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DE69429736T2 - Verfahren zum herstellen von langfaserverstärkten harzzusammensetzungen - Google Patents

Verfahren zum herstellen von langfaserverstärkten harzzusammensetzungen

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DE69429736T2
DE69429736T2 DE69429736T DE69429736T DE69429736T2 DE 69429736 T2 DE69429736 T2 DE 69429736T2 DE 69429736 T DE69429736 T DE 69429736T DE 69429736 T DE69429736 T DE 69429736T DE 69429736 T2 DE69429736 T2 DE 69429736T2
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DE
Germany
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fiber bundle
rods
fiber
resin
web
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DE69429736T
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Haruji Murakami
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Polyplastics Co Ltd
Original Assignee
Polyplastics Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B29B15/122Coating 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung, bei dem ein bahnartiges (Flächengebilde mit im wesentlichen fester Breite und Dicke) Endlosfaserbündel mit einer Schmelze eines thermoplastischen Harzes imprägniert wird, so dass ein Verbundmaterial entsteht.
  • Technischer Hintergrund:
  • Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 63-264326 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung. Gemäß dem Verfahren werden Faserbündel kontinuierlich durch eine Querspritzkopfdüse geleitet, während eine Schmelze eines thermoplastischen Harzes in die Düse ausgetragen wird, so dass die Faserbündel mit der Schmelze des thermoplastischen Harzes imprägniert werden. Dieses Verfahren beinhaltet eine leichte Bedienung und Steuerung der Harzimprägnierungsmenge.
  • Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 63-132036 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung ohne Verwendung einer Querspritzkopfdüse. Gemäß dem Verfahren werden endlose verstärkende Rovingfasern in die Schmelze eines thermoplastischen Harzes geleitet, um damit in Kontakt zu kommen. Walzen pressen die Rovingfasern mit der Harzschmelze, so dass das Eindringen des Harzes beschleunigt wird, und danach werden die mit dem Harz imprägnierten Rovingfasern durch eine Streckapparatur gezogen, um überschüssiges Harz auszuguetschen, wodurch man ein strangartiges faserverstärktes Verbundmaterial erhält. Insbesondere wird eine Schmelze eines thermoplastischen Harzes durch eine Harzschmelzezufuhrdüse einer Düsenkammer zugeführt, während eine Vielzahl von endlosen verstärkenden Rovingfasern von Spulen über Führungsrollen in die Harzschmelze innerhalb der Düsenkammer geleitet werden.
  • Das in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63-264326 offenbarte Verfahren unter Verwendung einer Querspritzkopfdüse hat den Nachteil, dass die Imprägnierung mit einem Harz häufig unzureichend wird. Die Verwendung eines Harzes mit einer geringen Viskosität (niedrigen Molekulargewicht) zur Vermeidung des Problems führt zu dem Problem, dass nur eine Zusammensetzung mit schlechteren physikalischen Eigenschaften erhalten wird. Außerdem gibt es noch das Problem, dass Fasern, die durch einen gebogenen Teil eines Durchgangs in der Querspritzkopfdüse treten, aufgrund von Reibung mit dem Metall der Düse soweit geschädigt werden, bis sie brechen. Dadurch ist es sehr schwierig, verschiedene Merkmale einer Zusammensetzung zu verbessern, die durch Zugabe eines anorganischen Füllstoffs zu dem Harz hergestellt wird. Ein damit zusammenhängendes Problem ist weiterhin, dass die Düse schwierig zu reinigen ist. Die Reinigung der Düse ist eine Praxis, die zur Verbesserung oder Erhaltung von Qualitätsmerkmalen einer erzeugten Zusammensetzung wesentlich ist.
  • Das Verfahren, bei dem eine Düsenkammer anstelle einer Querspritzkopfdüse verwendet wird, hat den Nachteil, dass sich das Harz aufgrund einer stagnierenden Harzschmelze innerhalb der Düsenkammer häufig verschlechtert und verfärbt. Außerdem ist die Düsenkammer schwierig zu reinigen.
  • Die Europäische Patentanmeldung Nr. 0 320 653 (General Electric Company) bezieht sich auf eine Apparatur und ein Verfahren zur Imprägnierung kontinuierlicher Stücke von Multifilament- und Multifaserstrukturen unter Verwendung einer Harzkammer, die im wesentlichen ein Harzbad beinhaltet, zusammen mit mehreren Walzen oberhalb und zwischen dem Spalt, durch den die Faserstrukturen geleitet werden. Die Imprägnierung der Fasern mit dem Harz und das Führen der Fasern über die Rollen erfolgen gleichzeitig, und wie in Fig. 4 dieser vorveröffentlichten Anmeldung gezeigt ist, divergieren und konvergieren die Fasern während ihres Durchtritts durch die Harzkammer, wodurch gelegentlich Schaden entsteht. Weiterhin erfolgt notwendigerweise eine Verschlechterung des Harzes schon aufgrund der Natur der Apparatur, die ein Harzbad entlang ihrer gesamten Länge beinhaltet.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme fertiggestellt. Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die obigen Probleme zu lösen und ein Verfahren zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Zusammensetzung bereitzustellen.
  • Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung bereit, umfassend die Schritte des Leitens eines Endlosfaserbündels durch eine Beschichtungsdüse mit einer Harzaustragsöffnung, so dass wenigstens eine Seite, d. h. wenigstens entweder die Ober- oder die Unterseite, des Endlosfaserbündels mit einer Schmelze eines thermoplastischen Harzes beschichtet wird, die aus der Harzaustragsöffnung ausgetragen wird, und des In-Kontakt-Bringens des Endlosfaserbündels mit mehreren oberen und unteren Stäben, die so angeordnet sind, dass die Stellen des Kontakts zwischen dem Endlosfaserbündel und den Stäben im allgemeinen in einer horizontalen Ebene liegen und dass die Längsachse jedes der Stäbe die Laufrichtung des Faserbündels im rechten Winkel kreuzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosfaserbündel eine Faserlockerung erfahren hat, so dass es in Form einer Faserbahn vorliegt, und dass die Faserbahn hinter der Beschichtungsdüse und getrennt von dieser von den oberen und unteren Stäben berührt wird und die Faserbahn von dieser hinter der Düse liegenden Seite her im wesentlichen horizontal gezogen wird, wodurch die Faserbahn mit der Schmelze des thermoplastischen Harzes imprägniert wird.
  • Zweckmäßigerweise weisen die Stäbe an Stellen des Kontakts mit dem bahnartigen Endlosfaserbündel jeweils eine Krümmung relativ zur Laufrichtung des bahnartigen Endlosfaserbündels auf.
  • Weiterhin sind die mehreren Stäbe so angeordnet, dass sie abwechselnd von oberhalb und unterhalb des bahnartigen Endlosfaserbündels mit dem bahnartigen Endlosfaserbündel in Kontakt kommen.
  • Die oberen Stäbe sind untereinander einstückig ausgebildet, und die unteren Stäbe sind untereinander einstückig ausgebildet.
  • Ein weiterer Schritt des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das mit dem Harz imprägnierte Faserbündel nach dem Passieren der Stäbe durch eine Formdüse geleitet wird.
  • Gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird wenigstens eine Seite, d. h. wenigstens entweder die Ober- oder die Unterseite, des bahnartigen Endlosfaserbündels mit einer Schmelze eines thermoplastischen Harzes beschichtet, die aus der Harzaustragsöffnung ausgetragen wird, und das beschichtete bahnartige Endlosfaserbündel wird mit mehreren oberen und unteren Stäben in Kontakt gebracht, die so angeordnet sind, dass die Stellen des Kontakts zwischen dem bahnartigen Endlosfaserbündel und den Stäben im allgemeinen in einer horizontalen Ebene liegen und dass die Längsachse jedes der Stäbe die Laufrichtung des Faserbündels im rechten Winkel kreuzt, während das beschichtete bahnartige Endlosfaserbündel von der stromabwärts gelegenen Seite her im wesentlichen horizontal gezogen wird, wodurch das bahnartige Endlosfaserbündel mit der Schmelze des thermoplastischen Harzes imprägniert wird. Dementsprechend wird das Faserbündel fast geradlinig gezogen, ohne seine Laufrichtung nach dem Kontakt mit den Stäben jeweils zu ändern. Als Ergebnis wirkt kaum eine Spannung auf ein Faserbündel ein, wenn es jeweils mit den Stäben in Kontakt tritt. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit des Reißens eines Faserbündels erheblich reduziert. Außerdem bewirkt das Verfahren der vorliegenden Erfindung im Unterschied zu den Verfahren, bei denen eine Querspritzkopfdüse und eine Düsenkammer verwendet werden, kaum eine Stagnation einer Harzschmelze, und folglich wird kaum ein aufgrund von Verschlechterung verfärbtes stagnierendes Harz in ein Produkt eingemischt.
  • Da das Faserbündel zuvor in eine bahnartige Form aufgelockert wird, kann die Harzschmelze leicht und ausreichend und gleichmäßig zwischen die Fasern des Faserbündels eindringen, indem man das Verfahren der vorliegenden Erfindung durchführt, bei dem das mit der Harzschmelze beschichtete Faserbündel mit Stäben in Kontakt gebracht wird, während kaum eine Spannung auf die Faserbündel einwirkt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die Stäbe an Stellen des Kontakts mit dem bahnartigen Endlosfaserbündel jeweils eine Krümmung relativ zur Laufrichtung des bahnartigen Endlosfaserbündels auf. Dadurch wird die Imprägnierung stabil beschleunigt.
  • Ein bahnartiges Endlosfaserbündel, das aus einer Beschichtungsdüse kommt, tritt mit mehreren Stäben in Kontakt, die so angeordnet sind, dass sie abwechselnd von oberhalb und unterhalb des bahnartigen Endlosfaserbündels mit dem beschichteten bahnartigen Endlosfaserbündel in Kontakt kommen. Dadurch wird das Eindringen der Harzschmelze in die Bahn beschleunigt, während eine gute Ausgewogenheit des Eindringens zwischen der Ober- und der Unterseite beibehalten wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die oberen Stäbe untereinander einstückig ausgebildet, und die unteren Stäbe sind untereinander ebenfalls einstückig ausgebildet. Dadurch wird es dem Anwender ermöglicht, die oberen oder unteren Stäbe durch eine einzige Operation zu öffnen/schließen, und die Ausrichtung der Stäbe wird erleichtert.
  • Weiterhin werden mit einem Harz imprägnierte Faserbündel gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Formdüse geleitet. Dadurch wird die Formung eines Produkts mit einem geeigneten Querschnitt ermöglicht, und das Eindringen wird weiter beschleunigt.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die ein herkömmliches Verfahren zeigt, bei dem gemäß dem oben offenbarten Stand der Technik eine Querspritzkopfdüse verwendet wird.
  • 3: bahnartiges Endlosfaserbündel
  • 8: Beschichtungsdüse
  • 9: Harzaustragsöffnung
  • 12, 14, 16, 18: obere Stäbe
  • 12a: Stellen des Kontakts mit oberen Stäben
  • 13, 15, 17: untere Stäbe
  • 13a: Stellen des Kontakts mit unteren Stäben
  • Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. I ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 3 ein bahnartiges Faserbündel, dass aufgelockert wurde, so dass die Richtung der Breite der Bahn der Richtung senkrecht zum Blatt von Fig. 1 entspricht. Ein Endlosfaserbündel wird vorgeheizt und dann in einem nicht gezeigten Auflockerungsschritt aufgelockert. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Beschichtungsdüse, und das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Austragsöffnung, die sich in der Beschichtungsdüse 8 befindet, um die Schmelze eines thermoplastischen Harzes unter Druck in die Düse auszutragen. Das bahnartige Endlosfaserbündel 3, das einer Faserauflockerung unterzogen wurde, tritt durch die Beschichtungsdüse 8 und wird dann einem Imprägnierungsschritt 19 zugeführt, der aus den oberen Stäben 12, 14, 16 und 18 und den unteren Stäben 13, 15 und 17 besteht, deren Längsrichtung der Richtung senkrecht zur Seite von Fig. 1 und zur Richtung der Breite der Bahn eines Endlosfaserbündels, das einer Faserauflockerung unterzogen wurde, entspricht. Fig. 1 zeigt vier obere Stäbe und drei untere Stäbe, aber die Anzahl der oberen oder unteren Stäbe kann je nach dem Grad der erreichten Imprägnierung in der Größenordnung von einigen Stäben bis zu mehreren Dutzend variieren. Wie oben beschrieben, sind die Stäbe so angeordnet, dass ihre Längsrichtung die Laufrichtung der Fasern in einem rechten Winkel kreuzt. Dies bedeutet nicht notwendigerweise, dass sie diese genau im rechten Winkel kreuzen, aber im wesentlichen im rechten Winkel.
  • Die oberen Stäbe 12, 14, 16 und 18 und die unteren Stäbe 13, 15 und 17 drehen sich nicht. Ein am stromabwärts gelegenen Ende befindliches Teil 22 eines Faserbündels wird in Richtung des Pfeils P gezogen, wodurch das Endlosfaserbündel 3 und ein nachfolgendes Endlosfaserbündel 22 übertragen werden.
  • Das mit einer Harzschmelze überzogene Endlosfaserbündel 3, das aus der Beschichtungsdüse 8 austritt, tritt zwischen den oberen und den unteren Stäben hindurch, welche so angeordnet sind, dass Stellen des Kontakts zwischen den Stäben und dem bahnartigen Faserbündel im wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegen. Die Stellen des Kontakts sind zum Beispiel 12a für den Stab 12 und 13a für den Stab 13 (für die übrigen Stäbe gemäß demselben Muster). Das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Formdüse zum Formen der Bahn, die vollständig imprägniert wurde, in eine Form mit einem vorbestimmten Querschnitt.
  • Im folgenden werden Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Endlosfaserbündel wird von einem nicht gezeigten Roving abgezogen. Dieses Faserbündel kann aus Fasern mit einem hohen Schmelzpunkt, wie Glasfasern, Kohlenstofffasern, Metallfasern, aromatischen Polyamidfasern und dergleichen, bestehen, und die Endlosfasern können Rovings, Garne und dergleichen sein. Vor dem Eintritt in die Beschichtungsdüse 8 wird das gezogene Faserbündel vorgeheizt und dann in einem nicht gezeigten Faserauflockerungsschritt zu einem bahnartigen Endlosfaserbündel aufgelockert. Der Grad der Auflockerung des Faserbündels wird auf ein vorbestimmtes Niveau reguliert, das in einem Bereich von einem unaufgelockerten Zustand bis zu einem erheblich aufgelockerten Zustand liegt. Vorzugsweise wird das Faserbündel erheblich aufgelockert.
  • Das faseraufgelockerte bahnartige Endlosfaserbündel 3 wird also kontinuierlich in die Beschichtungsdüse 8 eingeführt, während eine Schmelze eines thermoplastischen Harzes kontinuierlich aus der Austragsöffnung 9 ausgetragen wird, so dass das Faserbündel 3 kontinuierlich mit der Harzschmelze beschichtet wird, wobei das Faserbündel 3 wie eine Bahn angeordnet ist, deren Breitenrichtung der Richtung senkrecht zur Seite von Fig. 1 entspricht. In Fig. 1 wird die Schmelze des thermoplastischen Harzes nur von unterhalb des bahnartigen Faserbündels ausgetragen, kann aber auch von oberhalb des bahnartigen Faserbündels oder sowohl von oben als auch von unten ausgetragen werden.
  • Das bahnartige Endlosfaserbündel 3, das aus der Beschichtungsdüse 8 austritt, tritt zwischen den oberen Stäben 12, 14, 16 und 18 und den unteren Stäben 13, 15 und 17 hindurch, wobei die Stäbe einen kreisförmigen Querschnitt haben und nicht drehbar sind. Auf diese Weise wird das Eindringen des aufgetragenen thermoplastischen Harzes zwischen Fasern des bahnartigen Endlosfaserbündels 3 beschleunigt. Die oberen Stäbe 12, 14, 16 und 18 und die unteren Stäbe 13, 15 und 17 werden nicht notwendigerweise erhitzt, solange das thermoplastische Harz auf dem bahnartigen Endlosfaserbündel geschmolzen ist, werden aber vorzugsweise mit geeigneten Heizeinrichtungen, wie Heizkörpern oder dergleichen, erhitzt, um das Eindringen des ausgetragenen thermoplastischen Harzes in das Faserbündel zu beschleunigen und um das thermoplastische Harz im geschmolzenen Zustand zu halten.
  • Ein mit der Schmelze des thermoplastischen Harzes imprägniertes Faserbündel 20 wird vorzugsweise zur Formdüse 21 übertragen, wo der Querschnitt des Faserbündels 20 in eine vorbestimmte Form gebracht wird. Das geformte Faserbündel wird mit einer nicht gezeigten Zieheinrichtung herausgezogen.
  • Wenn das Faserbündel 20 mit der Formdüse 21 in eine Strangform gebracht wird, wird das geformte Faserbündel 22 gewöhnlich mit einem nicht gezeigten Stranggranulator in granulatartige Produkte mit jeweils einer vorbestimmten Länge geschnitten, während es in Richtung P gezogen wird. Wenn strangartige Produkte erzeugt werden, wird der Stranggranulator nicht benötigt. Durch Verwendung der entsprechenden Formdüse 21 können plattenartige, bandartige, filmartige, streifenartige, folienartige oder leistenartige Produkte erzeugt werden. Nach der oben beschriebenen Verarbeitung mit den oberen Stäben 12, 14, 16 und 18 und den unteren Stäben 13, 15 und 17 kann das Faserbündel zu leistenartigen, plattenartigen und bandartigen Produkten geformt werden, ohne die Formdüse 21 zu verwenden. Die Verwendung der Formdüse ist jedoch zu bevorzugen, da das Faserbündel, das durch die Formdüse 21 hindurchtritt, einen anderen Querschnitt hat, als unmittelbar nachdem es mit den oberen und unteren Stäben verarbeitet wurde, und durch diesen Formvorgang dringt die Harzschmelze gleichmäßiger und tiefer in das Faserbündel ein.
  • Zu den thermoplastischen Harzen, die in das bahnartige Faserbündel 3 eindringen sollen, gehören Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen und dergleichen, Polyester, wie Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat und dergleichen, Polyamide, wie Nylon 6, Nylon 66, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 610, Nylon 612 und dergleichen, sowie andere, wie Polyacetale, Polycarbonate, Polyurethane, Polyphenylensulfide, Polyphenylenoxide, Polysulfone, Polyetherketone, Polyetheramide, Polyetherimide und dergleichen sowie ihre Kombinationen. Das Molekulargewicht dieser Harze unterliegt keiner besonderen Einschränkung, solange sie geeignete faserverstärkende Wirkungen zeigen, wenn die Fasern damit imprägniert sind. Bei dem oben beschriebenen Verfahren unter Verwendung einer Querspritzkopfdüse muss ein Harz mit einer relativ niedrigen Viskosität verwendet werden, da die Harzschmelze innerhalb der Querspritzkopfdüse auch einer großen Scherkraft ausgesetzt ist. Dagegen unterliegt die vorliegende Erfindung keiner solchen Einschränkung, und es sind Harze akzeptabel, deren Viskositäten in einem weiten Bereich von einem niedrigen Niveau bis zu einem hohen Niveau liegen. Dementsprechend haben Produkte, die aus einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung gebildet werden, die nach dem Verfahren der Erfindung erhalten wurde, im allgemeinen eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit.
  • Je nach den Anwendungen und Bedingungen, unter denen die Harzzusammensetzung verwendet wird, können verschiedene Additive zu den oben beschriebenen thermoplastischen Harzen gegeben werden. Zu diesen Additiven gehören Antioxidantien, antistatische Mittel, Imprägnierungsbeschleuniger, Weichmacher, Düsengleitmittel, Flammverzögerer, feuerfestmachende Hilfsmittel, Kristallisationsbeschleuniger, Färbemittel, anorganische Füllstoffe und dergleichen. Da das Verfahren der vorliegenden Erfindung eine innere Spannung beinhaltet, die in einem Faserbündel erzeugt wird, während man eine Zusammensetzung herstellt, wobei diese Spannung viel geringer ist als bei einem Verfahren unter Verwendung einer Querspritzkopfdüse oder anderen, ähnlichen Verfahren, bewirkt die Zugabe eines anorganischen Füllstoffs zu einem thermoplastischen Harz kaum einen "Federbildungseffekt" in einer resultierenden Zusammensetzung. Die Menge des zugegebenen anorganischen Füllstoffs beträgt vorzugsweise nicht mehr als 100 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Harz.
  • Fig. 2 zeigt eine partiell modifizierte Ausführungsform von Fig. 1. Das heißt, die oberen und unteren Stäbe von Fig. 1 sind so modifiziert, dass die Stellen des Kontakts mit einem bahnartigen Faserbündel einen gewinkelten Querschnitt haben, wie er durch die Bezugszeichen 121, 131 usw. bezeichnet ist. Durch Veränderung der Querschnittskrümmung der Stäbe an den Kontaktstellen 121a, 131a usw. im Einklang mit der Art des thermoplastischen Harzes, der Zuggeschwindigkeit am stromabwärts gelegenen Ende 22 eines bahnartigen Faserbündels usw. wird der Grad des Eindringens eines Harzes in ein bahnartiges Endlosfaserbündel gesteuert.
  • Indem man den oberen Stäben 121 usw. und den unteren Stäben 131 usw. an den Stellen des Kontakts mit einem bahnartigen Faserbündel eine horizontale flache Form anstelle einer Krümmung verleiht, erhöhen sich die Dauer und die Fläche des Kontakts zwischen den Stäben und der Bahn, was zu einer stärker beschleunigten Imprägnierung führt.
  • Fig. 3 zeigt noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die oberen Stäbe 122, 142 usw. einstückig von einem Tragekörper A für die oberen Stäbe getragen werden. Genauso werden die unteren Stäbe 132, 152 usw. einstückig von einem Tragekörper B für die unteren Stäbe getragen. In der vorliegenden Ausführungsform werden die oberen und die unteren Stäbe präzise an Ort und Stelle gehalten, indem man die einstückig ausgebildeten Tragekörper A und B positioniert, und sie werden geöffnet, indem man sie gleichzeitig nach oben bzw. nach unten bewegt, was die Reinigung und Wartung erleichtert.
  • Gemäß dem oben genannten herkömmlichen Verfahren, das in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63-264326 offenbart ist, sind die Vorsprünge 124, 134 usw. einer Querspritzkopfdüse nicht geradlinig angeordnet, und folglich schlängelt sich ein Roving (Faserbündel) 3' nach oben und unten, während es durch die Düse tritt.
  • Wie oben beschrieben, dringt gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schmelze eines thermoplastischen Harzes, die auf ein Faserbündel aufgetragen wurde, das in eine bahnartige Form aufgelockert wurde, in beschleunigter Weise zwischen die Fasern ein, ohne Fasern zu beschädigen oder zuzulassen, dass ein verschlechtertes Harz in ein Produkt eingemischt wird.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung einer mit langen Fasern verstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung, umfassend die Schritte des Leitens eines Endlosfaserbündels (3) durch eine Beschichtungsdüse (8) mit einer Harzaustragsöffnung (9), so dass wenigstens eine Seite, d. h. wenigstens entweder die Ober- oder die Unterseite, des Endlosfaserbündels (3) mit einer Schmelze eines thermoplastischen Harzes beschichtet wird, die aus der Harzaustragsöffnung (9) ausgetragen wird, und des In-Kontakt- Bringens des Endlosfaserbündels mit mehreren oberen (12, 14, 16, 18) und unteren (13, 15, 17) Stäben, die so angeordnet sind, dass die Stellen des Kontakts zwischen dem Endlosfaserbündel (3) und den Stäben im allgemeinen in einer horizontalen Ebene liegen und dass die Längsachse jedes der Stäbe die Laufrichtung des Faserbündels (3) im rechten Winkel kreuzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosfaserbündel eine Faserlockerung erfahren hat, so dass es in Form einer Faserbahn (3) vorliegt, und dass die Faserbahn (3) hinter der Beschichtungsdüse (8) und getrennt von dieser von den oberen (12, 14, 16, 18) und unteren (13, 15, 17) Stäben berührt wird und die Faserbahn (3) von dieser hinter der Düse liegenden Seite her im wesentlichen horizontal gezogen wird, wodurch die Faserbahn (3) mit der Schmelze des thermoplastischen Harzes imprägniert wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) an Stellen des Kontakts mit der Faserbahn (3) jeweils eine Krümmung relativ zur Laufrichtung der Faserbahn (3) aufweisen.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Stäbe (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) so angeordnet sind, dass sie abwechselnd von oberhalb und unterhalb der Faserbahn (3) mit der Faserbahn (3) in Kontakt kommen.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Stäbe (122, 142) untereinander einstückig ausgebildet sind und die unteren Stäbe (132, 152) untereinander einstückig ausgebildet sind.
5. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Harz imprägnierte Faserbahn (20) nach dem Passieren der Stäbe (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) durch eine Formdüse (21) geleitet wird.
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