扁平纤维加强塑料绞绳、扁平纤维加强塑料绞绳片及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及横截面形成为扁平形状的纤维加强塑料制的线材(以下称作“扁平纤维加强塑料绞绳”。)及其制造方法，并且涉及将该扁平纤维加强塑料绞绳排列成片状的纤维加强塑料片(以下称作“扁平纤维加强塑料绞绳片”。)及其制造方法。扁平纤维加强塑料绞绳片例如作为用于风车用叶片、车辆、船舶等的大型FRP (纤维加强塑料材料)，能够在RTM成型(树脂传递模塑成型)等中广泛使用，并且，还能够用作对作为土木建筑构造物的混凝土构造物、钢构造物、纤维加强塑料构造物进行加强的加强材料。
【背景技术】
[0002]以往，对于将使用例如碳素纤维等加强纤维而制作出的纤维加强塑料线材排列成片状而制作出的纤维加强塑料片而言，其例如作为用于风车用叶片、车辆、船舶等的大型FRP (纤维加强塑料材料)，能够在RTM成型等中广泛使用。并且，该纤维加强塑料片还能够用作通过与作为土木建筑构造物的混凝土构造物、钢构造物、纤维加强塑料构造物抵接来进行加强的加强材料。
[0003]在此，在将纤维加强塑料片用于RTM成型等的情况下，或者在使纤维加强塑料片与混凝土构造物、钢构造物等构造物抵接来进行加强的情况下，在构成纤维加强塑料片的纤维加强塑料线材是圆形时，板厚(即，加强厚度)变厚，粘接的树脂量增多。另一方面，在构成纤维加强塑料片的纤维加强塑料线材是扁平形状时，虽然达到相同的加强强度，但能够使增强厚度变薄，能够减少粘接的树脂量。
[0004]另外，纤维加强塑料线材在作为埋入混凝土构造物、玻璃纤维加强塑料构造物等的加强筋而使用的情况下也一样，在线材是扁平形状时，能够使加强筋进入了的部位的板厚变薄，因此能够在恒定板厚内投入较多的加强纤维，恒定体积内的纤维含有量(即，Vf)、构造物的目标的截面刚性、强度同线材是圆形时相比，能够使用薄的板厚而制作。
[0005]但是，在扁平形状的纤维加强塑料线材、即扁平纤维加强塑料绞绳与圆形线材同样地通过拉拔成型制作的情况下，在模具上存在限制，存在制造根数被限制为孔数的极限的问题。并且，为了防止基体树脂附着在模具上，必须使用脱模剂，产生了成形后的产品与后来粘接的树脂、混凝土之间的粘接不能顺利进行的问题。
[0006]在专利文献1、2中记载了如下制造方法:
[0007](1) 一边对连续进给的加强纤维束(绞绳)加捻，一边进行树脂浸渍，或者对进行了树脂浸渍的树脂浸渍绞绳加捻，然后对该进行了树脂浸渍且加捻了的树脂浸渍绞绳施加规定大小的拉伸力，由此制作横截面是圆形的纤维加强塑料线材的制造方法；以及
[0008](2)为了将进行了树脂浸渍的树脂未硬化的圆形的绞绳形成为平板形状而使用平板形状的模(模具)，平板形状模具与扁平的线材产品的脱模不使用脱模剂，将不与粘接剂粘接的薄布(“剥离层”这样的聚酯类的织物等)连续插入到成形的线材的上下表面并在硬化后剥掉的制造方法。
[0009]在这些制造方法中，由于只要将浸渍了树脂的圆形纤维束仅引入平板形状模具内即可，以及利用脱模用的薄布对其上下进行保护而不使金属的模具与树脂浸渍的纤维束直接接触，因此具有对树脂浸渍的纤维束的损害小、在制造中几乎不存在断线、能够大幅提高成形成品率等优点。
[0010]在先技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2012-131874号公报
[0013]专利文献2:日本特开2012-131875号公报
【发明内容】
[0014]发明所要解决的课题
[0015]然而，在专利文献1、2记载的制造方法中，必须使用剥离层(剥离布料)等附属材料，存在材料费、设备费、甚至使用过的附属材料的废弃等诸多问题。
[0016]本发明的发明人以上述专利文献1、2所记载的技术为基础，进一步进行研究实验，发现通过利用加热了的两张金属带夹持加捻且进行了树脂浸渍的未硬化的树脂浸渍绞绳，从而使其在扁平化的同时硬化，能够效率极高地制造扁平形状的纤维加强塑料绞绳(扁平纤维加强塑料绞绳)。
[0017]本发明是基于上述本发明的发明人的新发现而完成的。
[0018]本发明的目的是提供一种使加捻了的树脂浸渍绞绳硬化而制作出的纤维取向不混乱的扁平纤维加强塑料绞绳、以及使用该扁平纤维加强塑料绞绳而制作出的扁平纤维加强塑料绞绳片。
[0019]本发明的另一目的是提供一种不必使用附属材料，从而解决了材料费、设备费甚至使用过的附属材料的废弃等问题的上述扁平纤维加强塑料绞绳、以及扁平纤维加强塑料绞绳片的制造方法。
[0020]用于解决课题的方案
[0021]上述目的根据本发明所涉及的扁平纤维加强塑料绞绳、扁平纤维加强塑料绞绳片及其制造方法实现。概括而言，根据第一本发明，提供一种扁平纤维加强塑料绞绳的制造方法，其特征在于，(a)将包含多根加强纤维的未硬化状态的加捻了的树脂浸渍绞绳在张紧状态下进给到彼此相对且旋转移动的、成对的被加热了的金属带之间，
[0022](b)利用所述金属带夹持并加热所述树脂浸渍绞绳，并且从所述树脂浸渍绞绳的两面侧对所述树脂浸渍绞绳加压，将所述绞绳的截面形状成形为扁平形状，在该形状下使树脂硬化，并且在该形状的状态下进行冷却。
[0023]根据第二本发明，提供一种扁平纤维加强塑料绞绳片的制造方法，其特征在于，(a)将包含多根加强纤维的未硬化状态的加捻了的多根树脂浸渍绞绳沿该绞绳的长边方向朝向一个方向并丝并排列成平面状，在张紧状态下进给到彼此相对且旋转移动的、成对的被加热了的金属带之间，
[0024](b)利用所述金属带夹持并加热所述树脂浸渍绞绳，并且从所述树脂浸渍绞绳的两面侧对所述树脂浸渍绞绳加压，将所述绞绳的截面形状成形为扁平形状，在该形状下使树脂硬化，并且在该形状的状态下进行冷却，从而制作扁平纤维加强塑料绞绳，
[0025](c)然后，利用固定部件将排列成平面状的所述各扁平纤维加强塑料绞绳保持为一体，并形成为片状。
[0026]根据第一以及第二本发明的实施方式，所述树脂浸渍绞绳的加捻次数是5次/m?30 次 /m。
[0027]根据第一以及第二本发明的其他实施方式，所述树脂浸渍绞绳以500g/根?10kg/根的强度张紧。
[0028]根据第一以及第二本发明的其他实施方式，一直或者定期向旋转移动的所述金属带涂敷脱模剂，并且通过对金属带进行加热来烧结脱模剂。
[0029]根据第一以及第二本发明的其他实施方式，对在所述(b)工序中制作的所述扁平纤维加强塑料绞绳的表面进行研磨或者用溶剂洗净，以去除附着在表面上的脱模剂。
[0030]根据第二本发明的其他实施方式，对在上述第二本发明的所述(b)工序中制作了的所述扁平纤维加强塑料绞绳的表面进行研磨或者用溶剂洗净，以去除附着在表面上的脱模剂，然后进行所述(c)工序。
[0031]根据第二本发明的其他实施方式，在所述(c)工序中，排列成平面状的所述各扁平纤维加强塑料绞绳沿长边方向形成有规定的间隙(g)。
[0032]根据第二本发明的其他实施方式，所述规定的间隙(g)是0.1mm?3.0mmo
[0033]根据第三本发明，提供一种扁平纤维加强塑料绞绳，其特征在于，所述纤维加强塑料绞绳是横截面形状形成为扁平的纤维加强塑料绞绳，所述纤维加强塑料绞绳根据上述第一本发明的扁平纤维加强塑料绞绳的制造方法制造，厚度(t)是0.2mm?5.0mm,宽度(w)是 1.0mm ?10.0mm0
[0034]根据第四本发明，提供一种扁平纤维加强塑料绞绳片，利用固定部件将排列成平面状的扁平纤维加强塑料绞绳保持为一体，并形成为片状，所述扁平纤维加强塑料绞绳片的特征在于，
[0035]所述纤维加强塑料绞绳片根据上述第二本发明所述的扁平纤维加强塑料绞绳片的制造方法制造，
[0036]所述扁平纤维加强绞绳形成为厚度(t)是0.2mm?5.0mm,宽度(w)是1.0mm?10.0mmο
[0037]发明效果
[0038]根据本发明，能够提供一种纤维取向不混乱的扁平纤维加强塑料绞绳、以及使用该扁平纤维加强塑料绞绳而制作出的扁平纤维加强塑料绞绳片。并且，根据本发明，能够提供一种不必使用附属材料，从而解决了材料费、设备费、甚至使用过的附属材料的废弃等问题的上述扁平纤维加强塑料绞绳、以及扁平纤维加强塑料绞绳片的制造方法。
【附图说明】
[0039]图1是用于说明本发明所涉及的扁平纤维加强塑料绞绳的制造方法的一实施例的制造装置的概略构成图。
[0040]图2是对用于说明本发明所涉及的扁平纤维加强塑料绞绳的制造方法的一实施例的制造装置中的放线绕线管的动作进行说明的概略构成图。
[0041]图3是说明制造本发明所涉及的扁平纤维加强塑料绞绳的制造装置的一实施例的概略构成图。
[0042]图4是图3的制造装置中的成形硬化装置的概略构成立体图。
[0043]图5是图4的成形硬化装