JPH02151407A - 押出含浸装置 - Google Patents

押出含浸装置

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JPH02151407A
JPH02151407A JP1266372A JP26637289A JPH02151407A JP H02151407 A JPH02151407 A JP H02151407A JP 1266372 A JP1266372 A JP 1266372A JP 26637289 A JP26637289 A JP 26637289A JP H02151407 A JPH02151407 A JP H02151407A
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    • 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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • 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

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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】 本発明は円形、卵形または矩形の断面をもった線状成形
品を製造することができ、同時に高品位の含浸と優れた
機械的特性を付与することができる繊維含量が５０〜７
０容積％の一方向に繊維で補強された重合体成形品を連
続的に製造する押出含浸装置に関する。
本発明の装置は温度に敏感な熱可塑性重合体熔融物を加
工するのに特に適している。
本発明の押出含浸装置（第１図）は分割できる加熱ジャ
ケット（２）を有する分割できる外蓋（１）から成り、
該外蓋には熔融物入り口（４）をもった押出機連結部材
（３）、繊維材料のための交換可能な入りロノズル（６
）及び繊維で補強された線状成形品のための交換可能な
出口ノズル（７）をもった分離可能な含浸用インサート
（５）が取り付けられ、さらに射出部材（８）、伸展部
材（曲げ部材）（９）及び溢流部（１０）を有している
。
繊維のストランドを挿入した後、含浸用インサートは自
分自身で閉じこれを加熱ジャケットに挿入するか、又は
分割加熱ジャケットを介する閉鎖機構によって閉じるこ
とができる。
含浸インサートは２列の相対する曲がった伸展部材又は
曲げ部材（９）から成り、これは閉じた状態において、
狭い波形になった重合体流のダクトを形成する。この曲
げ部材はインサートに交換し得るように取り付けるする
ことができる、或いはインサートに直接機械加工した輪
郭であることができる。
ここでつくられた重合体流のダクトは、繊維構造物が横
方向に広がる際予め定められた（最大の）幅が得られる
ように、曲げ部材のところで横方向の制限ウェッブ（１
１）により決められる寸法の断面をもっている（第２図
）。２つの伸展部材の相対的な位置は、帯状になった繊
維がその直線的な経路から僅かに曲げられ、熔融物の容
積が小さくなるように選ばれる。
第１の曲げ部材のところで、予め応力をかけられた状態
で導入された繊維は予熱され、一定の膨張を行い、ノズ
ルを通って重合体の熔融物が供給された射出部材に供給
される。重合体は、異なった射出角（４５°および３５
°）で分割型のゲート（１２）又は多重ゲート（１３）
から射出される。第３図にこのような射出部材を示す。
繊維の切断を防ぎ、予熱区域に関し重合体流ダクトを密
閉するために、射出部材に対しては重合体流のダクトに
おけるよりも、制限ウェッブにより膨張の程度を少なく
しである。
予め置方をかけられた状態で射出部材を通過する繊維の
ストランドは射出された熔融物の中に進入し、ここで存
在するガス相が部分的に抜ける。
遊離されたガスは入りロノズルを通って逃がすことがで
きる。同時に重合体流のダクトは重合体の熔融物で充た
される。
予備含浸されたストランドは次の伸展部材を通り再び含
浸され、この過程で重合体材料はさらに重合体流のダク
トから吸収されることができる。
含浸工程において帯状になった熔融物及び繊維は重合体
流のダクトの中を同じ方向に流れる。この工程は、押出
速度により熔融物の必要量を正確に調節するように操作
することができ、或いは熔融物を過剰に使用し、出口ノ
ズルの上手に取り付けられた溢流部を通して過剰の熔融
物を除去することができる。後の具体化例においては、
繊維のストランドは一層強力に進入し、この製造工程で
生じる繊維の断片を流し出すことができる。
線状成形品の繊維含量及び幾何学的な断面は出口ノズル
により調節することができる。
本発明の装置は繊維をゆっくりと含浸し、同時に熔融物
の容積を最小限度に抑制するように設計されている。こ
のようにして熔融物の温度を含浸に必要とされる温度ま
で迅速に上昇させることができ、著しい熱的な劣化を引
き起こすことはない。
同時に熔融粘度の剪断速度依存性を最適な条件で使用す
ることができる。
従って本発明方法は熱に対して極端に敏感な重合体を加
工するのにも使用することができる。
本発明の装置は実質的にすべての公知繊維材料から線状
成形品を製造するのに適しており、実質的にすべての熱
可塑性材料に適用することができる。このような繊維の
例としては、ガラス繊維のローヴイング及び炭素繊維が
あり、また熱可塑性材料の例としてはポリアミド（ポリ
アミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１２）、脂肪族
ポリエステル（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、ホリアリーレンスルフイト、ホリ
フェニレンスルフイド）およびこれらの混合物がある。
本発明はまた本発明の装置を用いて上記線状成形品を製
造する方法に関する。
実施例１ ２４００ＬｅｘのＥ−ガラス繊維のローヴイング［オー
エンス・コーニング（Ｏｖｅｎｓ　Ｃｏｒｉｎｉｎｇ）
製のガラス繊維、ＲＸ　２８型１を、低粘度ポリアミド
６［バイヤー（Ｂａｙｅｒ）社製１の熔融物を使用し、
塊状物の温度を約３００’Ｏにし、第１図の押出装置を
使用して加工し、線状成形品（断面約０．３ｍ＋ｎＸ５
ｍ＋ｏ）をつくった。
射出角ａ＝９０°のスリット型のゲートを使用し、溢流
部を閉じて押出速度を熔融物の消費量に調節した（１０
０％の材料使用率）。
製造速度３．５ｍ／分で製造されたリボンは繊維含量が
約６８容積％であり、含浸品位が高いために、機械的特
性が優れていた。
引っ張り強さ（ＭＰａ）　　　　　　１３２１±２０曲
げ強さ（ＭＰａ）　　　　　　　　１１２１±１８曲げ
弾性モジュラス（ＧＰａ）　　　４７．６士０．９伸び
（％）３．２±０．２ 実施例２ 実施例１と同様にしてポリエチレンテレフタレート［テ
ナイト（Ｔｅｎ　１ｔｅ）７７４１］を加工した。製造
速度３．６ｍ／分でつくられた繊維含量が約６０容積％
の矩形の線状成形品は同様に良好なｍ械的特性をもって
いた。
引っ張り強さ（ＭＰａ）　　　　　　Ｉ　３４９ｆ９曲
げ強さ（ＭＰａ）　　　　　　　　１１５９±２０曲げ
弾性モジュラス（ＧＰａ）　　　３９±ｌ伸び（％）３
．６±０．１ 実施例３ 実施例１と同様にしてポリフェニレンスルフィド（バイ
ヤー社製Ａ　６１１２０４６型）を塊状物の温度約３５
０°Ｃ１射出角α＝４５°で加工した。製造速度を３．
０ｍ１分にし、繊維含量約６４容積％の矩形の線状成形
品をつくった。
引っ張り強さ（ＭＰａ）　　　　　　１３２７±８曲げ
強さ（ＭＰａ）　　　　　　　　１１４５±１５曲げ弾
性モジュラス（ＧＰａ）　　　４３．２±２．１伸び（
％）３．４±０．１ 実施例４ 実施例１と同様にして中粘度のポリアミド６６（バイヤ
ー社製）を塊状物の温度約３２０℃、射出角σ−４５°
で加工した。製造速度を４．０ｍ／分にしてつくられた
繊維含量約６４容積％の矩形の線状成形品は優れた機械
的特性をもっていた。
引っ張り強さ（ＭＰａ）　　　　　　１５３０±９曲げ
強さ（ＭＰａ）　　　　　　　　１２４３４１１曲げ弾
性モジュラス（ＧＰａ）　　　４１．７±０．８伸び（
％）３．４±０．２ 実施例５ 実施例１と同様にしてポリアミドイミドを塊状物の温度
約４２０℃、射出角ｇ−４５’で加工した。製造速度を
１５ｍ／分にして繊維含量約６７容積％の矩形の線状成
形品をつくった。表面に繊維の断片が存在するため、あ
まり良好な機械的特性を示さなかった。
引っ張り強さ（ＭＰａ）　　　　　　１０９０土１２曲
げ強さ（ＭＰａ）　　　　　　　　８８０±９０曲げ弾
性モジュラス（ＧＰａ）　　　３４±８伸び（％）３．
１±０．５ 実施例６ １６００ｔｅｘのＣ−ガラス繊維のローヴイング［エン
カ（Ｅｎｋａ）社製、ＨＴＡ１６０００型］を、低粘度
ポリアミド６（バイヤー社製）の熔融物を使用し、塊状
物の温度を約３００°Ｃにし、製造速度を０．７ｍ／分
にして加工し、一方向性をもった繊維補強リボンをつく
っｔこ　。
熔融物は射出角α＝１３５°で過剰に供給しく熔融物の
流入量対消費量の比−１０：ｌ）、溢流部を通して繊維
の断片を過剰の熔融物と共に除去した。得られたリボン
の繊維含量は（４７ｆ２）容積％であった。
曲げ強さ（ＭＰａ）　　　　　　　　’１４５１４５±
４０性モジュラス（ＧＰａ）　　　８２．３±３．２伸
び（％）１．４±０．３ 実施例７ 実施例６と同様にしてポリフェニレンスルフィド（バイ
ヤー社製Ａ　６１１２０４６ｆｆｉ）を塊状物の温度約
３６０°Ｃ１製造速度１８ｍ／分でつくった。この一方
向性をもった繊維補強リボンの繊維含量は（４７±２）
容積％であった。
曲げ強さ（ＭＰａ）　　　　　　　　１２４３±２７曲
げ弾性モジュラス（ＧＰａ）　　　８６．５±１．フイ
申び（％）１．６±０．１
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の押出含浸装置の一具体化例を示し、第
２図は本発明の装置における制限ウェッブを示し、第３
図は本発明の装置における射出部材を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、分割できる加熱ジャケット（２）を有する分割でき
    る外蓋（１）から成り、該外蓋には熔融物入り口（４）
    をもった押出機連結部材（３）、繊維材料のための交換
    可能な入り口ノズル（６）及び繊維で補強された線状成
    形品のための交換可能な出口ノズル（７）をもった分離
    可能な含浸用インサート（５）が取り付けられ、さらに
    射出部材（８）、伸展部材（曲げ部材）（９）及び溢流
    部（１０）を有していることを特徴とする押出含浸装置
    。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置を用いて含浸を行
    うことを特徴とする成形品、特に熱可塑性材料で含浸さ
    れた繊維からつくられた線状成形品を製造する方法。
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