纤维增强树脂的制造装置及纤维增强树脂的制造方法与流程

本发明涉及纤维增强树脂的制造装置及纤维增强树脂的制造方法。

背景技术：

1、已知一种薄膜状的纤维增强树脂(以下，也简称为“uni-direct ion(ud)片材”。)，其包含：沿单向取向并排列的多根增强纤维；和含浸于上述增强纤维的树脂组合物(基体树脂)。该ud片材比金属轻，另一方面，机械强度高，因此，研究了作为将树脂成型体表面进行覆盖的增强材料等的用途。

2、ud片材通常利用使树脂材料含浸于从卷状体抽出的增强纤维的方法来制造(例如，参见专利文献1)。

3、在ud片材的制造时，在轴架上配置多个卷状体，从卷状体抽出增强纤维。然后，在增强纤维从1个卷状体的抽出结束时，将含浸树脂的增强纤维切换为从其他卷状体新抽出的增强纤维(以下，也简称为“新的增强纤维”)。此时，通过将新的增强纤维连接于来自抽出结束的卷状体的增强纤维(以下，也简称为“先行的增强纤维”)，从而也向新的增强纤维中连续地含浸树脂。

4、作为增强纤维的连接方法，专利文献2中记载了一种具有下述特性的纤维状材料的连结方法：即使从两端拉拽，结头也不易松开，在切断后结头容易松开，等等。

5、另外，专利文献3中记载了通过喷气使纤维彼此缠结从而将增强纤维彼此连结的方法，专利文献4中记载了具有实施该连结方法的绞接器(splicer)、并且自动地更换供给增强纤维的线轴的装置。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特表2001-525749号公报

9、专利文献2：日本特开2011-94244号公报

10、专利文献3：日本特开2006-52043号公报

11、专利文献4：日本特开2009-66917号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、在ud片材的制造时，一边对增强纤维施加张力一边向树脂的含浸部移动。因此，在增强纤维的切换时，需要以即使在上述张力下也不会松开的程度牢固地使增强纤维彼此连接。专利文献2中记载了即使从两端拉拽(即使施加张力)、结头也不易松开的增强纤维的连结方法。但是，该连结方法繁琐，难以利用机械实现自动化，因此必须通过操作员的手工作业将增强纤维连接。若通过手工作业将增强纤维连接，则在连接时需要使制造装置长时间地停止，因此难以提高ud片材的制造效率。

3、另一方面，在专利文献3及专利文献4中，记载了通过喷气使纤维彼此缠结而将增强纤维连接的方法、以及使用了该方法的增强纤维的自动切换装置。但是，利用喷气进行的增强纤维的连接是比较弱的连接，有可能因张力而松开。

4、另外，在制造ud片材时，将从多个卷状体抽出的多根增强纤维沿横向排列而制成片状，使树脂含浸于该以片状排列的增强纤维。因此，若要利用专利文献3及专利文献4中记载的方法使增强纤维的切换自动化，则需要同时准备与抽出增强纤维的卷状体数相同数量的切换装置，并不实用。

5、本发明是鉴于上述现有技术的课题而完成的，其目的在于提供一种增强纤维沿单向取向并排列而成的纤维增强树脂的制造装置、以及使用了该装置的纤维增强树脂的制造方法，所述纤维增强树脂的制造装置能够以比较简易的构成、在增强纤维的切换时将前后的增强纤维连接。

6、用于解决课题的手段

7、用于解决上述课题的与本发明的一个实施方式相关的增强纤维沿单向取向并排列而成的纤维增强树脂的制造装置具有：含浸部，所述含浸部使树脂含浸于增强纤维；和切换装置，所述切换装置在比前述含浸部更靠上游侧将前述增强纤维由先行的增强纤维切换为新的增强纤维。前述切换装置在前述增强纤维的切换时形成将前述先行的增强纤维及前述新的增强纤维作为经纱、将其他纤维作为纬纱的织物，从而将前述新的增强纤维与前述先行的增强纤维连接。

8、另外，用于解决上述课题的与本发明的其他实施方式相关的增强纤维沿单向取向并排列而成的纤维增强树脂的制造方法使用前述纤维增强树脂的制造装置，一边切换增强纤维一边制造纤维增强树脂。

9、发明效果

10、根据本发明，可提供一种增强纤维沿单向取向并排列而成的纤维增强树脂的制造装置、以及使用了该装置的纤维增强树脂的制造方法，所述纤维增强树脂的制造装置能够以比较简易的构成、在增强纤维的切换时将前后的增强纤维连接。

技术特征：

1.纤维增强树脂的制造装置，所述纤维增强树脂是增强纤维沿单向取向并排列而成的纤维增强树脂，所述制造装置具有：

2.如权利要求1所述的纤维增强树脂的制造装置，其中，所述切换装置具有：

3.如权利要求1或2所述的纤维增强树脂的制造装置，其具有：

4.如权利要求3所述的纤维增强树脂的制造装置，其中，所述多个保持部均保持多根所述增强纤维，

5.如权利要求1～4中任一项所述的纤维增强树脂的制造装置，其中，所述切换装置将由与新的增强纤维及先行的增强纤维相同的材料形成的增强纤维作为所述纬纱而形成所述织物。

6.如权利要求1～4中任一项所述的纤维增强树脂的制造装置，其中，所述切换装置将由与新的增强纤维及先行的增强纤维不同的材料形成的增强纤维作为所述纬纱而形成所述织物。

7.如权利要求1～6中任一项所述的纤维增强树脂的制造装置，其具有除去部，所述除去部从在所述含浸部中含浸树脂而成的纤维增强树脂中除去所述增强纤维形成了所述织物的部位。

8.如权利要求1～7中任一项所述的纤维增强树脂的制造装置，其中，所述增强纤维为碳纤维。

9.如权利要求1～8中任一项所述的纤维增强树脂的制造装置，其中，所述树脂为热塑性树脂。

10.纤维增强树脂的制造方法，所述纤维增强树脂是增强纤维沿单向取向并排列而成的纤维增强树脂，所述制造方法使用权利要求1～9中任一项所述的纤维增强树脂的制造装置，一边切换增强纤维一边制造纤维增强树脂。

技术总结
本申请提供一种增强纤维沿单向取向并排列而成的纤维增强树脂的制造装置，所述纤维增强树脂的制造装置能够以比较简易的构成、在增强纤维的切换时将前后的增强纤维连接。本发明的增强纤维沿单向取向并排列而成的纤维增强树脂的制造装置具有：含浸部，所述含浸部使树脂含浸于增强纤维；和切换装置，所述切换装置在比前述含浸部更靠上游侧将前述增强纤维由先行的增强纤维切换为新的增强纤维。前述切换装置在前述增强纤维的切换时形成将前述先行的增强纤维及前述新的增强纤维作为经纱、将其他纤维作为纬纱的织物，从而将前述新的增强纤维与前述先行的增强纤维连接。

技术研发人员：矢野雅裕,宫田笃史
受保护的技术使用者：三井化学株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16