JPH08267450A - Manufacture of fiber composite sheet - Google Patents
Manufacture of fiber composite sheetInfo
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- JPH08267450A JPH08267450A JP7348295A JP7348295A JPH08267450A JP H08267450 A JPH08267450 A JP H08267450A JP 7348295 A JP7348295 A JP 7348295A JP 7348295 A JP7348295 A JP 7348295A JP H08267450 A JPH08267450 A JP H08267450A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックやエンジ
ニアリングプラスチックの補強材料として用いられてい
るプリプレグシートや、スタンパブルシートなどの繊維
複合シートの製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a fiber composite sheet such as a prepreg sheet and a stampable sheet used as a reinforcing material for plastics and engineering plastics.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、繊維複合シートの製造方法とし
て、多数の連続モノフィラメントよりなる並列状繊維束
を、粉体状熱可塑性樹脂が流動しておりかつ複数のテン
ションバーが繊維束移動方向に間隔をおいて配置せられ
ている流動槽内に導き、各繊維束をテンションバーに押
圧して通過させることにより開繊すると共に各モノフィ
ラメントに粉体状熱可塑性樹脂を付着させ、つぎに、開
繊された樹脂付着繊維の熱可塑性樹脂を加熱溶融してシ
ート化した後これを冷却固化する方法が知られている
（特開平４−２４４８１２号公報及び特開平５−１６２
１３１号公報参照）。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for producing a fiber composite sheet, a powdery thermoplastic resin is flowing in a parallel fiber bundle composed of a large number of continuous monofilaments, and a plurality of tension bars are arranged in the fiber bundle moving direction. The fiber bundle is introduced into the flow tank, and the fiber bundle is pressed by the tension bar to pass through to open the fiber, and the powdered thermoplastic resin is attached to each monofilament. There is known a method of heating and melting the thermoplastic resin of the resin-adhered fiber formed into a sheet, and then cooling and solidifying the sheet (JP-A-4-244812 and JP-A-5-162).
131).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法により、
例えば、図１に示すようなガラス繊維(1) と熱可塑性樹
脂(2) とよりなりかつガラス繊維含有率が１０〜５０重
量％で幅が２００ｍｍ以上の繊維複合シート(3) を製造
する場合、粉体状熱可塑性樹脂が流動している流動槽内
で各繊維束を開繊すると共に各モノフィラメントに熱可
塑性樹脂を付着させる工程において、繊維束をモノフィ
ラメント状に充分に開繊し、各モノフィラメントに充分
粉体状熱可塑性樹脂を付着させると共に各モノフィラメ
ント間にこれを侵入せしめることにより、肉厚が均一な
繊維複合シートを得ることは難しい。以下にその理由を
説明する。According to the above conventional method,
For example, in the case of producing a fiber composite sheet (3) composed of glass fibers (1) and a thermoplastic resin (2), having a glass fiber content of 10 to 50% by weight and a width of 200 mm or more, as shown in FIG. In the process of opening each fiber bundle in a fluidized tank in which the powdery thermoplastic resin is flowing and attaching the thermoplastic resin to each monofilament, the fiber bundle is sufficiently opened into a monofilament shape and each monofilament is formed. It is difficult to obtain a fiber composite sheet having a uniform wall thickness by sufficiently adhering the powdery thermoplastic resin to the above and infiltrating it into each monofilament. The reason will be described below.
【０００４】ガラスロービングとしては、直径３〜２３
μのモノフィラメントが５０〜４０００本に集束された
ものが一般的であり、シート製品の引張強度、弾性率、
線膨張係数等製品の必要物性により、モノフィラメント
の直径及びモノフィラメントの集束数は前記範囲内にお
いて適宜選択されるが、成形中のテンション及びバーに
押圧する際の摩擦により繊維が切断することを極力避
け、安定した連続成形を可能にするためには、直径の大
きいものが望まれる。また、前記必要物性を満足させる
ように、シートの単位体積当たりの絶対繊維含有量が決
められるが、モノフィラメント本数が少ないすなわち番
手の小さいロービングを用いた場合、ロービングのセッ
ト本数が増えるため交換時の工数が問題になったり、ロ
ービング製造時のロットのばらつき（バインダー付着量
差、巻き取りテンション変動によるフィラメント集束形
状差等）、さらには繰り出しテンションのばらつきによ
って、ロービング１本１本の粉体状熱可塑性樹脂の付着
量に差が生じ易く、製品の幅方向の肉厚分布が不均一に
なり、強度も劣ってしまうため、モノフィラメントが１
０００本以上のモノフィラメント本数の多いロービング
を用いるのが望ましい。The glass roving has a diameter of 3 to 23.
It is general that the monofilaments of μ are bundled into 50 to 4000 filaments, and the tensile strength, elastic modulus,
The diameter of monofilament and the number of bundles of monofilaments are appropriately selected within the above range depending on the required physical properties of the product such as the linear expansion coefficient, but avoid the fiber from being cut by tension during molding and friction during pressing against the bar as much as possible. In order to enable stable continuous molding, a large diameter is desired. Further, the absolute fiber content per unit volume of the sheet is determined so as to satisfy the above-mentioned required physical properties, but when the number of monofilaments is small, that is, when a roving with a small count is used, the number of rovings set increases, so that the number of rovings set at the time of replacement is increased. The number of man-hours becomes a problem, lot variations during roving production (differences in the amount of binder attached, differences in filament concentrating shape due to variations in winding tension, etc.), and variations in payout tension cause powdery heat for each roving. Since the difference in the amount of the plastic resin adhered tends to occur, the thickness distribution in the width direction of the product becomes non-uniform, and the strength becomes poor.
It is desirable to use roving having a large number of monofilaments of 000 or more.
【０００５】ところが、モノフィラメント本数が多いロ
ービングを用いた場合、流動槽内で開繊及び粉体状熱可
塑性樹脂付着工程において、一度開繊したものが徐々に
元に戻り、反転して再び開繊するというような問題が発
生する。反転する際のねじれ部分を以下「よれ」と呼
ぶ。そして、モノフィラメント本数が多いロービング程
大きなよれが生じる。このよれは、ガラスロービングの
製造工程で極めて多数のブッシングの穴から引き出され
たモノフィラメントを集束させる際に発生するものであ
り、これを解消することは不可能であると考えられる。However, when a roving having a large number of monofilaments is used, the once opened fiber is gradually returned to its original state in the fiber opening and powdery thermoplastic resin adhesion step, and the fiber is inverted and opened again. There is a problem like that. The twisted portion when inverted will be referred to as “twist” below. Then, the larger the number of monofilaments, the larger the roving becomes. This twist occurs when focusing the monofilaments drawn out from the holes of the bushing in a large number in the glass roving manufacturing process, and it is considered impossible to eliminate this.
【０００６】よれの部分には粉体状熱可塑性樹脂が含浸
しないために強度的に弱く、２次加工の際に破れ、裂け
などが生じる。また、よれの部分にはモノフィラメント
が集まるため、この部分の肉厚が極端に厚くなり、肉厚
の不均一なシートになる。Since the twisted portion is not impregnated with the powdery thermoplastic resin, the strength is weak, and tears and tears occur during the secondary processing. Further, since the monofilaments gather in the twisted portion, the thickness of this portion becomes extremely large, and the sheet becomes uneven in thickness.
【０００７】本発明の目的は、よれを発生させないこと
によって、肉厚が均一で各モノフィラメントの間への粉
体状熱可塑性樹脂の含浸不良部がない強度に優れた繊維
複合シートの製造方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for producing a fiber composite sheet which is uniform in wall thickness and does not have defective impregnation of the powdery thermoplastic resin between the monofilaments, and which is excellent in strength, by preventing generation of warpage. To provide.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、多数の連続モ
ノフィラメントよりなる並列状繊維束を、粉体状熱可塑
性樹脂が流動しておりかつ複数のテンションバーが繊維
束移動方向に間隔をおいて配置せられている流動槽内に
導き、各繊維束をテンションバーに押圧して通過させる
ことにより開繊すると共に各モノフィラメントに粉体状
熱可塑性樹脂を付着させる工程と、開繊された樹脂付着
繊維の熱可塑性樹脂を加熱溶融してシート化する工程と
を含む繊維複合シートの製造方法において、繊維束開繊
工程の前に流動槽内で各繊維束をさらに複数の繊維束に
分割し、その後で分割繊維束を開繊すると共に各モノフ
ィラメントに粉体状熱可塑性樹脂を付着させることを特
徴とするものである。According to the present invention, a powdery thermoplastic resin flows in a parallel fiber bundle composed of a large number of continuous monofilaments, and a plurality of tension bars are spaced in the fiber bundle moving direction. The fiber bundle and the fiber bundle is pressed by the tension bar to pass through to open the fiber and to attach the powdered thermoplastic resin to each monofilament, and the opened resin In a method for producing a fiber composite sheet including a step of heating and melting a thermoplastic resin of adhered fibers to form a sheet, each fiber bundle is further divided into a plurality of fiber bundles in a fluidized tank before the fiber bundle opening step. After that, the split fiber bundle is opened, and the powdery thermoplastic resin is attached to each monofilament.
【０００９】繊維束（ロービング）の具体例としては、
ガラス繊維束があげられる。モノフィラメントの直径は
３〜２３μｍ、特に５〜２３μｍが好適である。直径が
５μｍ未満では、上記加熱溶融工程まで引き取られる際
に生じるテンションに耐え得ず、途中で切れるし、繊維
複合シートとしての強度も得難い。また、直径が２３μ
ｍより大きいガラス繊維は工業的に入手困難である。Specific examples of the fiber bundle (roving) include:
Glass fiber bundles are included. The diameter of the monofilament is preferably 3 to 23 μm, and particularly preferably 5 to 23 μm. If the diameter is less than 5 μm, it cannot withstand the tension generated when it is taken up to the above heating and melting step, breaks in the middle, and it is difficult to obtain the strength as a fiber composite sheet. Also, the diameter is 23μ
Glass fibers larger than m are industrially difficult to obtain.
【００１０】モノフィラメント集束用に通常酢酸ビニ
ル、デンプン、ポリエステル等の集束剤が用いられる
が、熱可塑性樹脂と均一に一体化されるためには、モノ
フィラメント状への開繊が容易に行なわれる必要がある
ので、集束剤は少量の方がよく、通常０．１〜５％のも
のが適宜用いられる。A sizing agent such as vinyl acetate, starch, polyester or the like is usually used for bundling the monofilament, but it is necessary to easily open the fiber into a monofilament in order to uniformly integrate it with the thermoplastic resin. Therefore, a small amount of the sizing agent is preferable, and usually 0.1 to 5% is used as appropriate.
【００１１】繊維束のテンションの最適値は、モノフィ
ラメント直径、流動槽内におけるテンションバーの本
数、テンションバーに接する際の繊維の角度等によって
異なるが、４００〜３０００ｇｆが好適である。テンシ
ョンが４００ｇｆ未満では繊維束は開繊しにくく、３０
００ｇｆより大きければ、繊維が熱可塑性樹脂の加熱溶
融工程までの引き取りで生じるテンションに耐え得ない
場合がある。幅方向の粉体状熱可塑性樹脂の付着量が均
一になるように、流動槽内において各繊維束に同一テン
ションを加えることが望ましい。The optimum value of the tension of the fiber bundle varies depending on the diameter of the monofilament, the number of tension bars in the flow tank, the angle of the fibers in contact with the tension bar, etc., but 400 to 3000 gf is preferable. If the tension is less than 400 gf, it is difficult to open the fiber bundle,
If it is larger than 00 gf, the fibers may not be able to withstand the tension generated during the take-up of the thermoplastic resin until the heating and melting step. It is desirable to apply the same tension to each fiber bundle in the flow tank so that the amount of the powdery thermoplastic resin attached in the width direction becomes uniform.
【００１２】粉体状熱可塑性樹脂としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどのオレフィン重合体、塩化ビニ
ル樹脂およびその共重合体、ポリエーテルサルフォン、
ポリフェニレンサルファイドなどのエンジニアリングプ
ラスチック等があげられ、これらの熱可塑性樹脂に熱硬
化性樹脂が混合されることもある。粒子径は、１０〜３
００μｍが好適である。粒径が１０μｍ未満または粒径
３００μｍより大きくなると、各モノフィラメントへの
良好な付着状態が得られない。Examples of the powdery thermoplastic resin include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene, vinyl chloride resins and copolymers thereof, polyether sulfone,
Examples include engineering plastics such as polyphenylene sulfide, and thermosetting resins may be mixed with these thermoplastic resins. Particle size is 10-3
00 μm is preferable. If the particle size is less than 10 μm or more than 300 μm, good adhesion to each monofilament cannot be obtained.
【００１３】流動槽内で、１本の繊維束（ガラスロービ
ング）から分割するモノフィラメントの本数は、２〜１
０が望ましい。The number of monofilaments divided from one fiber bundle (glass roving) in the fluidized tank is 2-1.
0 is desirable.
【００１４】分割してもなお複数本のモノフィラメント
が束ねられた状態であるから、前記よれの問題を解消す
るには、なるべく多くの数に分割した方がよいが、１０
より多く分割するのは非常に困難であるし、分割すると
ころでフィラメントの絡まりが頻繁に発生して安定した
成形ができないので、１つの繊維束から１０に分割する
のが限度である。また、現在使用されてる繊維束の最大
モノフィラメント本数は４０００本程度であるが、５０
０本程度であればよれが発生してもその程度は軽微であ
り、製品としては問題にならない。Since a plurality of monofilaments are still bundled even if divided, it is better to divide the monofilament into a large number as much as possible in order to solve the problem of the twist.
It is very difficult to divide more, and filaments are often entangled at the time of division, and stable molding cannot be performed. Therefore, there is a limit to dividing one fiber bundle into 10. In addition, the maximum number of monofilaments currently used is about 4000, but
Even if the number of twists is about 0, the degree of wrinkling is minor and does not pose a problem as a product.
【００１５】分割繊維束のモノフィラメント数を極力減
らすには、粉体状熱可塑性樹脂が浮遊流動状態にある流
動床に繊維束が最初に潜り込むところと、その手前一本
目の繊維束繰り出し側のテンションバーとの間で繊維束
を分割するのが望ましい。繊維束に粉体状熱可塑性樹脂
が付着し開繊し始めるところまたはそれ以降の繊維束引
き取り側で繊維束を分割すると、モノフィラメントが絡
まり易く、安定成形ができなくなったり、シート製品に
切れたモノフィラメントの塊が混入したりする。また、
前記テンションバーより手前の繊維束繰り出し側で分割
すると、前記テンションバー上において分割繊維束が反
転し易く、その結果よれを生じる。In order to reduce the number of monofilaments of the split fiber bundle as much as possible, the fiber bundle first dive into the fluidized bed in which the powdery thermoplastic resin is in a floating fluidized state, and the tension on the delivery side of the first fiber bundle before this. It is desirable to split the fiber bundles with the bar. If the powdery thermoplastic resin adheres to the fiber bundle and the fiber bundle begins to open or if the fiber bundle is split on the fiber bundle take-up side, the monofilaments tend to become entangled and stable molding becomes impossible, or monofilaments cut into sheet products The lumps of the mixture. Also,
If the fiber bundle is divided on the side where the fiber bundle is fed out before the tension bar, the divided fiber bundle is easily inverted on the tension bar, resulting in a twist.
【００１６】繊維束の分割方法としては、所定間隔おき
に凹部を有する櫛状や、所定間隔おきに孔を有する梯子
状の繊維束分割具に繊維束を通す方法があげられる。As a method of dividing the fiber bundle, there is a method of passing the fiber bundle through a comb-shaped fiber bundle dividing tool having concave portions at predetermined intervals or a ladder-shaped fiber bundle dividing tool having holes at predetermined intervals.
【００１７】繊維束分割具の材料としては、表面性が良
くて角のないものが望ましく、その具体例としては、セ
ラミック、合成樹脂、金属などがあげられる。The material of the fiber bundle divider is preferably one having good surface properties and no corners, and specific examples thereof include ceramics, synthetic resins and metals.
【００１８】繊維束分割具において、複数本のモノフィ
ラメントを通す凹部、孔などの間隙間隔は、使用する繊
維束のモノフィラメント直径、モノフィラメント本数に
よって適宜選択されるが、約１００本のモノフィラメン
トに対し、０．３〜５ｍｍが適当である。In the fiber bundle dividing tool, the space between the concave portions and the holes through which a plurality of monofilaments is inserted is appropriately selected depending on the diameter of the monofilament and the number of monofilaments used, but it is 0 for about 100 monofilaments. 0.3-5 mm is suitable.
【００１９】繊維束分割具が梯子状の場合、孔の形状
は、円形、楕円形、三角形、丸味を帯びた四角等任意で
ある。また、繊維束分割具の幅は、並列状繊維束を流動
槽に導入する際の繊維束どうしの横間隔と、分割数、開
繊幅等を考慮して適宜選択されるが、できる限り幅の広
い方が望ましい。When the fiber bundle dividing tool is in the form of a ladder, the shape of the holes is arbitrary, such as a circle, an ellipse, a triangle, and a rounded square. The width of the fiber bundle divider is appropriately selected in consideration of the lateral spacing between the fiber bundles when introducing the parallel fiber bundle into the fluid tank, the number of divisions, the opening width, etc., but the width is as wide as possible. Wider is preferable.
【００２０】繊維束を見かけ上均等に複数に分割するだ
けでよく、各分割繊維束のモノフィラメント数を同一に
する必要はないし、実際上同一にすることは不可能であ
る。流動槽内において、繊維束にさらに振動を付与する
ことが好ましい。これにより流動槽内のテンションバー
で各フィラメント間に一層粉体状熱可塑性樹脂が擦り込
まれ、開繊と粉体状熱可塑性樹脂付着が促進される。振
動の振幅、振動数、振動部材の形状を適宜調整、選択す
ることにより、所望肉厚のシート製品が得られる。It is only necessary to divide the fiber bundle into a plurality of seemingly uniform ones, it is not necessary to make the number of monofilaments of each divided fiber bundle the same, and it is impossible to make them practically the same. It is preferable to further apply vibration to the fiber bundle in the flow tank. As a result, the powdery thermoplastic resin is rubbed between the filaments by the tension bar in the fluidized tank, and the fiber opening and the adhesion of the powdery thermoplastic resin are promoted. By appropriately adjusting and selecting the amplitude of vibration, the frequency of vibration, and the shape of the vibrating member, a sheet product having a desired thickness can be obtained.
【００２１】繊維束に振動を与えるには、スクイズバー
等を繊維方向と垂直方向に配置し、これにより繊維束に
打撃を加えればよい。スクイズバーによる繊維束の振動
状態の調整は、振動振幅、打撃回数を変えることにより
行なわれるが、振動振幅が小さい場合は打撃回数を大き
くしないと効果がなく、振動振幅１〜２０ｍｍ、打撃回
数１００〜２００回／分が好適である。なお、振動の付
与位置及び付与箇所の数の制限はない。In order to apply vibration to the fiber bundle, a squeeze bar or the like may be arranged in the direction perpendicular to the fiber direction, and the fiber bundle may be hit by this. The vibration state of the fiber bundle is adjusted by the squeeze bar by changing the vibration amplitude and the number of hits. When the vibration amplitude is small, the effect is not obtained unless the number of hits is increased. ~ 200 times / minute is preferred. There is no limit to the number of vibration application positions and the number of application sites.
【００２２】また、流動槽を上下に複数配置して繊維複
合シートを積層してもよいし、複数の繊維複合シート間
に織布、スワールマット、コンティニュアスマット、ク
ロスなどの加工物、不織布またはチョップドストランド
マットを介在させて多層構造としてもよい。Further, a plurality of fluid tanks may be arranged at the top and bottom to laminate the fiber composite sheets, or a processed product such as a woven fabric, a swirl mat, a continuous mat, a cloth, or a non-woven fabric may be provided between the plurality of fiber composite sheets. A multilayer structure may be formed by interposing a chopped strand mat.
【００２３】各モノフィラメントに付着した粉体状熱可
塑性樹脂を加熱するには、加熱ロール、熱風、遠赤外線
などの汎用加熱源が使用できる。加熱温度は、粉体状熱
可塑性樹脂の種類や繊維複合シートの使用用途などによ
り適宜選択される。また、成形手段として、加圧工程、
冷却工程が加熱工程の後もしくは同時に加えられ、引き
取りロールによって製品である繊維複合シートが連続的
に引き取られる。To heat the powdery thermoplastic resin attached to each monofilament, a general-purpose heating source such as a heating roll, hot air, or far infrared rays can be used. The heating temperature is appropriately selected depending on the type of powdered thermoplastic resin, the intended use of the fiber composite sheet, and the like. Further, as a molding means, a pressurizing step,
A cooling step is added after or at the same time as the heating step, and the fiber composite sheet as the product is continuously taken up by the take-up roll.
【００２４】[0024]
【作用】本発明の繊維複合シートの製造方法によれば、
繊維束開繊工程の前に流動槽内で各繊維束をさらに複数
の繊維束に分割し、その後で分割繊維束を開繊すると共
に各モノフィラメントに粉体状熱可塑性樹脂を付着させ
るものであるから、分割繊維束を開繊する際よれが生ぜ
ず、分割繊維束がテンションバーでしごかれていくうち
に、モノフィラメント状に開繊していき、各モノフィラ
メント間に充分粉体状熱可塑性樹脂が侵入する。According to the method for producing a fiber composite sheet of the present invention,
Before the fiber bundle opening step, each fiber bundle is further divided into a plurality of fiber bundles in the fluidized tank, and then the divided fiber bundles are opened and the powdery thermoplastic resin is attached to each monofilament. From the above, there is no wrinkle when opening the split fiber bundle, and while the split fiber bundle is squeezed by the tension bar, it opens into monofilament-like fibers, and the powdery thermoplastic resin is sufficient between each monofilament. Invades.
【００２５】[0025]
実施例１ 図２は、本発明の実施に用いられる繊維複合シートの製
造装置を示す。以下の説明において、前とは図２の右方
向をいうものとする。図２の装置は、流動床装置(4)
と、流動床装置(4) の後方に配置せられた複数の繊維束
ボビン(5) と流動床装置(4) の流動槽(6) の後壁の上端
後方に配置せられたガイドバー(7) と、流動槽(6) 内の
前後上方で流動床(R) の外に配置せられた前後上部テン
ションバー(8)(9)と、後上部テンションバー(9) の下方
で流動床(R) 内に配置せられた後下部テンションバー(1
0)と、流動床(R) 内の所定位置に配置された複数の中間
テンションバー(11)と、前上部テンションバー(8) の下
方で流動床(R) 内に配置されかつ上下方向に移動する振
動バー(12)と、流動床装置(4) の前方に配置された４つ
の加熱ロール(13)と、加熱ロール(13)の前方に配置され
た２つの冷却ロール(14)と、冷却ロール(14)の前方に配
置された上下一対の引き取りロール(15)と、引き取りロ
ール(15)の前方に配置せられた巻き取り機(16)とを備え
ている。なお、複数の繊維束ボビン(5) は、便宜上上下
に分けて図示したが、実際は横方向に並んで存在する。Example 1 FIG. 2 shows an apparatus for producing a fiber composite sheet used for carrying out the present invention. In the following description, the term “front” means the right direction in FIG. 2. 2 is a fluidized bed apparatus (4)
And a plurality of fiber bundle bobbins (5) arranged behind the fluidized bed apparatus (4) and a guide bar (6) arranged behind the upper end of the rear wall of the fluidized tank (6) of the fluidized bed apparatus (4). 7), the front and rear upper tension bars (8) (9) located outside the fluidized bed (R) above and below the fluidized tank (6), and the fluidized bed below the rear upper tension bar (9). Rear lower tension bar (1
0), a plurality of intermediate tension bars (11) arranged at predetermined positions in the fluidized bed (R), and vertically arranged below the front upper tension bar (8) in the fluidized bed (R). A moving vibrating bar (12), four heating rolls (13) arranged in front of the fluidized bed apparatus (4), two cooling rolls (14) arranged in front of the heating roll (13), A pair of upper and lower take-up rolls (15) arranged in front of the cooling roll (14) and a winder (16) arranged in front of the take-up roll (15) are provided. Note that the plurality of fiber bundle bobbins (5) are shown separately in the upper and lower sides for convenience, but actually, they are present side by side in the lateral direction.
【００２６】後上部テンションバー(9) と後下部テンシ
ョンバー(10)との間には、櫛状繊維束分割具(17)（図３
及び図４参照）が配置せられており、１つの繊維束(F1)
はその櫛歯(18)により複数に分割され、分割繊維束(F2)
は櫛歯(18)どうしの間の間隙(19)を通過するようになっ
ている。なお、櫛状繊維束分割具(17)の代わりに、図５
に示すような梯子状繊維束分割具(27)を用いてもよい。
この場合、１つの繊維束(F1)はその棧(28)により複数に
分割され、分割繊維束(F2)は棧(28)どうしの間の間隙(2
9)を通過する。Between the rear upper tension bar (9) and the lower rear tension bar (10), a comb-shaped fiber bundle dividing tool (17) (see FIG. 3).
(See Fig. 4) and one fiber bundle (F1)
Is divided into multiple pieces by its comb teeth (18), and the split fiber bundle (F2)
Is designed to pass through the gap (19) between the comb teeth (18). In place of the comb-shaped fiber splitting tool (17), the structure shown in FIG.
You may use the ladder-shaped fiber bundle splitter (27) as shown in FIG.
In this case, one fiber bundle (F1) is divided into a plurality of pieces by the shaft (28), and the divided fiber bundle (F2) is divided by the gap (2) between the shafts (28).
Pass 9).
【００２７】つぎに、繊維複合シートの製造方法につい
て説明する。各ボビン(5) から多数の連続フィラメント
よりなる強化繊維束(F1)２９本を、引き取りロール(15)
により引き取り、ガイドバー(7) を経て後上部テンショ
ンバー(9) により同バー(9) の長さ方向に４０ｍｍ間隔
で配列させ、流動槽(6) へ導き、櫛状繊維分割具(17)を
通過させて各繊維束(F1)を８つに分割し、分割繊維束(F
2)とした後、各分割繊維束(F2)を流動床(R) 中を通過さ
せる。繊維束分割具(17)はポリテトラフルオロエチレン
製であり、その幅は２ｍｍ、間隙(19)どうしの間隔は３
ｍｍである。繊維束(F1)としては、ガラスロービング
（日東紡社製、モノフィラメント直径２３μｍ、モノフ
ィラメント本数４０００本）を用い、粉体状熱可塑性樹
脂としては、塩化ビニル樹脂（信越化学ＭＡ８００Ｓ、
平均粒径１００μ）を安定剤２．０ｐｈｒ、滑剤０．５
ｐｈｒとともにスーパーミキサーで混合したものを用い
た。また、流動槽(6) の底からの吹き上げ風量は、０．
１ｍ 3 ／ｓｅｃであった。分割繊維束(F2)を５本のテン
ションバー(11)に押圧して通過させることにより、モノ
フィラメント状に開繊すると共に各フィラメント間に粉
体状熱可塑性樹脂を侵入させ、さらに振動バー(12)（振
幅１０ｍｍ、１１００回／分）で粉体状熱可塑性樹脂の
付着量を調整した後、２３０℃の加熱ロール(13)へと引
き込んで開繊された樹脂付着繊維の熱可塑性樹脂を加熱
溶融してシート化し、つぎに冷却ロール(14)で常温まで
冷却して固化し、引き取りロール(15)でシートを引き取
り、巻き取り機(16)に巻き取り、図１に示すような幅１
０５０ｍｍの繊維複合シート(3) を得た。なお、成形速
度は５．０ｍ／ｍｉｎであった。Next, the method for producing the fiber composite sheet will be described.
Explain. Multiple continuous filaments from each bobbin (5)
Take up 29 rolls of reinforcing fiber bundle (F1)
The guide bar (7) and the rear upper tension
40 mm spacing in the length direction of the bar (9)
Align them with each other, guide them to the flow tank (6), and insert the comb-shaped fiber divider (17).
Pass each fiber bundle (F1) and divide it into 8 pieces.
2) and then pass each split fiber bundle (F2) through the fluidized bed (R).
Let Fiber bundle divider (17) is polytetrafluoroethylene
The width is 2mm and the space between the gaps (19) is 3
mm. Glass roving as fiber bundle (F1)
(Manufactured by Nitto Boseki, monofilament diameter 23 μm, monofilament
(4000 filaments)
As the fat, vinyl chloride resin (Shin-Etsu Chemical MA800S,
Stabilizer 2.0 phr, lubricant 0.5
Use with a super mixer to mix with phr
Was. The amount of air blown from the bottom of the fluidized tank (6) was 0.
1m 3/ Sec. Divide the fiber bundle (F2) into 5
By pressing it against the operation bar (11) and letting it pass,
Filaments are opened and powder is spread between each filament.
The body-like thermoplastic resin is allowed to penetrate, and the vibration bar (12) (vibration
Width 10 mm, 1100 times / min) of powdered thermoplastic resin
After adjusting the adhesion amount, pull it to the heating roll (13) at 230 ℃.
Heating the thermoplastic resin of the resin-adhered fiber that has been cut and opened
Melt into a sheet, then cool to room temperature with the cooling roll (14)
Cool and solidify, and take up the sheet with the take-up roll (15).
And then wind it up on the winder (16), width 1 as shown in Figure 1.
A fiber composite sheet (3) of 050 mm was obtained. The molding speed
The degree was 5.0 m / min.
【００２８】実施例２ 幅２０ｍｍ、間隙間隔１０ｍｍのポリテトラフルオロエ
チレン製櫛状繊維束分割具で各繊維束を２つに分割した
こと以外は実施例１と同様にして繊維複合シートを得
た。Example 2 A fiber composite sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that each fiber bundle was divided into two parts with a polytetrafluoroethylene comb-shaped fiber bundle divider having a width of 20 mm and a gap distance of 10 mm. .
【００２９】実施例３ 幅６ｍｍ、間隙間隔５ｍｍのポリテトラフルオロエチレ
ン製櫛状繊維束分割具で各繊維束を４つに分割したこと
以外は実施例１と同様にして繊維複合シートを得た。Example 3 A fiber composite sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that each fiber bundle was divided into four pieces with a polytetrafluoroethylene comb-shaped fiber bundle divider having a width of 6 mm and a gap distance of 5 mm. .
【００３０】比較例１ 繊維束を分割しなかったこと以外は実施例１と同様にし
て繊維複合シートを得た。Comparative Example 1 A fiber composite sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fiber bundle was not divided.
【００３１】比較例２ 繊維束として、ガラスロービング（日東紡社製、モノフ
ィラメント直径２３μｍ、モノフィラメント本数２００
０）５８本を２０ｍｍ間隔で配列したこと以外は比較例
１と同様にして繊維複合シートを得た。Comparative Example 2 As a fiber bundle, glass roving (manufactured by Nitto Boseki, monofilament diameter 23 μm, number of monofilaments 200)
0) A fiber composite sheet was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that 58 pieces were arranged at intervals of 20 mm.
【００３２】各例により得られた製品サンプルを次のよ
うに評価した。 １．製品品質安定性測定 ７時間連続運転を行ない、製品に混入するよれの発生頻
度、モノフィラメントの絡まり発生頻度を評価した。The product samples obtained in each example were evaluated as follows. 1. Product quality stability measurement Continuous operation was carried out for 7 hours, and the occurrence frequency of swaying in the product and the occurrence frequency of monofilament entanglement were evaluated.
【００３３】２．肉厚分布測定 上記サンプルをマイクロメーターを用い、１０ｍｍ間隔
で幅方向の肉厚を測定し、最大値と最小値及びばらつき
をＣＶ値で算出した。（ＣＶ値：標準偏差／平均肉厚）2. Measurement of wall thickness distribution The wall thickness of the above sample was measured at intervals of 10 mm using a micrometer, and the maximum value, the minimum value, and the variation were calculated as CV values. (CV value: standard deviation / average wall thickness)
【００３４】３．繊維分布測定 上記サンプルを２０ｍｍ四方に切断し、電気炉で樹脂分
を燃焼分離し、ガラスのみの重量を測定し、幅方向のば
らつきをＣＶ値で算出した。3. Fiber distribution measurement The above sample was cut into 20 mm squares, the resin component was combusted and separated in an electric furnace, the weight of only glass was measured, and the variation in the width direction was calculated by the CV value.
【００３５】４．曲げ強度測定 上記サンプルを１０枚積層プレス成形し、厚みを２．５
ｍｍとして繊維垂直方向の曲げ強度をオートグラフを用
い、３点曲げ試験を行なって測定した。評価結果は、表
１のとおりである。4. Bending strength measurement 10 sheets of the above sample were laminated and press-molded to a thickness of 2.5.
The bending strength in the direction perpendicular to the fiber was measured in mm using an autograph using a 3-point bending test. The evaluation results are shown in Table 1.
【００３６】[0036]
【表１】 実施例１では、繊維束分割具により絡まりが発生してい
るため、分割本数を減らしたほうが望ましい。実施例２
では、よれが発生しているので、分割数を増やしたほう
が望ましい。実施例３では、物性でみると実施例１より
やや劣るが、安定性に優れている。比較例１では、安定
性、物性ともに各実施例に比べかなり劣っている。比較
例１と比較例２の比較により、モノフィラメント本数の
少ない繊維束を多数本用いるとシートの幅方向の肉厚分
布が悪くなることがわかる。[Table 1] In the first embodiment, since the fiber bundle dividing tool is entangled, it is preferable to reduce the number of divided fibers. Example 2
In that case, it is desirable that the number of divisions be increased because of the occurrence of wobbling. Although the physical properties of Example 3 are slightly inferior to those of Example 1, stability is excellent. Comparative Example 1 is considerably inferior to each Example in both stability and physical properties. From the comparison between Comparative Example 1 and Comparative Example 2, it can be seen that when a large number of fiber bundles having a small number of monofilaments are used, the thickness distribution in the width direction of the sheet becomes poor.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明の繊維複合シートの製造方法によ
れば、繊維束を開繊する際、よれが生じないので、肉厚
分布、繊維分布が均一で各モノフィラメント間への熱可
塑性樹脂の含浸不良部が発生せず、曲げ強度に優れた繊
維複合シートが得られる。According to the method for producing a fiber composite sheet of the present invention, when the fiber bundle is opened, no warpage occurs, so that the thickness distribution and the fiber distribution are uniform and the thermoplastic resin between the monofilaments is A fiber composite sheet excellent in bending strength can be obtained without causing impregnation failure.
【図１】繊維複合シートの横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a fiber composite sheet.
【図２】本発明の実施に用いられる繊維複合シートの製
造装置の垂直断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of an apparatus for producing a fiber composite sheet used for carrying out the present invention.
【図３】後上下テンションバー間に配置された繊維束分
割具の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a fiber bundle dividing tool arranged between rear upper and lower tension bars.
【図４】繊維束分割具の部分拡大斜視図である。FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of the fiber bundle dividing tool.
【図５】繊維束分割具の変形例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a modified example of the fiber bundle divider.
(3) ：繊維複合シート (6) ：流動槽 (11)：テンションバー (F1)：繊維束 (F2)：分割繊維束 (3): Fiber composite sheet (6): Flow tank (11): Tension bar (F1): Fiber bundle (F2): Split fiber bundle
Claims (1)
列状繊維束を、粉体状熱可塑性樹脂が流動しておりかつ
複数のテンションバーが繊維束移動方向に間隔をおいて
配置せられている流動槽内に導き、各繊維束をテンショ
ンバーに押圧して通過させることにより開繊すると共に
各モノフィラメントに粉体状熱可塑性樹脂を付着させる
工程と、開繊された樹脂付着繊維の熱可塑性樹脂を加熱
溶融してシート化する工程とを含む繊維複合シートの製
造方法において、繊維束開繊工程の前に流動槽内で各繊
維束をさらに複数の繊維束に分割し、その後で分割繊維
束を開繊すると共に各モノフィラメントに粉体状熱可塑
性樹脂を付着させることを特徴とする繊維複合シートの
製造方法。1. A fluidized tank in which a powdery thermoplastic resin flows in a parallel fiber bundle composed of a large number of continuous monofilaments and a plurality of tension bars are arranged at intervals in the fiber bundle moving direction. Guide the fiber inside and press each fiber bundle against the tension bar to open it, and at the same time attach the powdered thermoplastic resin to each monofilament, and heat the thermoplastic resin of the opened resin-attached fiber In a method for producing a fiber composite sheet including a step of melting and forming into a sheet, each fiber bundle is further divided into a plurality of fiber bundles in a fluidized tank before the fiber bundle opening step, and then the divided fiber bundles are opened. A method for producing a fiber composite sheet, which comprises fiberizing and attaching a powdery thermoplastic resin to each monofilament.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7348295A JPH08267450A (en) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Manufacture of fiber composite sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7348295A JPH08267450A (en) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Manufacture of fiber composite sheet |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08267450A true JPH08267450A (en) | 1996-10-15 |
Family
ID=13519551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7348295A Pending JPH08267450A (en) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Manufacture of fiber composite sheet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08267450A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101111964B1 (en) * | 2010-03-09 | 2012-02-15 | 현대라이프보트 주식회사 | Filament Winding Apparatus |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7348295A patent/JPH08267450A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101111964B1 (en) * | 2010-03-09 | 2012-02-15 | 현대라이프보트 주식회사 | Filament Winding Apparatus |
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