[go: up one dir, main page]

JP2847807B2 - 押出含浸装置 - Google Patents

押出含浸装置

Info

Publication number
JP2847807B2
JP2847807B2 JP1266372A JP26637289A JP2847807B2 JP 2847807 B2 JP2847807 B2 JP 2847807B2 JP 1266372 A JP1266372 A JP 1266372A JP 26637289 A JP26637289 A JP 26637289A JP 2847807 B2 JP2847807 B2 JP 2847807B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insert
impregnating
impregnation
fiber
melt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1266372A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02151407A (ja
Inventor
ギユンター・アウグステイン
ゲオルク・ヒンリクセン
ハンス―ヨアヒム・トレンクナー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Publication of JPH02151407A publication Critical patent/JPH02151407A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2847807B2 publication Critical patent/JP2847807B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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50〜70
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
ジヤケツト（２）を有する分割できる外蓋（１）から成
り、該外蓋には、熱可塑性材料を導入するための熔融物
入り口（４）をもった押出機連結部材（３）；該外蓋内
に設けられた分離可能な含浸用インサート（５）、該含
浸用インサートに繊維材料を導入するための交換可能な
入り口ノズル（６）及び繊維で補強された線状成形品を
該含浸用インサートから取り出すための交換可能な出口
ノズル（７）；熱可塑性材料を含浸用インサート中の繊
維材料の上へ導入するための射出部材（８）；熱可塑性
材料及び繊維材料を曲げ且つ伸展させるために含浸用イ
ンサート内に設けられた多数の曲げ伸展部材（９）；並
びに、含浸用インサートに連結された溢流部（10）；が
取り付けられていることを特徴としている。
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エッブ
（11）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、制限ウエッブにより膨張の程度を少な
くしてある。
予め應力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
り口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、或いは溶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ィング及び炭素繊維
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、ポリアリーレンスルフィド、ポリフ
ェニレンスルフィド）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 2400texのＥ−ガラス繊維のローヴィング［オーエン
ス・コーニング（Owens Corining）製のガラス繊維、RX
28型］を、低粘度ポリアミド６［バイヤー（Bayer）社
製］の熔融物を使用し、塊状物の温度を約300℃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0.3mm×5mm）をつくった。
射出角α＝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（100
％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6
8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±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（Tenite）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機械的特性をもっていた。
引っ張り強さ（MPa） 1349±9 曲げ強さ（MPa） 1159±20 曲げ弾性モジュラス（GPa） 39±1 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350℃、射出
角α＝45゜で加工した。製造速度を3.0m/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α＝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） 1243±11 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α＝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±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ィング［エンカ（E
nka）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
℃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た。
熔融物は射出角α＝135゜で過剰に供給し（熔融物の
流入量対消費量の比＝10:1）、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（47±２）容積％であった。
曲げ強さ（MPa） 945±40 曲げ弾性モジュラス（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 6112046型）を塊状物の温度約360℃、製造
速度0.8m/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±1.7 伸び（％） 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エッブを示し、第３
図は本発明の装置における射出部材を示す。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29B 15/10 - 15/14 B29C 70/04 - 70/24

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】分割できる加熱ジヤケツト（２）を有する
    分割できる外蓋（１）から成り、該外蓋には、熱可塑性
    材料を導入するための熔融物入り口（４）をもった押出
    機連結部材（３）；該外蓋内に設けられた分離可能な含
    浸用インサート（５）、該含浸用インサートに繊維材料
    を導入する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を該含浸用インサートから取
    り出すための交換可能な出口ノズル（７）；熱可塑性材
    料を含浸用インサート中の繊維材料の上へ導入するため
    の射出部材（８）；熱可塑性材料及び繊維材料を曲げ且
    つ伸展させるために含浸用インサート内に設けられた多
    数の曲げ伸展部材（９）；並びに、含浸用インサートに
    連結された溢流部（10）；が取り付けられていることを
    特徴とする、繊維で補強された線状成形品を製造するた
    めの押出含浸装置。
  2. 【請求項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熱可塑性樹脂材料で含浸さ
    れた繊維からつくられた線状成形品を製造する方法。
JP1266372A 1988-10-19 1989-10-16 押出含浸装置 Expired - Fee Related JP2847807B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3835574A DE3835574A1 (de) 1988-10-19 1988-10-19 Extrusionsimpraegnierwerkzeug
DE3835574.4 1988-10-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02151407A JPH02151407A (ja) 1990-06-11
JP2847807B2 true JP2847807B2 (ja) 1999-01-20

Family

ID=6365447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1266372A Expired - Fee Related JP2847807B2 (ja) 1988-10-19 1989-10-16 押出含浸装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0364828B1 (ja)
JP (1) JP2847807B2 (ja)
DE (2) DE3835574A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4112129A1 (de) * 1991-04-13 1992-10-15 Bayer Ag Unidirektionale verbundwerkstoffe mit hoher reissfestigkeit und verfahren zu ihrer herstellung
EP0542709A1 (en) * 1991-11-13 1993-05-19 Monsanto Company Method and apparatus for making composite materials
DE4223241A1 (de) * 1992-07-15 1994-01-20 Hoechst Ag Faserverstärkte Halbzeuge aus mittel- bis hochviskosen Thermoplasten und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP3330402B2 (ja) * 1992-11-02 2002-09-30 旭化成株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂構造体の製造方法
JP3670321B2 (ja) * 1994-10-18 2005-07-13 住友化学株式会社 クロスヘッドダイおよび長繊維強化樹脂構造物の製造方法
AT403448B (de) * 1994-11-15 1998-02-25 Danubia Petrochem Polymere Extrusionsimprägniervorrichtung
DE19523490C2 (de) * 1995-06-28 1997-04-10 Werner & Pfleiderer Vorrichtung und Verfahren zur Imprägnierung von Fasersträngen mit Kunststoffmaterial
DE10163521A1 (de) * 2001-12-25 2003-07-03 Dieffenbacher Gmbh Maschf Faserstrangzuführ- und Faserstrangvorwärmvorrichtung bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoffmassen
EP2138615B1 (de) * 2008-06-23 2013-04-24 Liba Maschinenfabrik GmbH Verfahren zum Herstellen eines multiaxialen Fadengeleges, unidirektionale Faserlagen und Verfahren zu ihrer Herstellung, multiaxiales Fadengelege und Kompositteil mit einer Matrix
DE102011010330B4 (de) * 2011-02-04 2015-11-12 Universität Kassel Extrusionswerkzeug
CN103501986B (zh) 2011-04-12 2016-06-01 提克纳有限责任公司 连续纤维增强热塑棒和用于其制造的拉挤方法
US20140037842A1 (en) * 2011-04-12 2014-02-06 Ticona Llc Impregnation Section of Die and Method for Impregnating Fiber Rovings
JP6246288B2 (ja) * 2016-09-02 2017-12-13 ティコナ・エルエルシー 繊維ロービングを含浸するためのダイの含浸区分及び方法
DE102020118697A1 (de) 2020-07-15 2022-01-20 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Imprägnieren mindestens eines Fasermaterials
DE102020118703A1 (de) 2020-07-15 2022-01-20 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Imprägnieren mindestens eines Fasermaterials
WO2022175723A1 (en) 2021-02-17 2022-08-25 Universidade Do Minho Impregnation device to produce continuous fibre reinforced thermoplastic filaments for 3d printing, and impregnation method thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2538628A (en) * 1948-06-30 1951-01-16 Hampton Machine Company Strand treating manifold
US3993726A (en) * 1974-01-16 1976-11-23 Hercules Incorporated Methods of making continuous length reinforced plastic articles
US4312917A (en) * 1979-09-13 1982-01-26 Hawley Ronald C Fiber-reinforced compound composite structure and method of manufacturing same
US4728387A (en) * 1986-12-15 1988-03-01 General Electric Company Resin impregnation of fiber structures
FR2613661B1 (fr) * 1987-04-09 1989-10-06 Atochem Procede de fabrication de profiles de resine thermoplastique renforces de fibres continues, appareillage pour leur obtention
US4864964A (en) * 1987-12-15 1989-09-12 General Electric Company Apparatus and method for impregnating continuous lengths of multifilament and multi-fiber structures

Also Published As

Publication number Publication date
DE3835574A1 (de) 1990-04-26
EP0364828B1 (de) 1995-01-04
EP0364828A2 (de) 1990-04-25
JPH02151407A (ja) 1990-06-11
DE58908849D1 (de) 1995-02-16
EP0364828A3 (de) 1991-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2847807B2 (ja) 押出含浸装置
US5277566A (en) Extrusion impregnating device
US6090319A (en) Coated, long fiber reinforcing composite structure and process of preparation thereof
RU2573674C2 (ru) Термопластичный препрег, содержащий непрерывные и длинные волокна
CN103501986B (zh) 连续纤维增强热塑棒和用于其制造的拉挤方法
JP2634184B2 (ja) 引抜成形による熱可塑性ポリマー製異形断面材の製造方法と、この方法を実施するための装置とこれによって得られる製品
KR100276147B1 (ko) 고점도 매질인 열가소성 수지로 제조한 섬유 강화 복합재 및 이의 제조방법
CN102947078B (zh) 用于形成增强的拉挤型材的方法
CN107249838B (zh) 用于生产纤维复合材料的方法和设备
EP0397505A2 (en) Method and apparatus for manufacturing fibre-reinforced material
KR20130112710A (ko) 보강된 속이 빈 프로파일
CN103477020A (zh) 用于海底应用的脐带
TW201308362A (zh) 用於電子傳輸電纜之複合核心
EP0324495A2 (en) Molding process and die
CA2005552A1 (en) Thermoplastic pultrusion
CN1143925A (zh) 熔体浸渍方法
EP1105277B1 (en) Coated, long fiber reinforcing composite structure and process of preparation thereof
US4988278A (en) Pultrusion apparatus including a molding die
JP3330402B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂構造体の製造方法
JPH06254857A (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂組成物の製造方法及びその装置
JP3492416B2 (ja) 樹脂含浸ダイおよびそれを用いた長繊維強化熱可塑性樹脂の製造方法
JP3317357B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂成形材
JPH05177721A (ja) 成型繊維複合材料の製造法
KR100286965B1 (ko) 섬유 강화된 열가소성 플라스틱으로 이루어진 과립
JP3311807B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂組成物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081106

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees