維のスプリングバック効果を
利用して超軽量かつ高剛性の膨張材を容易に製造し得る
ため、近年特に注目を集めており今後の需要が期待され
ている。しかし、一般に、膨張成形用スタンパブルシー
トの目付量は２５００ｇ／ｍ² 以下と小さく、目付量が
４０００ｇ／ｍ² 以上であるフロー成形用に比べてシー
トが薄い。したがって、シートの表裏両面での補強繊維
の配向度の差が僅かでもシートの反りが大きくなり易
い。

【０００６】ところで、最近はコスト削減のため、目付
量を１５００ｇ／ｍ² 程度に低く押さえるのみならず、
更にはウエブを抄造する段階で、ウエブ幅をスタンパブ
ルシートの成形製品サイズに合わせる、いわゆる幅縮小
抄造が行われるようになっている。これにより、スタン
パブルシートを製品サイズに合わせてカットする際のカ
ット歩留りを向上させるためである。しかし、このよう
な低目付量でかつ幅縮小で抄造されたウエブからなるス
タンパブルシートではシート剛性がさらに小さく、反り
は一層大きくなる傾向があり、反り防止がますます重要
になってきている。

【０００７】従来、ウエブの幅縮小抄造を行う場合に
は、幅縮小の設備費を低減して簡単に幅変更ができるよ
うにするため、ヘッドボックスの幅方向の両端にスポン
ジ等からなるブロック材を装着してウエブ抄造幅を変更
する簡便法が行われている（図３参照）。この場合、ヘ
ッドボックス１３の幅のみが縮小され、インレット１４
やヘッドボックス下部のサクションボックス１２の幅は
既設のままである。そのために、分散液がインレット部
１４から吐出してヘッドボックス１３内に導入されると
き、吐出直後の分散液の流れはヘッドボックス１３の両
サイド部分で縮小されて大きく乱れる。また、インレッ
ト部１４からの吐出直後は、ウエブがまだ形成されてお
らず、抄造面の通液抵抗が最も小さいため急激にサクシ
ョンボックス１２への液の吸引が行われる。このことか
ら、従来の簡易な幅縮小抄造にあっては、インレット部
吐出直後の発泡分散液の乱れ、すなわち補強繊維配向の
乱れをそのまま反映したたウエブが形成され、ひいては
そのウエブを乾燥，加熱プレスして得られるスタンパブ
ルシートは大きく反ることとなる。ちなみに、製品シー
トの合格率は２０％以下であった。

【０００８】さらには、ヘッドボックス両サイドに挿入
した幅縮小用ブロックの下部のサクションボックス１２
はブロックされていないため、特にウエブ未形成のイン
レット部吐出直後の部分では、発泡分散液が幅縮小用ブ
ロックの下部へ強く吸引される。このため、ヘッドボッ
クス１３とサクションボックス１２に挟まれて水平移動
するメッシュベルトと幅縮小用ブロックとの間に分散液
中の補強繊維と熱可塑性樹脂とが侵入し、メッシュベル
トの移動の抵抗になる。それらの侵入量が多ければメッ
シュベルトの移動抵抗が大きくなり、ついにはメッシュ
ベルトを停止させるという事態を生じかねない。そうな
ると、停止したメッシュベルト上にウエブが連続的に形
成されるためサクションボックスへの吸引抵抗が大きく
なり、ついには発泡分散液がヘッドボックスから溢れ出
て操業を停止せざるを得ないとう事態が発生する。最悪
の場合は、ヘッドボックスの両サイドで拘束されたメッ
シュベルトが切断されるというような事態もあり得る。

【０００９】こうした簡易方式による幅縮小抄造に伴う
メッシュベルトの停止とか切断といったような事態の発
生を防止するため、インレット部，ヘッドボックス，サ
クションボックスを含む抄造部全体において幅変更でき
る抄造幅変更機構を設けて幅縮小抄造を行うことが行わ
れたが、その場合は設備が複雑で投資額が増大し、コス
ト競争がとくに厳しい繊維強化熱可塑性樹脂事業におい
ては特に大きな問題となっていた。

【００１０】そこで本発明は、このような従来の問題点
に着目してなされたものであり、簡易方式の幅縮小抄造
を行いながらも、メッシュベルトの停止や切断といった
事故を防止でき、かつ得られたシート材の反りを低減さ
せることが可能な繊維強化熱可塑性樹脂シートの湿式製
造方法および装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の方法
の発明は、不連続補強繊維と熱可塑性樹脂とを含む分散
液を幅を縮小したメッシュベルトの抄造面上に供給して
液を吸引分離しつつ連続的にシート状ウエブを抄造する
繊維強化熱可塑性樹脂シートの湿式製造方法に係り、前
記メッシュベルトの抄造面に供給する直前で分散液を助
走させて整流し、その整流後の分散液を前記メッシュベ
ルトの進行速度及び前記抄造面の移動方向の液吸引流量
分布を制御しつつ抄造面に供給してウエブの表面側と裏
面側との繊維配向度を一致させることを特徴とするもの
である。

【００１２】本発明の請求項２の発明は、請求項１の発
明における抄造面の移動方向の液吸引流量を、抄造面の
前段より後段の方が大きくなるように制御することを特
徴とするものである。本発明の請求項３の装置の発明
は、不連続補強繊維と熱可塑性樹脂とを含む分散液をマ
ニホールドからヘッドボックスを通じて幅を縮小したメ
ッシュベルトの抄造面上に供給して液をサクションボッ
クスにより吸引分離しつつ連続的にシート状ウエブを抄
造する繊維強化熱可塑性樹脂シートの湿式製造装置に係
り、前記メッシュベルトへ分散液を供給する最上流部に
助走区間を設け、且つ前記サクションボックスを、前記
メッシュベルトの抄造面の進行方向で複数区画に分割す
るとともに、前段の区画の液吸引流量を後段の区画より
小さく設定したことを特徴とするものである。

【００１３】本発明の請求項４の装置の発明は、請求項
３の発明における助走区間を、前記複数区画に分割した
サクションボックスの最前段の区画の液吸引流量を零に
することにより形成したことを特徴とする請求項３記載
の繊維強化熱可塑性樹脂シートの湿式製造装置。本発明
の請求項５の装置の発明は、請求項３または４の発明に
おけるサクションボックス前段の区画と後段の区画との
吸引圧力を調整することにより液吸引流量を変化させた
ことを特徴とするものである。

【００１４】本発明の請求項６の装置の発明は、請求項
３または４の発明におけるサクションボックス前段の区
画と後段の区画との吸引開口面積を変えて液吸引流量を
変化させたことを特徴とするものである。本発明の請求
項７の装置の発明は、不連続補強繊維と熱可塑性樹脂と
を含む分散液を幅を縮小したメッシュベルトの抄造面上
に供給して液を吸引分離しつつ連続的にシート状ウエブ
を抄造してなる繊維強化熱可塑性樹脂シートに係り、前
記メッシュベルトの抄造面に供給する直前で分散液を助
走させて整流し、その整流後の分散液を前記メッシュベ
ルトの進行速度及び前記抄造面の移動方向の液吸引流量
分布を制御しつつ抄造面に供給して一工程にてウエブの
表面側と裏面側との繊維配向度を一致させてなることを
特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面を参照して説明する。図１は本発明の繊維強化熱可塑
性樹脂シートの湿式製造装置の全体系統図でありウエブ
製造部とシート材製造部に大別されている。ウエブ製造
部は、原料調整部１と、ウエブ抄造部１０と、乾燥部３
０と、巻き取り部４０とで構成され、次工程のシート材
製造部５０に接続されている。

【００１６】原料調整部１には攪拌機２を備えた分散槽
３が設置され、この分散槽３の上方に熱可塑性樹脂粒が
貯蔵された樹脂供給装置４及び補強繊維が貯蔵された補
強繊維供給装置５が配設してある。ここで、補強繊維と
しては、その繊維長が数ミリから数十ミリの例えばガラ
ス，金属，炭素繊維等の無機繊維または有機繊維等が、
単独または二種類以上を組み合わせて使用される。この
実施形態例では、径１０μｍ前後、長さ１０ｍｍ前後の
繊維を用いた。

【００１７】また、熱可塑性樹脂としては、ポリエチレ
ン，ポリプロピレン，ポリアミド，ポリエステル，ポリ
スチレン，塩化ビニル樹脂等が粉末，繊維，フレーク等
の形態で単独または二種類以上を組み合わせて使用され
る。これらの材料を、界面活性剤を含む水を入れた分散
槽１内に所定の割合で投入し、攪拌して発泡分散液Ｃを
調整する。調整した発泡分散液Ｃは定量ポンプ６で送り
出し、マニホールド８で多数本の分配供給管９に分配し
て次工程のウエブ抄造部１０に送るようになっている。

【００１８】ウエブ抄造部１０には、一方向に回転する
エンドレスのメッシュベルト１１と、そのメッシュベル
ト１１の裏面に接して配置されたサクションボックス１
２と、原料調整部１から送られてくる発泡分散液Ｃを貯
えてメッシュベルト１１上に送り出して着乗させるため
のヘッドボックス１３とが配設してある。乾燥部３０は
メッシュベルト１１の下流に連ねたベルトコンベア３１
と乾燥室３２を備え、ウエブ抄造部１０で抄造されたメ
ッシュベルト１１上のウエブＷを連続的に乾燥する機能
を有する。

【００１９】巻き取り部４０には乾燥されたウエブＷの
巻き取りリール４１が配設されている。シート材製造部
５０には、乾燥したウエブＷを加熱加圧して緻密なシー
ト材Ｓを製造するための加熱プレス５１が設置されてい
る。図２は本実施形態例のウエブ抄造部１０の詳細を示
したもので、ヘッドボックス１３は、上流の入口部にマ
ニホールド８からの発泡分散液Ｃが分配供給管９を経て
流入するインレット部１４を備えるとともに、図３に示
すようにそのインレット部１４の吐出口直後から下流側
の左右両側縁部を硬質スポンジ製の幅縮小ブロック１７
で封止して、歩留りを向上するために製品サイズに合わ
せた幅縮小抄造を行うようになっている。

【００２０】そのヘッドボックス１３の下にメッシュベ
ルト１１の抄造面１１ａを介して配設されたサクション
ボックス１２は、上流側から下流側へ向かって複数の区
画（図では第１〜第６室までの六個の区画）に分割され
ており、各室にはサクションバルブ１５が配設され、そ
の開度を操作して負圧の大きさを調整することにより、
各室毎の液吸引流量（排水量）を任意に制御できるよう
になっている。

【００２１】本発明の幅縮小抄造にあっては、反りの少
ない製品を製造するため、幅を縮小したメッシュベルト
へ分散液を供給する最上流部（すなわちインレット部１
４からの吐出後にヘッドボックス内で抄造を開始するま
での間）に、発泡分散液の助走区間Ｌを設けて（図３の
斜線で示す区間）、インレット部１４からヘッドボック
ス１３に導入される液の流れを整流する。助走区間Ｌの
設置方法は特に限定されないが、例えば本実施形態例で
は、サクションボックス１２を区画した複数の小室のう
ち最上流にある第１番目の室のサクションバルブ１５を
全閉にして発泡分散液Ｃの吸引量を零とすることにより
設定している。こうすることにより、助走区間を設置す
るため特に設備を大きくする必要が無くなり、設備費も
低減できるという利点がある。

【００２２】サクションボックス１２の第２室以降の各
室は負圧に保たれて液を吸引するようになっている。上
記の簡易方式の幅縮小抄造装置を用いた本実施形態例の
繊維強化熱可塑性樹脂シートの幅縮小を伴う湿式製造方
法は以下の通りである。インレット部１４から吐出され
て幅を縮小したヘッドボックス１３に導入された発泡分
散液Ｃは、先ず助走区間Ｌを通る間に整流され、インレ
ット部１４の両側縁部分からの吐出液が幅縮小ブロック
１７の端部に干渉されて生じる流れの乱れ、ひいては液
中の補強繊維の配向の乱れが抑制される。

【００２３】その後、移動するメッシュベルト１１の抄
造面１１ａに供給され、泡液がサクションボックス１２
の第２室以降の負圧により吸引排除され、補強繊維と熱
可塑性樹脂粒子はメッシュベルト１１の抄造面１１ａ上
に着乗して幅縮小ウエブＷが抄造される。このウエブＷ
を乾燥機３２で乾燥し、必要に応じてコイル状に巻き取
る。乾燥したウエブＷは、シート製造部５０において加
熱プレス５１により加熱加圧し、その後冷却固化させ
て、製品サイズに合わせて幅縮小された成形用材料であ
る緻密な繊維強化熱可塑性樹脂シート材Ｓが得られる。

【００２４】本発明は、上記の幅縮小シート材Ｓの原料
となるウエブＷの製造に際し、メッシュベルト１１の進
行速度及びその抄造面１１ａの移動方向の液吸引流量分
布と、インレット部１４から幅縮小された抄造面１１ａ
上に供給される発泡分散液Ｃの流れの乱れとを制御し
て、ウエブＷの表面側と裏面側（メッシュベルトに面し
た側）との繊維配向度を一致させることを基本とするも
のである。これにより、当該ウエブＷを加熱プレスして
得られるシート材Ｓひいてはそのシート材Ｓから成形さ
れた成形製品の反りが抑制できて、優れた商品価値を生
み出すことが可能になる。

【００２５】すなわち、本来、ヘッドボックス１３内
における上部の発泡分散液Ｃの流れは、インレット部１
４からヘッドボックス１３へ流入する液の流量や流速、
またヘッドボックス１３自体の傾斜など、種々の要因に
左右され、その流れを自在に制御することは困難であ
る。一方、ヘッドボックス１３内の下部における発泡分
散液Ｃの流れ、ひいてはその液流の下部に存在する補強
繊維の動線は、下部の液がメッシュベルト１１に接触し
ていることから、メッシュベルト１１の動き特に進行速
度に直接に影響を受ける。

【００２６】また、ヘッドボックス１３内へ流入する
発泡分散液Ｃは、ヘッドボックス下部にメッシュベルト
１１を介して設置されたサクションボックス１２へ吸引
されることから、サクションボックス１２のベルト進行
方向における各位置での吸引流量の大きさ、すなわち吸
引流量分布がヘッドボックス１３内の発泡分散液Ｃの下
部の流れに直接に影響を及ぼす。換言すれば、メッシュ
ベルト近傍に存在する発泡分散液Ｃ中の補強繊維の動線
は、サクションボックス１２の各位置における吸引流量
の大きさ、即ち吸引流量分布に直接に影響を受ける。

【００２７】更には、発泡分散液Ｃはインレット部１
４から幅が急激に狭くなる抄造面に縮小して流れ出るこ
とから、抄造面の入り口部で流れが乱されて、それが液
中に分散した補強繊維のうちの特に抄造面に接する側
（シート裏面側）を形成する繊維配向に直接影響する。
本発明は、以上、、で述べた事実に鑑み、メッシ
ュベルト１１の進行速度（抄造速度）およびサクション
ボックス１２の前後方向での液吸引流量分布を制御する
と同時に、さらにインレット部１４から急に幅狭となる
抄造面に流れ出る発泡分散液Ｃを整流してから抄造面に
導入することにより抄造面近傍の液中の補強繊維の動き
を制御し、これによりウエブ裏面側（メッシュベルトに
面した側）の繊維配向度を流れ制御が困難なウエブ表面
側の繊維配向度に一致させる。

【００２８】こうして、繊維長手方向と径方向とで収縮
率が異なる補強繊維の配向度を、ウエブの表裏で同等に
すれば、そのウエブを加熱プレスして得られるシート材
（スタンパブルシート）の表裏の繊維配向度も同等にな
り、ひいてはシート材の表裏の収縮率が等しくなる結
果、反りは抑制されることになる。上記サクションボッ
クスの前後方向の液吸引流量分布を制御する具体的手段
として、本発明は、サクションボックス１２を前後方向
（メッシュベルトの抄造面の進行方向）に二つ以上、望
ましくは三つ以上の区画に分割して、その分割区画別に
液吸引流量を段階的に変えるものとする。目付量が小さ
くなりシート寸法が大きくなると、三つないしは四つの
区画に分割して制御する必要がある。図２の実施形態例
の場合は、実験的な見地から第１〜第６の六つの小室に
分割しているが、例えば第１室と第２室以降のグループ
に分けて液吸引流量を二段階に変えて行ったときには、
実質的には二区画に分割したことになる。

【００２９】分割区画の液吸引流量の制御方式には二通
りあり、そのいずれを用いてもよい。一つは、サクショ
ンボックス１２の複数の小室の各サクションバルブ１５
の弁開度を操作して吸引圧力を調整することにより、間
接的に液吸引流量分布を調整する方式である（図２参
照）。他は、遮蔽材などを用いて小室の吸引開口面積を
調整することにより、直接的に吸引開口面積を調整する
方式である。

【００３０】いずれにしても、サクションボックスの前
段の区画より後段の区画の方が液吸引流量大きくなるよ
うに調整するものとする。その理由は、前段においてウ
エブ裏面側の繊維配向が行われ、後段においてウエブ表
面側の繊維配列が行われるためである。後段で形成され
るウエブ表面側の繊維は液流を制御できないヘッドボッ
クス１３内の液上層部にあり、流れのままに主としてウ
エブ進行方向に沿った配向となる。このようにして自然
に形成されるウエブ表面側の繊維配向に対し、前段で先
行形成されるウエブ裏面側の繊維配向を一致させるため
に、前段における流れをできるだけベルト進行方向に沿
わせる（サクション方向の垂直流れを抑制する）。その
ためには、ベルト進行速度を速くするとともに、前段で
の吸引流量をできるだけ小さくする方がよい。

【００３１】なお、図２，図３の実施形態例では、サク
ションボックス１２の最上流の区画である第１室のサク
ションバルブ１５を全閉として液吸引機能を封止して助
走区間を設置したが、第１室の吸引開口を塞いでも同様
の結果が得られる。次に、メッシュベルトの進行速度及
び抄造面の液吸引流量分布と助走区間の有無とがシート
の反り量に及ぼす影響を実験し比較した例により本発明
の効果を具体的に説明する。

【００３２】（実験例１） 抄造速度がシートの反り量に及ぼす影響：分散槽３で界
面活性剤であるドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．０８重量％水溶液を攪拌して発泡液とし、この発泡
液中に直径１１μｍ，平均長さ１３ｍｍのガラス繊維
０．２重量％と平均粒径０．９ｍｍの粒状ポリプロピレ
ン０．３重量％とを添加して攪拌し、分散させて発泡分
散液Ｃを調製した。

【００３３】この発泡分散液Ｃを抄造部１０のインレッ
ト部１４からヘッドボックス１３に送り、メッシュベル
ト１１の抄造面１１ａ上に供給し、抄造速度（ベルト移
動速度）を２．７ｍ／ｍｉｎ、４，７ｍ／ｍｉｎ、６．
７ｍ／ｍｉｎ（装置最高限度）と三種類に変えてウエブ
を抄造した。サクションボックス１２は、図２に示す第
１〜第６の六室のうちの最上流の第１室のサクションバ
ルブ１５の開度を０％（全閉）にして助走区間Ｌとし、
他の室の弁開度は第２室を１０％、第３室を２０％、第
４室を５０％、第５室及び第６室を１００％にそれぞれ
設定した。

【００３４】以上の条件で、ウエブを抄造し、得られた
ウエブを乾燥後、２１０℃，５ｋｇ／ｃｍ² の条件で加
熱加圧し、次いで２０℃，５ｋｇ／ｃｍ² の条件で冷却
固化させて目付量（単位面積当たりの重量）１０００ｇ
／ｍ² 、サイズ５７８ｍｍ×１０７９ｍｍの長方形の緻
密なスタンパブルシートＳを得た。抄造装置の設備幅は
１６００ｍｍであるが、製品を無駄なく２列取るために
幅縮小し、抄造幅は１２００ｍｍとした。これにより、
製品のカット歩留りは７２％（５７８×２／１６００）
から９６％に上昇した。

【００３５】反り評価は、製品シートを水平板上に置
き、各辺の反り量を測定してその最大値が１０ｍｍ以下
のものを合格品とした。その結果を図４に示す。この実
験から、抄造速度が６．７ｍｍ／ｍｉｎで合格率が急激
に大きくなることがわかった。抄造速度とサクションボ
ックスの各室のサクションバルブの開度の最適な組み合
わせを選択することにより、反りを大幅に低減し、合格
率を上昇させることができた。

【００３６】（実験例２） 助走区間の設置が反り量に及ぼす影響：抄造速度は設備
最高限度である６．７ｍ／ｍｉｎ一定とした。サクショ
ンボックス１２におけるサクションバルブ１５の開度を
次の（イ）〜（ニ）の４通り選定し、その他の抄造条件
は実験例１と同様として比較実験を行った。

【００３７】（イ）第１室から第６室まで全て１００
％。 （ロ）第１室２０％、第２室５０％、第３室〜第６室１
００％。 （ハ）第１室１０％、第２室２０％、第３室５０％、第
４室〜第６室１００％。 （ニ）第１室０％、第２室１０％、第３室２０％、第４
室５０％、第５室〜第６室１００％。これは、第１室を
助走区間としたものである。

【００３８】得られた幅縮小シートについて実験例１と
同様に反り量を評価した。結果を図５に示す。 （イ）の場合は、助走区間を設定せず、また液吸引流量
分布の制御も行っておらず、その結果、シート反り量の
合格率が極端に低く、製造上大きな問題を引き起してい
る。

【００３９】（ロ）の場合は、液吸引流量分布の制御は
行っているが助走区間は設定しないため、抄造面の最上
流域において乱流の影響を受け、その結果、シート反り
量の合格率が１０％程度と極めて低くなっている。 （ハ）の場合は、液吸引流量分布の制御は（ロ）よりも
強く行っているが、同じく助走区間は設定しないため抄
造面の最上流域において乱流の影響を受け、その結果、
シート反り量の合格率が２０％程度とかなり低くなって
いる。

【００４０】（ニ）の場合は、第１室を助走区間に設定
して、抄造面の最上流域での発泡分散液Ｃの流れを整流
して乱れを抑制し、また液吸引流量分布の制御も強く行
っており、その結果、シート反りが抑制されて反り合格
率が大幅に上昇した。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の繊維強化
熱可塑性樹脂シートの湿式製造方法の発明は、幅縮小し
て歩留りを向上させたウエブを湿式法で抄造するにあた
り、メッシュベルトの抄造面に供給する直前で分散液を
助走させて整流し、その整流した分散液を液吸引流量分
布を制御しつつ抄造面に供給してウエブを抄造するもの
としたため、当該ウエブをプレスして得られる幅縮小ス
タンパブルシートの表裏の繊維配向を揃えて線膨張率を
同等にすることができ、その結果、歩留りが良好で且つ
反りを大幅に低減したスタンパブルシートを低コストで
提供することができるという効果を奏する。

【００４２】また、本発明の繊維強化熱可塑性樹脂シー
トの湿式製造装置の発明は、幅縮小を施したヘッドボッ
クスの下方のサクションボックスを、前後の複数区画に
分割するとともに各区画毎に吸引圧力を調整し、最前段
の区画の吸引圧力は零として分散液の助走区間を設定
し、かつ以降の区画の吸引圧力を段階的に調整して液吸
引流量を設定するものとしたため、既設の製造装置の小
改造のみで新たな設備投資を殆ど必要とせずに、しか
も、従来は商品価値を損なう程のレベルであった反りを
ほぼ完全に防止した歩留りの良好なスタンパブルシート
を安価に提供できるという効果を奏する。

【００４３】また、請求項５の発明によれば、サクショ
ンボックスの前後段の吸引圧力を調整することにより液
吸引流量を段階的に変化させるものとしたため、液吸引
流量分布を弁の開度調整だけで簡単に制御することがで
き、上記効果に加えてさらに、抄造条件の変化に迅速に
対応できるという効果が得られる。また、請求項６の発
明によれば、サクションボックス前後段の吸引開口面積
を変えて直接的に液吸引流量分布を変化させるものとし
たため、常時安定した液吸引流量分布が得られ、上記効
果に加えてさらに、品質の安定した製品が提供できると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートの湿式製
造装置の全体系統図である。

【図２】図１の装置のウエブ抄造部の模式図である。

【図３】図２のウエブ抄造部の幅縮小の平面構造を説明
する模式図である。

【図４】本発明の効果を説明する実験結果を示したグラ
フである。

【図５】本発明の効果を説明する実験結果を示したグラ
フである。

【図６】従来のウエブ抄造部の幅縮小の平面構造を説明
する模式図である。

【符号の説明】

１１ メッシュベルト １１ａ 抄造面 １２ サクションボックス １３ ヘッドボックス １５ サクションバルブ Ｗ ウエブ Ｓ スタンパブルシート Ｌ 助走区間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 7:00 (72)発明者 内田 祐一 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 西村 治 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不連続補強繊維と熱可塑性樹脂とを含む
   分散液を幅を縮小したメッシュベルトの抄造面上に供給
   して液を吸引分離しつつ連続的にシート状ウエブを抄造
   する繊維強化熱可塑性樹脂シートの湿式製造方法におい
   て、 前記メッシュベルトの抄造面に供給する直前で分散液を
   助走させて整流し、その整流後の分散液を前記メッシュ
   ベルトの進行速度及び前記抄造面の移動方向の液吸引流
   量分布を制御しつつ抄造面に供給してウエブの表面側と
   裏面側との繊維配向度を一致させることを特徴とする繊
   維強化熱可塑性樹脂シートの湿式製造方法。
2. 【請求項２】 前記抄造面の移動方向の液吸引流量を、
   前記抄造面の前段より後段の方が大きくなるように制御
   することを特徴とする請求項１記載の繊維強化熱可塑性
   樹脂シートの湿式製造方法。
3. 【請求項３】 不連続補強繊維と熱可塑性樹脂とを含む
   分散液をマニホールドからヘッドボックスを通じて幅を
   縮小したメッシュベルトの抄造面上に供給して液をサク
   ションボックスにより吸引分離しつつ連続的にシート状
   ウエブを抄造する繊維強化熱可塑性樹脂シートの湿式製
   造装置において、 前記メッシュベルトへ分散液を供給する最上流部に助走
   区間を設け、且つサクションボックスを前記メッシュベ
   ルトの抄造面の進行方向で複数区画に分割するとともに
   前段の区画の液吸引流量を後段の区画より小さく設定し
   たことを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂シートの湿式
   製造装置。
4. 【請求項４】 前記助走区間を、前記複数区画に分割し
   たサクションボックスの最前段の区画の液吸引流量を零
   にすることにより形成したことを特徴とする請求項３記
   載の繊維強化熱可塑性樹脂シートの湿式製造装置。
5. 【請求項５】 前記サクションボックス前段の区画と後
   段の区画との吸引圧力を調整することにより液吸引流量
   を変化させたことを特徴とする請求項３または４記載の
   繊維強化熱可塑性樹脂シートの湿式製造装置。
6. 【請求項６】 前記サクションボックス前段の区画と後
   段の区画との吸引開口面積を変えて液吸引流量を変化さ
   せたことを特徴とする請求項３または４記載の繊維強化
   熱可塑性樹脂シートの湿式製造装置。
7. 【請求項７】 不連続補強繊維と熱可塑性樹脂とを含む
   分散液を幅を縮小したメッシュベルトの抄造面上に供給
   して液を吸引分離しつつ連続的にシート状ウエブを抄造
   してなる繊維強化熱可塑性樹脂シートにおいて、 前記メッシュベルトの抄造面に供給する直前で分散液を
   助走させて整流し、その整流後の分散液を前記メッシュ
   ベルトの進行速度及び前記抄造面の移動方向の液吸引流
   量分布を制御しつつ抄造面に供給して一工程にてウエブ
   の表面側と裏面側との繊維配向度を一致させてなること
   を特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂シート。