JPH106334A - 繊維複合シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数本のガラスモノフィラメントが一方向の
みに配向している連続ガラス繊維束と熱可塑性樹脂の密
着性を改善した繊維複合シートの製造方法を提供する。 【解決手段】 平均直径１３〜５０μｍのガラスモノフ
ィラメントの複数本を集束して１単位とした連続ガラス
繊維束を巻き取って得られる連続ガラス繊維束巻重体の
両側面に、常温での粘度が２０〜２０００ｃｐｓの樹脂
付着補助剤を予め塗布しておき、上記連続ガラス繊維束
を流動床に導入し、上記ガラスモノフィラメント間及び
表面に粉体状熱可塑性樹脂を侵入、付着させて捕捉する
と共に、上記粉体状熱可塑性樹脂を捕捉したガラスモノ
フィラメントを整列して樹脂付着ガラス繊維シートを形
成し、該樹脂付着ガラス繊維シートを、加熱して捕捉し
た熱可塑性樹脂を溶融した後、冷却することを特徴とす
る繊維複合シートの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は繊維複合シートの製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多数のガラスモノフィラメントを
に集束した連続ガラス繊維束を、粉体状熱可塑性樹脂の
流動床中を通過させ、該連続ガラス繊維束のガラスモノ
フィラメントの表面に粉体状熱可塑性樹脂を付着させ、
付着熱可塑性樹脂を加熱溶融し、これをバインダーとし
て上記連続ガラス繊維束をシート化する繊維複合シート
の製造方法が知られている（例えば、特開平３−１９３
４１５号公報）。上記ガラス繊維複合シートは、更に、
各種熱可塑性樹脂等と複合され、ガラス繊維強化熱可塑
性樹脂製品として利用される。これらの二次加工工程に
おけるハンドリング性の向上や上記ガラス繊維複合シー
ト自体の機械的損傷を防止するために、紡糸されたガラ
スモノフィラメントを連続ガラス繊維束に集束するに際
し、ガラスモノフィラメント同士を結着させるフィルム
形成剤や、ガラスモノフィラメント表面に上記粉体状熱
可塑性樹脂が付着し易くし、溶融された後、該熱可塑性
樹脂との密着性を向上させるためのカップリング剤等の
表面処理剤を含有する集束剤水溶液が、通常の工程にお
いて上記多数のガラスモノフィラメントに塗布される。

【０００３】ところで、一般に、数千本に及ぶガラスモ
ノフィラメントが冷却槽で冷却される際に、該冷却水に
含まれる集束剤がその表面に付着塗布されて１繊維束に
集束され連続ガラス繊維束が形成され、巻取装置によっ
て左右にトラバースしながら巻き取られて、図１に示す
如き一定幅、一定直径の連続ガラス繊維束の巻重体１と
して一時貯留される。

【０００４】上記連続ガラス繊維束に塗布された集束剤
水溶液は、巻き取られた巻重体１の表面で強制乾燥され
る。上記ガラス繊維束に塗布された集束剤水溶液は上記
ガラス繊維束の巻重体１が環境雰囲気により多く接して
いる表層部１１及び両側面１２から乾燥されて行くが、
この乾燥過程において、該巻重体の内部に巻き取られた
連続ガラス繊維束に付着塗布された集束剤は、水と共に
表層部１１及び両側面１２に平衡移行する。上記連続ガ
ラス繊維束に塗布された集束剤水溶液は該巻重体１の表
層部１１及び両側面１２における上記乾燥及びこれに従
って起こる移行によって序々に濃縮され、極めて高濃度
となっている。この状態における上記集束剤水溶液中の
フィルム形成剤とカップリング剤等の表面処理剤との何
らかの反応により、上記ガラス繊維束の巻重体１の表層
部１１及び両側面１２に硬化被膜が形成されると推察さ
れる。このように巻き取られ、乾燥された巻重体から引
きだされた連続ガラス繊維束を開繊することは難しく、
更に、該連続ガラス繊維束に粉体状熱可塑性樹脂を含浸
させることは極めて難しく、該熱可塑性樹脂を溶融し、
冷却して繊維複合シートを製造する際に上記連続ガラス
繊維と熱可塑性樹脂との密着状態は極めて低劣なものと
なる。

【０００５】従って、上記連続ガラス繊維束の巻重体が
一時貯留中に乾燥した後、該巻重体の表層部１１にある
硬化被膜を有するガラス繊維束は、硬化被膜を有する表
層部１１の数十メーターにわたる連続ガラス繊維束を取
り除く、所謂、「皮むき」工程が通常行われていたが、
上記両側面１２の硬化被膜は止むなくそのままで出荷さ
れ、各種用途に供されていたのである。このような連続
ガラス繊維束を開繊しながら該連続ガラス繊維束を構成
する各ガラスモノフィラメント間及び表面に粉体状熱可
塑性樹脂を含浸させた繊維複合シートは、原因不明のま
ま、工程中で熱可塑性樹脂の密着性不良を繰り返してい
たのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記熱
可塑性樹脂の密着性不良に関し鋭意検討し、その原因が
使用する上記連続ガラス繊維束の巻重体の両側面に形成
された上記硬化被膜にあることを知見し、特定の樹脂付
着補助剤を上記巻重体の両側面に予め塗布しておくこと
によって上記熱可塑性樹脂の密着性不良を解決する前処
理法を見い出し、本発明を完成するに至ったのである。

【０００７】本発明の目的とするところは、多数本のガ
ラスモノフィラメントが一方向のみに配向している連続
ガラス繊維束と熱可塑性樹脂の密着性を改善した繊維複
合シートの製造方法を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、平均直
径１３〜５０μｍのガラスモノフィラメントの複数本を
集束して１単位とした連続ガラス繊維束を巻き取って得
られる連続ガラス繊維束巻重体の両側面に、常温での粘
度が２０〜２０００ｃｐｓの樹脂付着補助剤を予め塗布
しておき、上記連続ガラス繊維束を流動床に導入し、上
記ガラスモノフィラメント間及び表面に粉体状熱可塑性
樹脂を侵入、付着させて捕捉すると共に、上記粉体状熱
可塑性樹脂を捕捉したガラスモノフィラメントを整列し
て樹脂付着ガラス繊維シートを形成し、該樹脂付着ガラ
ス繊維シートを、加熱して捕捉した熱可塑性樹脂を溶融
した後、冷却することを特徴とする繊維複合シートの製
造方法に係わるものである。

【０００９】本発明において使用されるガラスモノフィ
ラメントの平均直径は、１３〜５０μｍ、好ましくは２
０〜３０μｍである。上記ガラスモノフィラメントの平
均直径が１３μｍ未満では、粉体状熱可塑性樹脂を含浸
させ、該熱可塑性樹脂を溶融させて繊維複合シートを成
形する工程でガラスモノフィラメント単位で破断するお
それがあり、又、上記平均直径が５０μｍを超えると、
ハンドリング性が低下するので好ましくない。

【００１０】本発明において使用されるガラスモノフィ
ラメントに適用される集束剤は、フィルム形成剤、表面
処理剤の他、必要に応じて潤滑剤、界面活性剤、帯電防
止剤等が配合される。上記フィルム形成剤は、連続ガラ
ス繊維束の各ガラスモノフィラメントの表面を保護し、
各ガラスモノフィラメント同士を結束させる機能を有す
るものであり、各ガラスモノフィラメントがバラけて嵩
高くなったり、ガラスモノフィラメント単位で破断した
りしないようにすることによって、成形時のハンドリン
グ性向上に大きく寄与する。上記フィルム形成剤として
は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられ
る。又、上記フィルム形成剤には、必要に応じて柔軟剤
が配合されてもよい。

【００１１】上記表面処理剤は、ガラスモノフィラメン
トと樹脂マトリックスとの接着性を向上させる機能を有
するものであり、ガラスモノフィラメントの断面は円形
で表面平滑であるために物理的接着効果が小さく化学的
処理が必要であり、このため表面処理剤が用いられる。
上記表面処理剤は、特に限定されるものではないが、例
えば、シラン系表面処理剤、チタネート系表面処理剤、
クロム系表面処理剤等が挙げられる。就中、β−（３，
４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン等のシラン系表面
処理剤が好適に用いられる。

【００１２】本発明において使用される粉体状熱可塑性
樹脂は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリ
塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボ
ネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、
ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。上記粉体
状熱可塑性樹脂の粒子径は、特に限定されるものではな
いが、用いられるガラスモノフィラメントの直径に対す
る比率や連続ガラス繊維束の各ガラスモノフィラメント
間に浸入して捕捉される割合等を考慮すると、上記粒子
径は、１０〜３００μｍ程度が好ましい。上記粒子径が
余り細粒に過ぎても、流動床に送り込まれる空気によっ
て飛散する比率が高まり効率的でなくなり、逆に、平均
粒径が余り大きくなると、流動床における流動化がしに
くくなる。これらの粉体状熱可塑性樹脂の調製方法は、
特に限定されるものではないが、例えば、上記熱可塑性
樹脂が重合された後、必要に応じ熱安定剤、紫外線吸収
剤、可塑剤等の柔軟剤、滑剤、界面活性剤、帯電防止
剤、その他の充填剤等を配合して混練し、常温粉砕、冷
凍粉砕その他の適宜粉体化手段によって粉体化され、更
に必要に応じて分級によって適当な粒子径の画分を取り
出して調製される。

【００１３】本発明において使用される樹脂付着補助剤
は、常温での粘度が２０〜２０００ｃｐｓ、好ましくは
５０〜５００ｃｐｓであれば、特に限定されるものでは
ないが、上記粉体状熱可塑性樹脂の溶融温度において揮
発等により粘度が著しく高くなることのないものが好適
に使用される。これらの樹脂付着補助剤としては、例え
ば、マシン油、プレス油、モーター油、潤滑油、防錆油
等の機械油類やジオクチルアジペート、ジオクチルアゼ
ラエート、ジオクチルセバケート、ジブチルセバケー
ト、商品名「Paraplex Ｇ２５」、ジイソデシルフタレ
ート等の耐熱性、耐寒性に優れた可塑剤類、ニトリルゴ
ム系、アクリル樹脂系等のエマルジョン型接着剤類等が
挙げられる。尚、本発明で上記樹脂付着補助剤の粘度の
定義に用いた常温とは２５℃を指す。

【００１４】上記樹脂付着補助剤の常温での粘度が２０
未満の場合、流動床において開繊された上記連続ガラス
繊維束に上記粉体状熱可塑性樹脂を浸入、付着させる効
果が充分に得られず、又、上記粘度が２０００ｃｐｓを
超えると、上記連続ガラス繊維束の巻重体の側面に塗布
されてもガラス繊維束の各ガラスモノフィラメント単位
全体に充分に分散塗布され難く、均一な塗布量の塗布が
できず、従って、流動床において開繊された上記連続ガ
ラス繊維束に上記粉体状熱可塑性樹脂を侵入、付着させ
る工程で、粉体状熱可塑性樹脂の侵入、付着量にバラツ
キが発生する。更に、上記粘度が２０００ｃｐｓを超え
ると、上記粉体状熱可塑性樹脂の性状を変えたり、上記
連続ガラス繊維束と他の部材や成形装置の接触部分との
間で大きな摩擦抵抗が生じ、上記粉体状熱可塑性樹脂を
加熱溶融させて繊維複合シート化する工程でのトラブル
や品質低下の原因となるおそれがある。

【００１５】上記樹脂付着補助剤を上記連続ガラス繊維
束の巻重体の両側面に塗布する手段は、特に限定される
ものではないが、例えば、刷毛や柔軟なスポンジクロス
の如き塗布具等を用いて塗布してもよく、又、スプレー
等の噴霧装置を用いて塗布してもよい。

【００１６】本発明において、上記連続ガラス繊維束の
巻重体の両側面にある連続ガラス繊維束に樹脂付着補助
剤を塗布する時点は、上記連続ガラス繊維束の巻重体か
ら連続ガラス繊維束を引き出し、巻き戻して、粉体状熱
可塑性樹脂を含浸させる工程の前である。即ち、上記連
続ガラス繊維束の巻重体から連続ガラス繊維束を引出す
前の巻重体の両側面にのみ個々に樹脂付着補助剤を塗布
するのが好ましく、又、上記連続ガラス繊維束の巻重体
から連続ガラス繊維束を引き出し、上記粉体状熱可塑性
樹脂流動床に導入される連続ガラス繊維束の上記巻重体
の両側面にある連続ガラス繊維束に連続的に樹脂付着補
助剤を塗布するようにしてもよい。前者の場合、巻重体
から引き出される該巻重体の両側面にある連続ガラス繊
維束以外の連続ガラス繊維束に樹脂付着補助剤を塗布す
ることがないので、樹脂付着補助剤の無用の使用がセー
ブできる。

【００１７】又、上記巻重体の両側面にある連続ガラス
繊維束以外の連続ガラス繊維束に樹脂付着補助剤を塗布
しないように別途塗布装置に制御機構を設けるとすれ
ば、上記巻重体の両側面にある連続ガラス繊維束とそれ
以外の連続ガラス繊維束とを識別するための装置並びに
該識別信号に基づく塗布装置の制御等複雑な装置と操作
を要するものとなるので後者の連続ガラス繊維束の巻重
体の両側面に個々に樹脂付着補助剤を塗布する方法が好
ましい。

【００１８】上記の如く前処理された連続ガラス繊維束
の巻重体（既に表層部の硬化被膜は従来の皮むきによっ
て除去されている。）１は、図２に示される如き、繊維
複合シート製造装置に供給され、繊維複合シートが製造
される。以下、本発明の繊維複合シートの製造方法を、
図面を参照しながら更に詳細に説明する。図２におい
て、２は流動床装置であり、図３に拡大し、取り出して
示す粉体状熱可塑性樹脂Ａを流動槽２１１空間に飛散さ
せ、浮遊流動させて流動床を形成する浮遊流動装置２１
と、図４に拡大し、取り出して示す連続ガラス繊維束３
を上記流動床において飛散、浮遊流動している粉体状熱
可塑性樹脂Ａを連続ガラス繊維束３を構成する各ガラス
モノフィラメント間に侵入、付着し易く誘導するための
誘導装置２２とからなる。

【００１９】図２において、連続ガラス繊維束の巻重体
１、１、・・・は、２個のみが描かれているが、製品の
繊維複合シートの仕様に応じ、使用される連続ガラス繊
維束３の巻重体１の使用量は、１個から数十個に及ぶ。
これらの連続ガラス繊維束３の巻重体１から巻き戻され
た連続ガラス繊維束３は、槽底部付近に設けられた多数
の細孔を有する多孔板２１２の細孔から空気を噴出さ
せ、上記浸漬槽２１１に上昇気流を形成し、該気流に槽
２１１内にある粉体状熱可塑性樹脂Ａををのせて、あた
かも上記粉体状熱可塑性樹脂Ａが沸騰しつつある液体の
如く流動状態にある流動床に誘導される。

【００２０】上記誘導装置２２は、上記連続ガラス繊維
束３を開繊して該連続ガラス繊維束３を構成する各ガラ
スモノフィラメント間及び表面に流動床の粉体状熱可塑
性樹脂Ａを侵入、付着させて捕捉する効果（擦り込み効
果）を増大させるための摩擦バー２２１と振動バー２２
２とからなる。上記連続ガラス繊維束３を上記摩擦バー
２２１と必要に応じて設備される振動バー２２４間を千
鳥に誘導して流動床を通過させる間に、開繊された上記
連続ガラス繊維束３は、該連続ガラス繊維束３を構成す
る各ガラスモノフィラメント間及び表面に流動床の粉体
状熱可塑性樹脂Ａを均一に侵入、付着して捕捉する。

【００２１】上記摩擦バー２２１の形状は、上記連続ガ
ラス繊維束３に均一な張力が加わるものであれば、特に
限定されるものではないが、例えば、断面円形、断面半
円形、断面が凸曲面をなす略長方形、先端部の尖りを丸
くした断面略三角形、先端部の尖りを丸くした断面略四
角形、・・・先端部の尖りを丸くした断面多角形等の、
例えば、鉄、ステンレススチール等の金属、超高分子量
ポリエチレン、ふっ素樹脂等のプラスチック、セラミッ
ク等からなり、その表面は、表面粗さ０．５μｍ以下に
仕上げられたものが使用され、直径２０〜１００ｍｍ程
度もしくはこれに準ずる断面サイズのもの等が挙げられ
る。上記摩擦バーの先端部の尖りを丸くしたことは、該
部に上記連続ガラス繊維束３が接触通過する際に、過度
の摩擦力が加わり、上記連続ガラス繊維束３を構成する
ガラスモノフィラメントを擦傷を付けたり破断させたり
することを防止するための手段である。

【００２２】上記、擦傷や破断防止のための摩擦バー２
２１の先端部の尖りを丸くする程度は、該摩擦バー２２
１を接触通過する上記連続ガラス繊維束３を構成するガ
ラスモノフィラメントが擦傷や破断することがなけれ
ば、特に先端部の尖りを丸くする必要もないが、予防を
含め、その曲率半径を５〜３００ｍｍ程度であればよい
が、取扱易さや設備本数及び設備的スペースの兼合いを
考慮すれば、１０〜５０ｍｍ程度がよい。ガラス繊維束
は、これらの摩擦バーを介して引き取られること、ガラ
スモノフィラメント間及び表面に粉体状熱可塑性樹脂が
侵入、付着することによって開繊が促進される。上記摩
擦バー２２１の設備本数は、通常２〜２０本程度であ
る。上記摩擦バー２２１の設備本数が１本では充分な擦
り込み効果が得られず、又、上記設備本数が２０本を超
えると、擦り込み効果は飽和し、それ以上の効果が得ら
れないばかりか、設備的スペースから作業性を低下させ
る。

【００２３】上記連続ガラス繊維束３を開繊するため
に、摩擦バー２２１に押し当てて通過させるが、その際
に上記連続ガラス繊維束３に負荷されるテンションは、
余り小さ過ぎると、上記連続ガラス繊維束３表面に粉体
状熱可塑性樹脂が付着するだけで、浸入、捕捉が充分に
行われず、又、上記テンションが大き過ぎると、上記連
続ガラス繊維束３を構成するガラスモノフィラメントが
破断するおそれがあるので、ガラスモノフィラメント集
束本数４４００本、平均ガラスモノフィラメント径２３
μｍφの連続ガラス繊維束１本当たり、１００〜２００
０ｇ程度が望ましい。

【００２４】上記振動バー２２２は、流動床中を通過す
る上記連続ガラス繊維束３を上下に振動させることによ
り、連続ガラス繊維束３を開繊させ、その粉体状熱可塑
性樹脂の捕捉率をより増大させるために、必要に応じて
設備されるものである。上記振動バー２２２の上下動に
より、上記摩擦バー２２１及び振動バー２２２に誘導さ
れて上記流動床中を通過する連続ガラス繊維束３は、こ
れに加わる上記テンションが緊張と弛緩を繰り返し、連
続ガラス繊維束３を構成する各ガラスモノフィラメント
間に浸入、捕捉し易くなる。上記振動バー２２２の設備
本数は、少なくとも１本以上あればよく、又、振動バー
２２２の形状は、上記摩擦バー２２１と同様のものであ
ればよい。

【００２５】上記振動バー２２２の振幅及び振動数は、
連続ガラス繊維束３の粉体状熱可塑性樹脂の捕捉率を一
定にするために、それぞれ特定の値に固定しておくこと
が好ましい。上記振動バー２２２の振幅は、連続ガラス
繊維束３の繊維配向方向に対して垂直、通常上下方向に
設定されるが、その大きさは０．１〜１０ｍｍ程度が好
ましい。 上記振動バー２２２の振幅は、０．１ｍｍ程
度の微弱なものであっても連続ガラス繊維束３の開繊及
び上記各ガラスモノフィラメント間に粉体状熱可塑性樹
脂の浸入、捕捉効果を増大させるものであるが、余り上
記振幅を大きくすると連続ガラス繊維束３に過剰のテン
ション等が負荷され、更に振動数が大きくなると、上記
応力が衝撃的に負荷されるので、ガラスモノフィラメン
トを破断するおそれがある。又、上記振動バー２２２の
振動数は、１５〜２５０回／秒程度が好ましい。上記振
動バー２２２の振動数が１５回／秒未満の場合、連続ガ
ラス繊維束３の粉体状熱可塑性樹脂の捕捉率が低下し、
又、上記振動数が２５０回／秒を超えると、連続ガラス
繊維束３に一旦捕捉された粉体状熱可塑性樹脂が落下し
てしまうおそれがある。

【００２６】上記振動バー２２２を振動させる手段は、
特に限定されるものではないが、例えば、図２及び図４
に示す如く、モーター等の駆動装置２２４の回転力を偏
心カム２２３を介して一定偏心量の振幅と振動数を有す
る振動運動に変換し、該振動運動を連結杆２２５及び２
２６によって上記振動バー２２２に伝達する機構が用い
られてもよく、エアー弁や油圧弁を用いて発生する振動
運動を適宜連結杆によって上記振動バー２２２に伝達す
る機構が用いられてもよい。又、上記の他、高周波振動
を与えるバイブレーター等の振動発生装置が用いられて
もよい。これらの振動発生装置は、単独で用いられても
よいが、２種以上が組み合わせて用いられてもよい。

【００２７】上記の如くして各ガラスモノフィラメント
間及び表面に粉体状熱可塑性樹脂を侵入、付着させて捕
捉した連続ガラス繊維束３をシート状に配列して上記粉
体状熱可塑性樹脂付着繊維シートを作製し、該樹脂付着
繊維シートを加熱して上記粉体状熱可塑性樹脂を溶融
し、上記各ガラスモノフィラメントを相互に結着して一
体化し、次いで上記樹脂付着繊維シートを冷却して熱可
塑性樹脂を固化し、繊維複合シートが形成される。

【００２８】各ガラスモノフィラメント間及び表面に粉
体状熱可塑性樹脂Ａを侵入、付着させて捕捉した連続ガ
ラス繊維束３をシート状に配列する手段は、特に限定さ
れるものではなく、流動床の最後のガイドと上記熱可塑
性樹脂の加熱溶融工程へのガイドとの間で行われるが、
例えば、図２に示す如く、流動床から誘導さらた各ガラ
スモノフィラメント間及び表面に粉体状熱可塑性樹脂Ａ
を侵入、付着させて捕捉した連続ガラス繊維束３を加熱
された一対の挟圧ロール４、５間を通過させることによ
り、各ガラスモノフィラメント間及び表面に侵入、付着
させて捕捉した粉体状熱可塑性樹脂Ａを溶融し、上記各
ガラスモノフィラメントを相互に結着して一体化する工
程の最初の加熱ロール４との間に適宜、櫛等の誘導装置
によって均一に配列する如く誘導して行ってもよい。

【００２９】流動床装置２から誘導さらた各ガラスモノ
フィラメント間及び表面に粉体状熱可塑性樹脂Ａを浸
入、付着させて捕捉した連続ガラス繊維束３を加熱する
手段は、特に限定されるものではないが、例えば、前記
する如く加熱された一対の挟圧ロール４及び５間を通過
させることにより加熱と挟圧とを行って上記各ガラスモ
ノフィラメントを相互に結着して一体化してもよいが、
単に、熱風加熱炉や遠赤外線加熱炉を通過させることに
より上記粉体状熱可塑性樹脂Ａを溶融し、各ガラスモノ
フィラメントを相互に結着して一体化してもよい。又、
上記の如き各加熱手段と挟圧手段を併用した方法が用い
られてもよい。

【００３０】上記加熱溶融された熱可塑性樹脂の冷却手
段は、特に限定されるものではないが、例えば、図２に
示す如く、一対の冷却ロール６、６表面に密着させて通
過させることにより強制冷却されてもよく、上記加熱装
置から誘導される繊維複合シートを環境空気により自然
冷却されてもよい。

【００３１】上記加熱手段及び冷却手段は、得られる繊
維複合シートの仕様や用いられる熱可塑性樹脂の種類に
よって適宜選定されるものであるが、例えば、厚さや表
面の平滑性等が求められる繊維複合シートについては、
図２に示される加熱された一対の挟圧ロール４及び５と
一対の冷却ロール６、６を用いた加熱手段及び冷却手段
が好適に使用される。

【００３２】（作用）本発明の繊維複合シートの製造方
法は、叙上の如く構成されているので、集束剤で処理さ
れた連続ガラス繊維束の巻重体から引き出される連続ガ
ラス繊維束を、上記巻重体の巻き取られたいずれの位置
にあるものであっても等しく開繊でき、流動床において
上記連続ガラス繊維束を構成する各ガラスモノフィラメ
ント間及び表面に粉体状熱可塑性樹脂を均一に侵入、付
着させて捕捉できるものであるので、上記熱可塑性樹脂
を加熱溶融し、冷却して得られる繊維複合シートは、一
方向に平行して配置された連続ガラスモノフィラメント
と熱可塑性樹脂が強固に結着して繊維複合シートを形成
しており、部分的に熱可塑性樹脂の含浸不足によるガラ
ス繊維層と熱可塑性樹脂層が剥離する等の工程不良を駆
逐することができる。就中、上記連続ガラス繊維束の巻
重体から連続ガラス繊維束を引出す前の巻重体の両側面
にのみ個々に樹脂付着補助剤を塗布することにより、極
めて簡単に上記繊維複合シートの製造プロセスを構成す
ることができ、上記する製造工程を安定化することがで
きる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の一実施態様について説明する。

【００３４】（実施例１）図２において、１は図１に示
される如き多数のガラスモノフィラメントをその軸方向
に集束した連続ガラス繊維束（ロービング状ガラス繊
維、日東紡績社製、ｔｅｘ４４００）３の巻重体であ
る。上記連続ガラス繊維束３の巻重体１の両側面には予
め樹脂付着補助剤としてジイソデシルフタレート［粘
度：８５ｃｐｓ（２５℃）］を刷毛塗りで約７００ｇ／
ｍ² が塗布されている。

【００３５】上記の如く両側面にジイソデシルフタレー
トを塗布された連続ガラス繊維束３の巻重体１から巻き
戻され、引き出された連続ガラス繊維束３は、流動床装
置２に誘導される。

【００３６】上記流動床装置２の流動槽２１１は、底部
に設けられた多孔板２１２の細孔から気流速度２ｍ／分
にて噴出する空気（図示されていない送風源から矢印の
方向に供給される）によって粉体状塩化ビニル樹脂〔平
均重合度８００の粉体状塩化ビニル樹脂１００重量部
に、錫系安定剤２重量部、滑剤０．５重量部及び酸化鉄
系（茶色）着色剤１重量部をスーパーミキサー（商品
名）にて１２０℃まで昇温させた後、冷却ミキサーで１
５分間冷却して混合し、平均粒子径１００μｍとなされ
た粉体状塩化ビニル樹脂組成物〕が４００ｇ／分で供給
され、流動化状態となり、上記粉体状塩化ビニル樹脂Ａ
の流動床が形成されている。

【００３７】上記流動床装置２の誘導装置２２は、図４
に示される如く、上記流動槽２１１内に、直径３０ｍ
ｍ、長さ６００ｍｍのクロムメッキ鉄製丸棒からなる摩
擦バー２２１を４本、図４に示される位置に設置し、進
行方向の第２及び第３の摩擦バー２２１間に、駆動装置
２２４の回転運動を偏心カム２２３によって往復運動に
変換し、連結杆２２５及び２２６によって上下方向に振
動数１２００回／分、振幅１０ｍｍで振動する上記摩擦
バー２２１と同形状、同材質の振動バー２２２を１本配
置した構造からなり、流動床装置２に誘導される連続ガ
ラス繊維束３は、これらのロール群の各々に直交して、
各ロールを千鳥に縫って上記流動床中を、２ｍ／分のラ
イン速度で解繊されて誘導される。

【００３８】上記連続ガラス繊維束３の巻重体１を１４
巻が、上記連続ガラス繊維束３に５００ｇ／本のバック
テンションをかけて引き出され、上記流動床装置２に各
々の巻重体１が上記摩擦バー２２１及び振動バー２２２
上で解繊されながら誘導される過程で重なり合ったり、
極端に接近して連続ガラス繊維束３の解繊が阻害されな
いように適宜間隔をもって誘導され、上記流動床装置２
にによって連続ガラス繊維束３を構成する各ガラスモノ
フィラメント間及び表面に粉体状塩化ビニル樹脂が浸
入、付着されて捕捉される。

【００３９】次いで、上記粉体状塩化ビニル樹脂が浸
入、付着されて捕捉された連続ガラス繊維束３を構成す
る各ガラスモノフィラメントが互いに幅方向に密着して
全体が樹脂含浸シートＢを形成するように進行方向に整
列された後、表面温度が２２５℃の直径３５０ｍｍφの
加熱ロール４の表面に沿って移送される間に２０６℃に
加熱され、各ガラスモノフィラメント間及び表面に存在
する粉体状塩化ビニル樹脂を溶融し、同形の対になった
加熱ロール５との間で挟圧されて、各ガラスモノフィラ
メントは塩化ビニル樹脂で一体化されシート状に賦形さ
れる。上記シート状に賦形された連続ガラス繊維／塩化
ビニル樹脂複合シートが、表面温度２９℃の直径２００
ｍｍφの一対の冷却ロール６、６表面に沿って移送され
る間に６０℃以下の温度に冷却され、これを巻取機８に
巻き取って、厚さ０．５ｍｍ、幅５００ｍｍの繊維複合
シートＣを作製した。

【００４０】（実施例２）実施例１と同じ装置を用い、
実施例１のジイソデシルフタレートに替えて、樹脂付着
補助剤として防錆剤（２５℃における粘度：２８ｃｐ
ｓ）を用いたこと以外、実施例１と同様にして繊維複合
シートを作製した。

【００４１】（実施例３）実施例１と同じ装置を用い、
実施例１のジイソデシルフタレートに替えて、樹脂付着
補助剤としてウレタン系エマルジョン型接着剤（２５℃
における粘度：１５００ｃｐｓ）を用いたこと以外、実
施例１と同様にして繊維複合シートを作製した。

【００４２】（実施例４）実施例１と同じ装置を用い、
実施例１のロービングガラス繊維の平均ガラス径２３μ
ｍを１５μｍに変更したこと以外、実施例１と同様にし
て繊維複合シートを作製した。

【００４３】（比較例１）実施例１の同じ装置を用い、
実施例１の連続ガラス繊維束３の巻重体の両側面に樹脂
付着補助剤を塗布しなかったこと以外、実施例１と同様
にして繊維複合シートを作製した。

【００４４】（比較例２）実施例１と同じ装置を用い、
実施例１のジイソデシルフタレートに替えて、樹脂付着
補助剤としてウレタン系エマルジョン型接着剤（２５℃
における粘度：２５００ｃｐｓ）を用いたこと以外、実
施例１と同様にして繊維複合シートを作製した。

【００４５】（比較例３）実施例１と同じ装置を用い、
実施例１のロービングガラス繊維の平均ガラス径２３μ
ｍを９μｍに変更したこと以外、実施例１と同様にして
繊維複合シートを作製した。

【００４６】（比較例４）実施例１と同じ装置を用い、
実施例１のジイソデシルフタレートに替えて、樹脂付着
補助剤として水（２５℃における粘度：１ｃｐｓ）を用
いたこと以外、実施例１と同様にして繊維複合シートを
作製した。

【００４７】実施例及び比較例で得られた繊維複合シー
トの性能を評価するため、外観試験（熱可塑性樹脂の付
着状態）と曲げ強度試験（熱可塑性樹脂の一体化状態）
を以下に示す方法で実施した。試験結果は表１に示す。

【００４８】１．外観試験（熱可塑性樹脂の付着状
態）：得られた繊維複合シートの表面及び切断断面につ
いて目視により観察し、○：ガラスモノフィラメント全
面に塩化ビニル樹脂が被覆されており、樹脂の付着状態
が良好と評価できるもの、△：ガラスモノフィラメント
の一部が露出し、樹脂の付着状態にややムラが見受けら
れるもの、×：樹脂の付着状態が一見して悪いと判断さ
れる程度に、前記連続ガラス繊維束３の巻重体の両側面
に相当する部分のガラスモノフィラメントが殆ど樹脂の
付着がなく、白色が目立つもの、の３段階で評価した。

【００４９】２．曲げ強度試験（熱可塑性樹脂の密着状
態）：前記連続ガラス繊維束３の巻重体の両側面に相当
する部分から得られた繊維複合シート（表中、シート１
と表示する。）と両側面以外の中央部に相当する部分か
ら得られた繊維複合シート（表中、シート２と表示す
る。）から、各々幅３０ｍｍ、長さ１００ｍｍの試験片
を調製し、繊維の配向方向に対して垂直方向の曲げ強度
を３点曲げ試験法によって測定した。測定試料数は３０
個、測定値はその平均値で示した。

【００５０】

【表１】

【００５１】表１に示された試験結果より明らかな如
く、実施例１〜４の繊維複合シートは、外観品試験の通
り、熱可塑性樹脂の付着状態が良好であり、且つ、連続
ガラス繊維束３の巻重体の両側面に相当する部分から得
られた繊維複合シートと両側面以外の中央部に相当する
部分から得られた繊維複合シートのいずれの曲げ強度試
験結果にも差異が実質的になく、連続ガラス繊維束の巻
重体の両側面の樹脂付着補助剤の塗布によって、該部に
おける各ガラスモノフィラメントと熱可塑性樹脂の密着
状態が極めて良好であることを示している。

【００５２】これに対し、比較例３を除き、外観品試験
の通り、熱可塑性樹脂の付着状態が悪く、且つ、連続ガ
ラス繊維束の巻重体の両側面に相当する部分と両側面以
外の中央部に相当する部分から得られた繊維複合シート
の曲げ強度試験結果に大きな差異が認められ、連続ガラ
ス繊維束の巻重体の両側面にあった連続ガラス繊維束の
樹脂付着状態が悪いためにこのような小さい曲げ強度を
示したものと判定できる。尚、比較例３は連続ガラス繊
維束の巻重体の両側面への樹脂付着補助剤の塗布は充分
その機能は果たしてはいるものの、各ガラスモノフィラ
メントの強度が低小であるために実用的な商品価値を欠
くものである。

【００５３】

【発明の効果】本発明の繊維複合シートの製造方法は、
叙上の如く構成されているので、集束剤で処理された連
続ガラス繊維束の巻重体から引き出される連続ガラス繊
維束を、上記巻重体の巻き取られたいずれの位置にある
ものであっても等しく開繊でき、流動床において上記連
続ガラス繊維束を構成する各ガラスモノフィラメント間
及び表面に粉体状熱可塑性樹脂を均一に侵入、付着させ
て捕捉できるものであるので、上記熱可塑性樹脂を加熱
溶融し、冷却して得られる繊維複合シートは、一方向に
平行して配置された連続ガラスモノフィラメントと熱可
塑性樹脂が強固に結着して繊維複合シートを形成してお
り、部分的に熱可塑性樹脂の含浸不足によるガラス繊維
層と熱可塑性樹脂層が剥離する等の工程不良を駆逐する
ことができる。就中、上記連続ガラス繊維束の巻重体か
ら連続ガラス繊維束を引出す前の巻重体の両側面にのみ
個々に樹脂付着補助剤を塗布することにより、極めて簡
単に上記繊維複合シートの製造プロセスを構成すること
ができ、上記する製造工程を安定化することができる。

【００５４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の繊維複合シートの製造方法において用
いられる連続ガラス繊維束の巻重体の斜視図である。

【図２】本発明の繊維複合シートの製造方法の粉体状熱
可塑性樹脂の含浸工程及びシート化工程を含む製造工程
の概略図である。

【図３】粉体状熱可塑性樹脂の流動床形成の状態を説明
するために、図１の装置の一部を取り出し、拡大して示
す一部切欠概略図である。

【図４】図１に示し、図３に拡大して示す粉体状熱可塑
性樹脂の流動床中に連続ガラス繊維束を誘導するための
誘導装置を説明するために、図１より取り出し、拡大し
て示す一部切欠概略図である。

【符号の説明】

１ 連続ガラス繊維束の巻重体 １１ 表層部 １２ 両側部 ２ 流動床装置 ２１ 浮遊流動装置 ２１１ 流動槽 ２１２ 多孔底板 ２２ 誘導装置 ２２１ 摩擦バー ２２２ 振動バー ２２３ 偏心カム ２２４ 駆動装置 ２２５、２２６ 連結杆 ３ 連続ガラス繊維束 ４、５ 加熱挟圧ロール ６ 冷却ロール Ａ 粉末状熱可塑性樹脂Ａ Ｂ 樹脂含浸シート Ｃ 繊維複合シート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均直径１３〜５０μｍのガラスモノフ
   ィラメントの複数本を集束して１単位とした連続ガラス
   繊維束を巻き取って得られる連続ガラス繊維束巻重体の
   両側面に、常温での粘度が２０〜２０００ｃｐｓの樹脂
   付着補助剤を予め塗布しておき、上記連続ガラス繊維束
   を流動床に導入し、上記ガラスモノフィラメント間及び
   表面に粉体状熱可塑性樹脂を侵入、付着させて捕捉する
   と共に、上記粉体状熱可塑性樹脂を捕捉したガラスモノ
   フィラメントを整列して樹脂付着ガラス繊維シートを形
   成し、該樹脂付着ガラス繊維シートを、加熱して捕捉し
   た熱可塑性樹脂を溶融した後、冷却することを特徴とす
   る繊維複合シートの製造方法。