JPH01208119A - 連続長のマルチフィラメントおよびマルチファイバ構造体を含浸させるためのプルトルージョン装置および方法 - Google Patents

連続長のマルチフィラメントおよびマルチファイバ構造体を含浸させるためのプルトルージョン装置および方法

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JPH01208119A
JPH01208119A JP63315250A JP31525088A JPH01208119A JP H01208119 A JPH01208119 A JP H01208119A JP 63315250 A JP63315250 A JP 63315250A JP 31525088 A JP31525088 A JP 31525088A JP H01208119 A JPH01208119 A JP H01208119A
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multifilament
resin
multifiber
fibers
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William Hilakos
ウィリアム・ヒラコス
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General Electric Co
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    • B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B29B15/122—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
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    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • B29C70/521—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die and impregnating the reinforcement before the die
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S118/00—Coating apparatus
    • Y10S118/18—Wire and cord die

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、ヤーンなどのような連続長のファイバおよび
フィラメント構造体にポリマー樹脂を含浸させるための
方法と装置に係る。
従来技術の簡Ｉｌｌな説明 織物用のファイバおよび／またはフィラメントからでき
たヤーンなどの構造体にポリマー性の樹脂を含浸させる
ためのさまざまな方法と装置が提案されている。たとえ
ば、ガラスファイバのヤーンの含浸について記載してい
る米国特許第３，４１３．１８６号参照。一般に、当業
者が直面していた問題のひとつは、多数のガラスファイ
バなどのような個別のフィラメントまたはファイバが、
ファイバ間のエアーポケットまたはボイドを除くように
樹脂含浸剤で完全に濡れかつ取り囲まれた生成物を実現
することであった。これができない限り、その樹脂の強
化が不充分であり、そのためモジュラスの測定で示され
るように予想される程強度は高くない。このため、当然
のことながら、そのフィラメントまたはファイバからで
きた構造体の寿命を低下させる。この問題は、ポリマー
樹脂が望ましく高い固有粘度をもった比較的粘性の高い
熱可塑性樹脂の場合、特に難しい問題となる。
従来技術のもうひとつの問題は、含浸剤が十分に「濡ら
し」、個々のファイバまたはフィラメントを包み込むこ
とができるよう、これらファイバまたはフィラメントを
お互いにバラバラに分離させることに関する。従来技術
においては、上記の問題のこの特定の一面を解決すると
いう目的を何する方法と装置に関する記載が極めて多い
。そのような記載の代表的なものを挙げると次のものが
ある。すなわち、たとえば、スワン（Ｓｖａｎｎ）の米
国特許第２，７３０，４５５号は静電気力によるフィラ
メントの分離に関し、マルコクリ（Ｍａｒｃｏｃｃｌｉ
）の米国特許第３．４１３，１８６号では、マルチフィ
ラメントまたはマルチファイバが含浸用流体中にある間
にそのフィラメントまたはファイバを曲げるためのエレ
メントが提供されている。
また、バーμ（Ｂａｂｃｒ）の米国特許第３，４２２゜
７９６号には溝付き面上でマルチフィラメントを機械的
に分離することが記載され、ドルシュ（Ｄ。
ｒｓｃｈ）の米国特許第３，７７９．８４４号では所望
の分離を達成するためにパイブレークを使用し、ホール
（１！ａｌｌ）の米国特許第３，７９８，０９５号では
音響振動が使われ、ホーリー（ｌｌａｖｌｅｙ）の米国
特許第４，３１２，９１７号では装置を簡単化するため
にマルチフィラメントが含浸剤と接触している間にその
通路に丸い突出部を単に差込んでおり、さらにコグズウ
ェル（Ｃｏｇｓｗｅｌ　１）らの米国特許第４．５４１
，８８４号には「拡散面」として機能する一連のロッド
を使用することが記載されている。この最後の特許は、
本発明によって解決された問題のうちのひとつ、すなわ
ち、比較的高分子量で比較的粘性の高いポリマー樹脂を
連続長のマルチフィラメントヤーンに均一かつ充分に含
浸させることを解決することを目的とする方法と装置に
関して記載しているので特に重要である。しかし、コグ
ズウエル（ＣＯｇｓｔ／＋３１１）らによって指摘され
た改良点は装置だけに関するものではなく、揮発性の可
塑剤を熱可塑性樹脂と共に混和して使用することにも依
存している。このような情況は、この揮発した可塑剤を
廃棄する際の環境問題によって厳しく制限され、業者に
とっては常に受は入れられるものではない。また、ある
割合の可塑剤が存在すると樹脂の品質が低下する。
同様に業界の技術水準を示すものとして興味があるのは
米国特許第３，６９４．１３１号の記載である。
本発明の装置と方法によると、粘度が比較的高いものと
比較的低いもののどちらの熱可塑性ポリマー樹脂でも、
連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイバヤー
ンを完全に濡らしかつ含浸させるための簡単化された手
段が得られる。
発明の概要 本発明は、連続長のマルチフィラメントまたはマルチフ
ァイバに含浸させるためのプルトルージョン装置に係る
。本発明の装置は次の（Ａ）〜（Ｅ）からなる。
（Ａ）熱可塑性ポリマー樹脂押出機。
（Ｂ）前記押出機に隣接して位置し、熱可塑的に押出さ
れたポリマー樹脂を受容し収容するための容器手段。こ
の容器手段は次の部分を有している。
（ｉ）押出された樹脂を受容する第一の入口。
（ｉｉ　）収容された樹脂中に、含浸させる連続長の構
造体を受容する第二の入口。
（ｉｉ）含浸された連続長の構造体の出口。
（Ｃ）前記容器手段の出口にあるサイジングダイ。
（Ｄ）前記サイジングダイに隣接している手段であって
、前記連続長の構造体に張力を加え、かつこの張力の加
わった連続長の構造体を、所定の経路に沿って前記第二
の入口中へ通し、かつ前記容器手段内、前記出口内およ
び前記サイジングダイ内を引張って通過させるための手
段。
（Ｅ）前記容器手段内で前記第二の入口と前記出口との
間に位置しているマルチフィラメントまたはマルチファ
イバ拡散用部材であって、この部材は次の部分を有する
細長い本体からなる。
（ｉ）前記第二の入口に隣接する第一の端。
（ｉｉ　）前記出口に隣接する第二の端。
（ｉｉｉ　）前記第一の端と第二の端との間のマルチフ
ィラメントまたはマルチファイバ拡散用表面。
前記本体はまた前記第一の端から始まって前記第二の端
で終わるテーパも有している。
前記本体はさらに次の点によって部分的に特徴付けられ
る形状によって規定される。
（ｉ）この細長い本体をこの本体の長軸に垂直な平面に
沿った断面でみたときの第一の曲線。この曲線上の点は
その線の両端の間にある。
（ｉｉ　）この細長い本体をこの本体の長軸に平行な平
面に沿った断面でみたときの第二の曲線。この第二の曲
線上の１点は前記第一の端と第二の端との間にある。
前記部材は、前記マルチフィラメントまたはマルチファ
イバ拡散用表面の、前記第一の曲線と第二の曲線上の点
を含む部分が所定の経路上にくるように、前記第二の入
口と前記出口との間に配列されている。
本発明は、また、本発明の装置を使用する、連続長のマ
ルチフィラメントまたはマルチファイバヤーンを含浸さ
せる方法にも係る。
本明細書中で使用する「プルトルージョン」という用語
は、樹脂が含浸した強化用材料の連続ストランドをダイ
のオリフィスを通して引き抜く強化プラスチック技術に
対する造語である。このプロセスによって、ビルの壁板
、釣り竿、ゴルフクラブシャフト、成形性テープおよび
類似の物品に使用する高い一方向強度をもった連続長の
材料が得られる。
「連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイバ」
という用語は、ヤーンなどのようなあらゆるファイバま
たはフィラメント状の構造体を意味している。ただし、
これらファイバ／フィラメントの長さは充分に長くて、
後述する加工条件下で、充分な強度のロービング、トウ
またはヤーンが得られるようなものであり、その強度は
、得られる含浸された長い構造体が使用できなくなるよ
うな頻度で破壊が起こることなく、溶融した熱可塑性ポ
リマー樹脂とサイジングダイに通してプルトルードする
（引き抜く）のに充分な程度である。
発明の好適具体例の詳細な説明 本発明の方法と装置は、広い範囲の連続長のマルチフィ
ラメントおよびマルチファイバの構造体を含浸させるた
めに使用できる。このような構造体の代表例は、たとえ
ばマルチフィラメントまたはマルチファイバのヤーンま
たは糸（スレッド）に製造されたガラス、カーボン、ジ
ュート、ならびにポリエステル、ポリオレフィン、ポリ
アミド、アラミドおよび類似の樹脂などのような合成ポ
リマー樹脂の長いマルチフィラメントまたはマルチファ
イバである。本発明の方法と装置は連続長のガラスファ
イバに含浸させるのに特に有用であり、以下では本発明
が適用できる材料の代表例としてこの態様（ガラスファ
イバ）について説明する。
「ガラスファイバ」という用語は、本明細書中では、フ
ィラメント、ストランド、ヤーン、東、コード（紐）な
どの形態のガラス組成のファイバ（繊維）を意味し、こ
れらのファイバには、連続のフィラメントはもちろん、
カットしたファイバ、チョツプドファイバまたは不連続
な長さのファイバが含まれる。本発明に従って含浸され
る連続長のガラスファイバは、未処理でもよいし、ある
いはアンカー（固着）剤などで処理してポリマー樹脂含
浸剤に対する接合性を改善してあってもよい。
本発明の装置は、連続長の構造にされたガラスファイバ
（またはすでに記載したような他のファイバおよびフィ
ラメント）に、広範囲のポリマー樹脂、たとえば合成お
よび天然の樹脂エラストマ、熱硬化性樹脂ならびに合成
熱可塑性ポリマー樹脂たとえばポリオレフィン、ポリウ
レタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート
などを均一に含浸させるために使用できる。また、樹脂
形成性の組成物をガラスファイバ中に含浸させ、公知の
方法によりその場で樹脂を形成してもよい。
たとえば、ポリウレタンエラストマー前駆体（ポリイソ
シアネートとポリオールまたはポリウレタンプレポリマ
ー）を反応触媒および増量材と共にガラスストランド構
造体中に含浸させ、硬化させてその場でポリウレタン含
浸剤を形成させてもよい。このようなエラストマーをそ
の場で製造することはよく知られており、たとえば米国
特許節４゜００８．１９７号を参照されたい。本発明の
装置は、熱可塑性の樹脂を液化（熱可塑化）するのに充
分な程度の加熱下でこの樹脂をガラスファイバに含浸さ
せるのに特に有用である。
本発明の方法と装置は連続長のマルチフィラメントおよ
びマルチファイバに比較的低粘度の材料を含浸させるの
に使用でき、このような材料はその後なんらかの重合処
理をして硬化した含浸剤とすることができる。
広範囲の低粘度オリゴマーおよびプレポリマー樹脂組成
物たとえばポリオレフィン、ポリウレタンなどのプレポ
リマー（これらに限定されることはない）が知られてい
るが、環式カーボネートのような反応性のポリカーボネ
ートオリゴマーを使用するのが好ましい。そのようなオ
リゴマーはその製法と共に良く知られており、たとえば
米国特許節４．６４４，０５３号を参照されたい。
この「低粘度」という用語は、一般に、（ポリカーボネ
ートの場合）２５℃の温度のメチレンクロライド中で測
定して約０．４０ｄｌ／ｇ未満の固何粘度、またはその
他のプレポリマー組成物の場合の同等な溶融粘度を意味
する。
上述のように、本発明の方法と装置は、比較的高粘度の
溶融した樹脂たとえばポリカーボネート樹脂を連続長の
ガラスファイバに含浸させるのに特に有利である。「高
粘度」という用語は、一般に、（ポリカーボネートの場
合）２５℃の温度のメチレンクロライド中で測定して約
０．　４〜０゜５ｄｌ／ｇの固有粘度、または他のポリ
マーの場合の同等な溶融粘度を意味する。
添付の第１〜８図を参照した好ましい具体例に関する以
下の詳細な説明を見れば、当業者はさらに良く本発明を
理解できるであろう。
第１図は、本発明の装置１０の一具体例の概略側面図で
あり、その作動状態を示すために一部を分解し、かつ一
部を切り欠いである。本発明の装置１０は熱可塑性ポリ
マー樹脂押出機１２（図には一部を示しである）を含ん
でおり、この押出機は第１図に示しであるように溶融（
熱可塑化）した熱可塑性樹脂１４の流れを押出すのによ
く使われる通常の押出機のいずれでもよい。溶融樹脂１
４は、この熱可塑的に押出されたポリマー樹脂１４を受
容し収容するために押出機１２に近接して位置する容器
手段１６中に直接排出される、すなわち押出される。大
気に対して実質的に閉鎖されている容器手段１６は、樹
脂を収容するチャンバ１７と、押出機１２から押出され
た樹脂１４を受容するためのチャンバ１７への第一の入
口１８とを含んでいる。チャンバ１７への第二の入口２
０は、含浸させる連続長のマルチフィラメントまたはマ
ルチファイバ２２を、収容されている溶融した樹脂１４
中に受容するように機能する。この人口２０は、通常は
丸い連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイバ
２２をそれがチャンバ１７に入る前に平らにするための
賦形ダイ２１を含んでいてもよい。容器手段１６のチャ
ンバ１７内に受容された連続長のマルチフィラメントま
たはマルチファイバ２２は、収容されている溶融樹脂１
４の表面より下に位置するシリンダパー２４の下を通過
することによって、容器１６のチャンバ１７を実質的に
満たしている溶融樹脂１４の中に浸される。こうしてＣ
９Ａされた連続長のマルチフィラメントまたはマルチフ
ァイバ２２は、次に、連続長のマルチフィラメントまた
はマルチファイバ２２を、その２２の平らにされた（す
なわちテープ状の）形状に相当する形の比較的狭いチャ
ンネル２６内に限定するために、チャンバ１７内に位置
する層化用スリーブ２５中を通過する。容器手段１６内
で人口２０から遠く、出口２８に近い所には、以下に詳
細に説明するマルチフィラメントまたはマルチファイバ
拡散用部材３２がある。
ここでは、連続長のマルチフィラメントまたはマルチフ
ァイバ２２が拡散用部材３２の上面の上を通り（第１図
の矢印参照）、出口２８から外へ出、サイジングダイ２
９を通過することを説明するだけで充分である。このサ
イジングダイ２９は、連続長のマルチフィラメントまた
はマルチファイバ２２から余分な溶融樹脂を拭き取り、
含浸されたストランドすなわちマルチフィラメントまた
はマルチファイバの形状を、ダイ２９の選択により操作
者の望みに合う任意の寸法に合わせるように機能する。
ダイ２９は、また、連続長のマルチフィラメントまたは
マルチファイバ２２に、たとえば１シらなテープにする
とか丸いヤーンまたはその他の形状にするとか、任意の
形状を与えるように選択することもできる。好ましいサ
イジング／賦形ダイは、米国特許出願第１３３４０４号
に記載されている。また、第１図に示しであるように、
賦形ダイ３０はダイ２９の後に設けてもよい。サイジン
グダイ２９と賦形ダイ３０を越えた所に位置する牽引手
段３６は、連続長のマルチフィラメントまたはマルチフ
ァイバ２２がこの容器手段１６およびサイジングダイ２
９内を通過する間、この２２に張力を加えると共に、第
１図に示しであるように、連続長のマルチフィラメント
またはマルチファイバ２２を装置１０内を通して牽引す
る。
この牽引手段３６は、一対のゴデツト（Ｇｏｄｃｔ）ロ
ーラなどのように、含浸された連続長のマルチフィラメ
ントまたはマルチファイバなどをプルトルードするため
に業界で普段使われているいずれのものでもよい。
第２図は、第１図の２−２線に沿う図であり、層化用ス
リーブ２５の詳細を示している。
第３図は第１図と同打な図であるが、本発明の具体例の
装置を上から眺めた図である。第３図に示されているよ
うに、連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイ
バ２２は、初めに拡散用部材３２の表面上を通過する間
にバラバラに分離（拡散）されている。このフィラメン
トまたはファイバの分離・拡散により、溶融樹脂１４が
これらのマルチフィラメントまたはマルチファイバ間に
容易に含浸し、そのため、これらのフィラメントまたは
ファイバはこの拡散手段３２のところで完全に濡らされ
て包み込まれることになる。拡散されたマルチフィラメ
ントまたはマルチファイバは、拡散部材３２の表面を離
れる直前に、サイジングダイ２９を通り抜けるためにふ
たたびひとつにまとめて合体する。この分離・拡散およ
び再合体が行なわれる条件は以下に詳しく記載する。
第１〜３図から離れる前に、本発明の具体例の装置１０
では、容器手段１６のチャンバ１７内で拡散用部材３２
の直前またはその部材上に可動の層化用スリーブ２５が
配置されていることを見ておくべきである。この層化用
スリーブ２５は、連続長のマルチフィラメントまたはマ
ルチファイバがここを通過する間にこれを平らにするが
、ここを出ていく連続長のマルチフィラメントまたはマ
ルチファイバ２２が拡散用部材３２に近付く際に間隔と
角度を調節するように前後に移動でき、または回転する
ことができる。連続長のマルチフィラメントまたはマル
チファイバ２２がこの層化用スリーブ２５を通過して移
動する間、この連続長のマルチフィラメントまたはマル
チファイバ２２は、この２２の経路に収容されている溶
融樹脂１４がスリーブ２５を貫通する通路２６の上面に
押付けられ、その結果、この連続長のマルチフィラメン
トまたはマルチファイバ２２がこの層化用スリーブ２５
を離れる際にその底に溶融樹脂が確実に付着しているこ
とになる。溶融樹脂１４の表面下に浸漬しているスリー
ブ２５の本体を貫通する通路２６は、溶融樹脂１４と通
過している連続長のマルチフィラメントまたはマルチフ
ァイバ２２とによって満たされている。こうして連続長
のマルチフィラメントまたはマルチファイバ２２の下面
に付着した溶融樹脂１４は、その後、これが拡散用部材
３２の上面上を通っていく際に連続長のマルチフィラメ
ントまたはマルチファイバ２２の全体を通して上方に向
かって押されることになる。
この押す力が、拡散用部材３２の及ぼす拡散力と相俟っ
た結果、フィラメントまたはファイバ間および連続長の
マルチフィラメントまたはマルチファイバ２２内への樹
脂の浸透が高度に行なわれる。
第４図は、容器手段１６のチャンバ１７内に位置するマ
ルチフィラメント／マルチファイバ拡散用部材３２を上
から眺めた詳細図である。第４図から分かるように、拡
散用部材３２は容器手段１６の内壁３８によって近接し
て閉じ込められていて、連続長のマルチフィラメントま
たはマルチファイバ２２の通路が部材３２の上方の狭い
空間に制限されるようになっている。樹脂１４もまた、
連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイバ２２
が出口２８に向かって移動する（チャンバ１７の）前記
空間を満たしている。第４図には、また、容器手段１６
の内部の樹脂１４の溶融状態（熱可塑性）を維持するた
めに容器手段１６を加熱するｔＵ数個の加熱ロッド４０
も示されている。
当業者にはすぐ分かるように、容器手段１６内に収容さ
れたポリマー樹脂の熱可塑性の溶融状態を維持するため
の熱エネルギはこの装置１０の内部またはそれに沿った
任意の点に加えればよい。このヒータエレメント４０は
、気体または液体の熱交換媒体を含めた加熱流体によっ
て熱エネルギを与えられるエレメントを始めとして、樹
脂を所定の溶融温度に維持するための通常のいかなる加
熱手段でもよい。このヒータエレメント４０は、電気導
体４１によって接続された電気抵抗加熱ヒータ（第１図
には示してない）が便利である。また、このヒータ手段
には、（業界ではよく知られているように）このヒータ
手段４０のスイッチを入れたり切ったりするための適当
な回路遮断器をａする熱電対および温度センサも接続し
て、所定の選択した温度を維持することもできる。この
ようにして、チャンバ１７内および連続長のマルチフィ
ラメントまたはマルチファイバ２２内またはその上の樹
脂１４の温度は、連続長のマルチフィラメントまたはマ
ルチファイバがこの装置１０内を通過している間にこの
２２を構成している個々のフィラメントまたはファイバ
の回りの樹脂１４の流れを促進する範囲に維持すること
ができる。
本発明の装置と方法にとって極めて重要なことは、拡散
用部材３２の立体的な形状と配置である。
拡散用部材３２は、定期的なりリーニングのために、第
５図に示されているように容器手段１６の内部から取外
し可能であると有利である。第５図は、拡散用部材３２
の透視図であり、この部材が半円錐でも円錐台でもよい
細長い本体をもっていることを示している。この部材３
２は、容器手段１６内部で層化用スリーブ２５に隣接し
て位置する第一の端４２を有している。第二の端４４は
、容器手段１６のチャンバ１７内で出口２８に近い位置
を占めている。マルチフィラメントまたはマルチファイ
バの拡散用の表面４８は前記端４２．４４の間にある部
材３２の本体部分を構成している。第５図に示されてい
るように、部材３２は第一の端４２から第二の端４４ま
で次第に細くなってテーパ又はベベル付けされている。
この部材３２のテーパまたは長平方向の斜面によって、
連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイバ２２
は容器手段１６中を通過する間に表面４８と接触状態に
保たれ、この連続長のマルチフィラメントまたはマルチ
ファイバ２２内の個々のフィラメントおよびファイバの
分離が誘発される。
第６図は第５図には示されていない端４４の図である。
垂直に面した端５０によって、第５図と第６図に示され
た具体例の部材３２は、円錐台の半分となっている。し
かし、表面４８が図示のように凸面である限り、古典的
（完全）な円錐や類似の形も使用できる。
第７図は第６図と同様な図であるが、凸面４８」二を通
過していく連続長のマルチフィラメントまたはマルチフ
ァイバ２２の一部が示されている。
図示のように、連続長のマルチフィラメントまたはマル
チファイバ２２内部の分離・拡散されたマルチフィラメ
ントまたはファイバは、これらが拡散用部材３２のテー
パ付きの斜めの末端４４を通ｉすると、−緒になって再
度合体される。この部材３２の形状および配置のため、
またサイジングダイ２９がそれに比較的近接しているこ
とのために、含浸された連続長のマルチフィラメントま
たはマルチファイバは、矢印の方向にプルトルードされ
る際に、連続長のマルチフィラメントまたはマルチファ
イバ２２の広がっていたマルチフィラメントまたはマル
チファイバが一緒にまとめられると共に余分な樹脂１４
が除去されて、最終的に合体される。第８図の拡散用部
材３２の端４２の図に示されているように、フィラメン
トまたはファイバは、すでに説明し第１図にも示されて
いるように矢印の方向にプルトルージョンされる間に表
面４８に到達するとバラバラに分離・拡散される。
以上の説明から明らかなように、部材３２の形は、この
細長い本体をその長軸に垂直な平面に沿った断面で眺め
たときの第一の曲線によって、さらに部分的に定義づけ
られまたは特徴付けられる。
この曲線は、連続長のマルチフィラメントまたはマルチ
ファイバ２２が接触しているこの曲線の両端間の頂にひ
とつの点を有している。この曲線は、連続長のマルチフ
ィラメントまたはマルチファイバのヤーンを分離・拡散
するためのドーム、またはさらに単純には、凸面を規定
するものと考えられる。細長い本体をその長軸に平行な
平面に沿った断面で眺めたときの第二の曲線を考えるこ
とができ、これは第一の端と第二の端の間にある頂にひ
とつの点を有している。この視点の平面に沿って、はぼ
凸面の形状をした表面も見られる。この第二の点は、ま
た、連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイバ
２２が容器手段１６のチャンバ１７を横切る際に入って
来るマルチフィラメントまたはマルチファイバを受容す
る。
ふたたび第１図を参照すると、部材３２は、マルチフィ
ラメントまたはマルチファイバ拡散用の１７７ｉ４８の
上記第一および第二の曲線上の点を含む部分が、連続長
のマルチフィラメントまたはマルチファイバ２２が牽引
される所定の通路上にあるように、入口２０と出口２８
の間に配列されていることが分かる。張力下で牽引され
ていくとき、連続長のマルチフィラメントまたはマルチ
ファイバ２２は部材３２の表面４８の上に下向きの力を
及ぼし、そのために連続長のマルチフィラメントまたは
マルチファイバ２２の個々のフィラメントおよび／また
はファイバの分離と再合体が容易になると共に促進され
る。この分離・拡散と再合体は本発明の方法にとって必
須である。
次の実施例は、本発明を実施および使用するやり方と方
法を説明するものであり、本発明を実施する一Ｌで本発
明者が最良の態様と考えるものである。
実施例１ 添付の図面に示しであるような装置１０を作成する。サ
イジングダイ部品のダイオリフィスは１゜５８市である
。連続長のファイバグラスヤーンストランド［歩留２５
０のファイバグラス。ハイボンド（Ｉｌｙｂｏｎｄ）　
２０７９．　Ｐ　Ｐ　Ｇインダストリーズ（ＰＰＧ　Ｉ
ｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）製］をこの装置に通す。熱可塑性
樹脂［ポリカーボネート樹脂、レキサン（ＬＥＸＡＮＲ
）　１４０．ゼネラル・エレクトリック社（Ｇｅｎｅｒ
ａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏ、）製。固有粘度０．５
ｄｌ／ｇ］を収容容器１６中に押出し、一方、前記のヤ
ーンを約１０．８ｋｇの張力下で０．５ｍ／分のスピー
ドでこの装置１０内を牽引する。樹脂の押出温度は約２
５０℃で、同じ温度に維持する。
４０重量％の樹脂が含浸した平らなテープ状のストラン
ドが生成し、１０倍の倍率で目視検査したところガラス
ファイバ間に樹脂のボイドはまったく見られない。
【図面の簡単な説明】
第１図は、部分的に分解しかつ部分的に切り欠いた作動
状態を示す、本発明の具体例の装置の側面図である。 第２図は、第１図の２−２線に沿った図である。 第３図は、本発明の具体例の装置を上から見た、第１図
と同様な図である。 第４図は、装置の容器手段内にある、第１図と第３図に
示したマルチフィラメント拡散用部材を」二から見た詳
細図である。 第５図は、装置の容器手段から取出しである、第４図に
示したマルチフィラメント拡散用部材の斜視図である。 第６図は、第５図に示した部材の端面図である。 第７図は、連続長のマルチフィラメントがその」二面で
拡散されているときの第６図と同様な図である。 第８図は、マルチフィラメント拡散用部材の反対端から
見た第７図と同様な図である。 １０・・・本発明の装置、１２・・・押出機、１４・・
・溶融熱可塑性ポリマー樹脂、１６・・・容器手段、１
７・・・チャンバ、１８・・・第一の人口、２０・・・
第二の入口、２２・・・マルチフィラメントまたはマル
チファイバ、２５・・・層化用スリーブ、２８・・・出
口、２９・・・サイジングダイ、３０・・・賦形ダイ、
３２・・・マルチフィラメントまたはマルチファイバ拡
散用部材、３６・・・牽引手段、４０・・・加熱ロッド
、４８・・・凸面。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイ
    バを含浸させるためのプルトルージョン装置であって、 （Ａ）熱可塑性ポリマー樹脂押出機、 （Ｂ）前記押出機に隣接して位置しており、（ｉ）押出
    された樹脂を受容する第一の入口、（ｉｉ）収容された
    樹脂中に、含浸させる前記連続長の構造体を受容する第
    二の入口、および（ｉｉｉ）含浸された連続長の構造体
    の出口を有する、熱可塑的に押出されたポリマー樹脂を
    受容し収容するための容器手段、 （Ｃ）前記容器手段の出口にあるサイジングダイ（Ｄ）
    前記サイジングダイに隣接しており、前記連続長の構造
    体に張力をかけ、かつこの張力のかかった連続長の構造
    体を所定の経路に沿って前記第二の入口中へ通し、前記
    容器手段内、前記出口内および前記サイジングダイ内に
    引張り通すための手段、ならびに （Ｅ）前記容器手段内で前記第二の入口と前記出口との
    間に位置しており、 （ｉ）前記第二の入口に隣接する第一の端、（ｉｉ）前
    記出口に隣接する第二の端、および（ｉｉｉ）前記第一
    の端と第二の端との間のマルチフィラメントまたはマル
    チファイバ拡散用表面を有する細長い本体からなるマル
    チフィラメントまたはマルチファイバ拡散用部材、 からなっており、 前記本体はまた前記第一の端で始まり前記第二の端で終
    わるテーパも有しており、 前記本体は、部分的に （ｉ）この本体を前記細長い本体の長軸に垂直な平面に
    沿った断面でみたときの第一の曲線（この曲線上の１点
    はその線の両端の間にある）、および （ｉｉ）この本体を前記細長い本体の長軸に平行な平面
    に沿った断面でみたときの第二の曲線（この第二の曲線
    上の１点は前記第一の端と第二の端との間にある） によって特徴付けられる形状によりさらに規定されてお
    り、 前記部材は、マルチフィラメントまたはマルチファイバ
    拡散用面の、前記第一の曲線と第二の曲線上の点を含む
    部分が所定の経路上にくるように前記第二の入口と前記
    出口との間に配列されている、プルトルージョン装置。
  2. （２）さらに、前記サイジングダイに隣接して位置する
    賦形用ダイも含む請求項１記載の装置。
  3. （３）さらに、前記拡散用部材に隣接して位置する、連
    続長の構造体を平らにするための手段も含む請求項１記
    載の装置。
  4. （４）前記平らにするための手段の位置が調節可能であ
    って、連続長の構造体を前記拡散用部材に遭遇する前に
    その構造体の角度および間隔を指令するようになってい
    る請求項３記載の装置。
  5. （５）前記拡散用部材が、半円錐または円錐台に相当す
    る形状である請求項１記載の装置。
  6. （６）前記拡散用面が凸である請求項１記載の装置。
  7. （７）前記拡散用部材が前記容器手段から取外し可能で
    ある請求項１記載の装置。
  8. （８）連続長のマルチフィラメントまたはマルチファイ
    バを請求項１記載の装置に収容されたポリマー樹脂を通
    してプルトルードすることからなる、連続長のマルチフ
    ィラメントまたはマルチファイバの含浸方法。
JP63315250A 1987-12-15 1988-12-15 連続長のマルチフィラメントおよびマルチファイバ構造体を含浸させるためのプルトルージョン装置および方法 Pending JPH01208119A (ja)

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