JPH0631821A - 熱可塑性複合材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 低粘度極性基含有熱可塑性樹脂が供給されて
いるダイ部が直線状を呈するクロヘッドダイを通して連
続補強繊維を引き抜いた後、前記熱可塑性樹脂の溶融す
る温度において、繊維方向に垂直に置かれた円柱状の自
由回転する少なくとも二個以上のローラーに巻き掛けて
引き取って予備含浸物を製造し、更にダイ部が直線状を
呈するクロスヘッドダイを使用して前記予備含浸物の周
囲を高粘度を熱可塑性樹脂で被覆することによって製造
し、少なくとも２０ｍ／分以上の速度で引き取る熱可塑
性複合材料の製造方法。 【効果】 この方法により、良好な樹脂含浸状態を呈す
る熱可塑性複合材料を高速で生産できる。この方法によ
り得られる熱可塑性複合材料は、自動車材料、電気・電
子材料、建築材料などとして使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性複合材料の製
造方法に関するものである。更に詳しくは、速い生産速
度と繊維への樹脂の良好な含浸状態とが両立した溶融引
抜法により製造される熱可塑性複合材料の製造方法に関
するものである。

【０００２】本発明により製造される熱可塑性複合材料
は、高生産速度に起因する経済性と良好な品質とからも
たらされる高いコスト／パーフォーマンス特性を有する
ために、自動車材料、エレクトロニクス材料そして航空
・宇宙用材料と広範な用途に使用することが可能であ
り、構造材料あるいは機能材料として実用に供せられる
ものである。

【０００３】

【従来の技術】ガラス繊維を初めとして炭素繊維、アラ
ミド繊維などの産業資材用繊維は、それらの優れた特長
である高弾性・高強度特性を生かして工業材料に用いる
ことができる。この場合、これら繊維単独では任意形状
を有する製品として使用することができないために、通
常樹脂をマトリクスとして使うことによって成形により
賦型される。このようないわゆる複合材料は、近年工業
材料として著しい進歩をしている。

【０００４】複合材料の性質は、そのマトリクスである
樹脂の特性に大きく依存する。複合材料の製造の第一の
ステップは、繊維にマトリクス樹脂を含浸することであ
る。その本質的特徴である低粘度特性に基づく含浸の容
易さの点から、従来は熱硬化性樹脂（モノマー、オリゴ
マー、プレポリマーなど）がマトリクス樹脂としての主
流を形成してきた。住宅資材などに用いられているガラ
ス繊維／不飽和ポリエステルやプリント配線板などのガ
ラス繊維／エポキシ樹脂、航空機材料の炭素繊維／エポ
キシ樹脂などがよく知られた例である。

【０００５】熱可塑性樹脂をマトリクスとする複合材料
は、上記の熱硬化性樹脂に比べてその高粘度に起因する
含浸のしにくさや高温・高圧を要する成形など弱点を有
するが、短い成形時間、成形材料（プリプレグ）の貯蔵
安定性、得られた成形品の高靭性、後加工や補修の可能
性、リサイクル性などの数々の利点のために近年注目を
浴びている。特に、地球環境保護の点から、そのリサイ
クル性は非常に重要視されているものである。

【０００６】熱可塑性複合材料の発展をもたらした要因
の最も重要なものの一つは、繊維への樹脂の含浸を中心
とする製造技術の画期的な進歩である。この場合大切な
ことは、熱可塑性複合材料を工業材料として使用可能に
するためには、安価で良質な材料を製造する技術でなけ
ればならないことである。これは端的に言えば、高い生
産速度と良好な含浸状態の両立である。

【０００７】上記のような観点に立ち、従来幾多の方法
が試みられてきた。第１に、溶液やエマルジョンの状態
で含浸を行うものがある。これらは低粘度のため含浸は
良好であるが、溶媒や水を完全に除去することが必要で
あり、生産性が低く、かつ成形品中でのそれらの残留に
よる物性の低下が問題となる。第２は、モノマー、オリ
ゴマー、プレポリマーなど重合体前駆物質を使用する方
法である。これも含浸は良好であるが、重合を行うこと
が必要であり、生産速度は遅い。第３は、熱可塑性樹脂
をフィルム、粉末、繊維などの形態にして補強繊維間に
導入した後、それらを溶融させるものである。この方法
では、含浸状態は良好なものが得られるが、一般に含浸
時間が長くかかり、かつ気泡を除去することが必要であ
る。しかし、粉末樹脂を用いる方法は、流動床によって
短時間で樹脂を繊維間隙に導入できるために生産速度を
速くすることが可能である。このような利点にもかかわ
らず、気泡を含有しやすいこと及び樹脂が粉末状に限定
されると言う欠点がある。第４は、溶融状態の樹脂を直
接繊維に含浸するものであり、方法が簡単でしかも気泡
が少なく含浸状態の良い複合材料が製造できるため、最
も広く行われているものである。

【０００８】溶融樹脂を使用する方法としては、その含
浸方法から積層法と引抜法がよく知られている。前者
は、溶融したシート状の熱可塑性樹脂と繊維とを重ね合
わせた後、圧入するものである。後者は、従来熱硬化性
樹脂で実施されているいわゆる引抜成形法を利用するも
ので、溶融した熱可塑性樹脂中に繊維を導入した後、ダ
イを通して引き抜くことによって複合材料を製造する方
法である。積層法は、例えば特開昭６１−４０１１３号
公報、特開昭６１−２２９５３４号公報、特開昭６１−
２２９５３５号公報、特開昭６１−２２９５３６号公
報、特開昭６４−６１５５７号公報、特開昭６４−６１
５５８号公報、特開昭６４−６１５５９号公報、特開昭
６４−６１５６１号公報、特開昭６４−６１５６２号公
報、特開平２−４８９０７号公報などに開示されている
が、それらの実施例に見られるように生産速度が極めて
遅い。引抜法は、いわゆる低粘度の溶融樹脂浴を利用す
る方法（例えば特開昭５７−１８１８５２号公報、特開
昭６３−２３９０３２号公報、特開平３−１８８１３１
号公報、特開平３−２４３３０８号公報）もあるが、近
年では押出機の先端に装着したクロスヘッドダイを利用
する方法が広く行われるようになってきている。

【０００９】クロスヘッドダイによる溶融引抜法におい
て、樹脂の含浸性向上のため多くの提案がされてきた。
勿論、温度を上げれば樹脂粘度低下によって含浸はよく
なるが、樹脂の熱劣化がひどく好ましくない。そこでま
ず第１は、繊維の処理に関するもので、例えば含浸前の
繊維の加熱（特開平３−４７７１４号公報、特開平３−
２３０９４３号公報）や開繊処理（米国特許第４５８８
５３８号、特開昭６３−２６４３２６号公報）などがあ
る。しかし、いづれも生産速度を大きく向上させること
はむづかしい。第２は、クロスヘッドダイの改良に関す
るものであり、加圧チャンバーを有するダイ（米国特許
第３９９３７２６号）、障壁を有するダイ（米国特許第
３９９３７２６号、米国特許第４３１２９１７号、米国
特許第４４３９３８７号、米国特許第４５８８５３８
号、特開昭６３−２６４３２６号公報）、ロールやロッ
ドを内蔵するダイ（米国特許第４７２８３８７号、特開
昭６３−１３２０３６号公報、特開平３−１９０７号公
報、特開平３−１８３５３１号公報）、脱気口を有する
ダイ（特開平４−２７５０７号公報）などが提案されて
いる。この中で、前記発明（米国特許第３９９３７２６
号公報）において、生産速度の速い実施例が開示されて
いるが、得られる複合材料の物性値は低いことが示され
ている。第３は、ダイを使用して繊維に樹脂を付着させ
た後、加圧処理を施すもので、熱ロールを用いる方法
（特開昭５９−６２１１４号公報、特開昭６０−３６１
３６号公報）などが試みられているが、高々１０ｍ／分
程度の生産速度であることが述べられている。

【００１０】前記のような装置面での発明とは別に材料
サイドからの溶融引抜法における樹脂含浸性の改良も行
われてきた。これらは主として、特殊なサイジング剤で
集束した繊維を使用するもの（特開平３−１８１５２８
号公報）、繊維に対する親和性が高いマトリクス樹脂を
使用するもの（特開平３−１２１１４６号公報）、可塑
剤（特開昭５９−４７２３３号公報、特開昭５９−４７
２３４号公報、特開平３−１１５３２７号公報）や液晶
ポリマー（米国特許第４３８６１７４号、米国特許第４
４３３０８３号、米国特許第４４３８２３６号）を添加
して樹脂を低粘度化するもの、特定の樹脂のブレンド
（特開平３−６２５６号公報）などであるが、いづれの
方法でも高生産速度を達成できない。

【００１１】クロヘッドダイを使用する溶融引抜法によ
って熱可塑性複合材料を製造する技術において、繊維中
への樹脂の良好な含浸を得る目的（特開昭６１−２３６
８３２号公報、特開平１−３１７７５１号公報）やダイ
出口での毛羽立ちを防止する目的（特開平３−２７２８
３０号公報）などでいわゆる二段法プロセスが開示され
ている。これは、第１の工程でクロスヘッドダイによっ
て第１の樹脂を繊維に含浸させた後、第２の工程で再び
クロスヘッドダイを使用して、第１の工程で得られた含
浸物に第２の樹脂を被覆するものである。ここで、第１
の樹脂と第２の樹脂とは同一のものでもよい（特開平３
−２７２８３０号公報）が、一般には異なるものが使用
される（ただし、両者は相溶性を有する）。即ち、第１
の樹脂は、低粘度で繊維との親和性を有するもの、第２
の樹脂は、いわゆるマトリクスを形成する高分子量で物
性の優れたものである（特開昭６１−２３６８３２号公
報、特開平１−３１７７５１号公報）。更に、第１の工
程（含浸）で使用するクロスヘッドダイとしては、凸状
の障壁通路を有するものが開示されている。なお、第１
及び第２の工程は連続して行うことが示されている。こ
のような二段プロセス法は、良好な含浸状態を生み出す
ために、優れた物性を持つ複合材料の製造を可能にす
る。しかし高速引取条件下では、障壁個所での糸切れが
避けられず、それらの実施例にも開示されているように
生産速度が遅いと言う致命的な欠点がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術の項で述べ
たように、これまで熱可塑性複合材料の製造技術とし
て、内部に気泡を含まない良好な樹脂含浸状態に基づく
高品質の複合材料をしかも速い生産速度で製造する方法
がなかったのである。

【００１３】従って本発明の目的は、このような従来技
術の抱える問題点とも言うべき生産性と品質を両立させ
た熱可塑性複合材料の製造方法を提供しようとするもの
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】複合材料の生産の律速
は、繊維への樹脂の含浸工程である。これは、高粘度を
有する熱可塑性樹脂の場合特に顕著である。含浸工程の
速度は、含浸工程の長さを含浸に要する時間で割ったも
のであるが、工程を長くすることは設備コストの点から
好ましくないため、含浸に要する時間の短縮化によって
高速化を図らねばならない。

【００１５】含浸時間の短縮には、含浸速度を速めるこ
とが必要である。繊維への樹脂の含浸速度（Ｖ）に関し
ては、通常下記の数式で示すＤａｒｃｙの法則が適用さ
れることがよく知られている。従って含浸速度を速める
には、透過率の増加（例えば繊維の開繊など）、樹脂粘
度の低下、加圧が求められる。

【００１６】

【式１】

【００１７】本発明は、押出機によって、１０^２秒^−１
でのせん断粘度が１〜２０パスカル・秒であり、かつ、
主鎖骨格又は側鎖に繊維表面の官能基と化学的親和性の
ある極性基を有する熱可塑性樹脂（以下、「熱可塑性樹
脂Ａ」という）が供給されているダイ部が直線状を呈す
るクロスヘッドダイを通して連続補強繊維を引き抜いた
後、前記熱可塑性樹脂Ａの溶融する温度において、繊維
方向に垂直に置かれた円柱状の自由回転する少なくとも
二個以上のローラーに巻き掛けて引き取って予備含浸物
を製造し、更にダイ部が直線状を呈するクロスヘッドダ
イを使用して前記予備含浸物の周囲を、熱可塑性樹脂Ａ
よりも高温で溶融し、同一温度及び同一せん断速度にお
いて熱可塑性樹脂Ａよりも高いせん断粘度を有するもの
であり、かつ、熱可塑性樹脂Ａとは溶融状態において相
溶性がある熱可塑性樹脂（以下、「熱可塑性樹脂Ｂ」と
いう）で被覆することによって製造され、少なくとも２
０ｍ／分以上の速度で引き取ることを特徴とする熱可塑
性複合材料の製造方法である。

【００１８】即ち本発明は、熱可塑性複合材料の製造工
程を予備含浸物を製造する含浸工程と、得られた予備含
浸物から最終目的製品を製造する被覆工程との二つに分
離し、前述したように律速である含浸工程をスピードア
ップすることによって、全体の高速化を図ろうとするも
のである。

【００１９】本発明に述べる含浸工程とは、押出機によ
って熱可塑性樹脂Ａが供給されているクロスヘッドダイ
を通して連続補強繊維を引き抜いた後、前記熱可塑性
樹脂Ａの溶融する温度において、繊維方向に垂直に置か
れた円柱状の自由回転する少なくとも二個以上のローラ
ーに巻き掛けて引き取って予備含浸物を製造するもので
ある。

【００２０】図１において、クリール１から送り出され
る連続補強繊維２は、ガイドロール３を介して予熱処理
装置４に導かれる。クリールには、送り出される繊維の
張力の制御ができるような機能を有していることが要求
される。特に複合材料を高速生産する場合、含浸性の向
上と同時に糸切れが生じないように張力を設定しなけれ
ばならない。又ガイドロールは、クリールから供給され
る繊維を予熱処理装置へ導入するためのものであり、毛
羽立ちが起こらないような工夫が要る。摩擦抵抗をでき
るだけ低下させるような形状（径や幅）や表面状態（セ
ラミック、テフロン表面など）への配慮が要る。又、回
転抵抗が少なく自由回転が可能なロールが好ましい。予
熱処理は、繊維に付着した水分などの揮発性物質の除去
及び繊維との接触時における樹脂温度の低下に伴う粘度
上昇の防止によって、樹脂の含浸特性が悪化することを
防ぐ目的で行われる。温度は、付着揮発性物質の沸点及
び樹脂の含浸温度によって選択されるが、繊維の処理剤
（主として集束剤）の耐熱性（溶融温度及び熱分解温
度）を考慮して選定される。従って繊維／樹脂の組み合
わせに依存するが、例えばガラス繊維／ポリプロピレン
の場合で１２０〜２３０℃好ましくは１４０〜２００℃
である。処理時間は、処理温度や繊維の種類（熱伝導
率）によって異なるが１０秒〜１分程度である。加熱方
法としては熱風方式が一般的であるが、繊維の集束状態
を乱すので赤外線放射方式の方が望ましい。なお、熱分
解しやすい繊維処理剤が使用されている場合は不活性ガ
ス雰囲気で行うのがよい。

【００２１】本発明で使用される連続補強繊維には、ガ
ラス、カーボン、アラミドの他ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ナイロン、ポリエステル、ポリフェニレンサル
ファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマ
ー、ポリイミドなどの有機ポリマー繊維、アルミナ、炭
化ケイ素、窒化ケイ素などの無機繊維、ステンレス鋼な
どの金属繊維が含まれる。なお、上記のうちの二種以上
の組み合わせも差しつかえない。

【００２２】これら繊維の直径や集束本数についての制
限は特にない。一般的には、直径は４〜２０μｍ、集束
本数は１０００〜１５０００本程度である。これらは、
樹脂の含浸性及び複合材料の物性との兼ね合いから選択
される。本発明では、このようなトウ（モノフィラメン
トを多数本集束したもの）が最適であるが、この他織物
も使用することができる。しかし、特に一本のトウを使
用するのが最も好適な実施態様である。繊維には通常処
理剤が施される。処理剤として最も重要なものは、表面
処理剤と集束剤である。表面処理剤としては、ガラス繊
維に対するシランカップリング剤が公知のものであるが
各種カップリング剤が使用される。これらは繊維表面に
化学的に結合し、マトリクスである樹脂との化学的親和
性を飛躍的に高めることによって、複合材料の物性を著
しく改良する。それらの種類は使用する樹脂の化学構造
に依存し、処理量も一概には言えないが一般的に繊維１
００重量部に対し、０．０１〜１好ましくは０．０５〜
０．５重量部である。集束剤は、多数の繊維を束ねてそ
の取扱い性を向上させるものであり、本発明の主旨であ
る高速での複合材料の製造時には非常に重要な役目を果
す。即ち、高速でのクリールからの繊維の巻き出しやガ
イドロールでの摩擦時の繊維の損傷を防止しなければな
らない。集束剤の種類は、通常マトリクス樹脂と相溶性
を有するポリマーが使用される。重要なのはその付着量
であり、少なすぎると上記の繊維保護効果が発揮でき
ず、又多すぎると樹脂の含浸性を低下させてしまう。多
くの場合、繊維１００重量部に対し、０．１〜１重量部
程度である。又本発明に用いる連続補強繊維が具備すべ
き重要な要件の一つは、撚りが少ないこと、できれば無
いことである。撚りは含浸不良をもたらし、避けねばな
らない。このため、何本かの繊維同志を合体させて製造
されるいわゆる合糸ロービングは、撚りを含みやすく適
していない。又、巻き出し時のボビンからの繊維の解除
についても撚りを生じにくい外側からの解除が望まし
い。内側解除の場合は、撚りを生じないような工夫が必
要である。

【００２３】クリール、ガイドロール及び予熱処理装置
の位置関係に関しては、クリールとガイドロールとの距
離は出来るだけ長い方が好ましい。ボビン中央部と端部
とで送り出し時の繊維にかかる張力の差が小さくなり、
含浸ムラが生じにくくなる。又、糸道のブレが小さく、
安定性がよい。なお、ガイドロールと予熱処理装置との
距離については特に制約はない。

【００２４】次に予熱処理装置４を出た繊維は、押出機
５によって熱可塑性樹脂Ａ６が供給されているクロスヘ
ッドダイ１７に入り、それを通して引き抜かれる。押出
機は単軸押出機が最も一般的であるが、二軸押出機を使
用することも可能であり、含浸樹脂中に気泡を含まない
ようにするために脱気装置（ベント）を装備させること
も好ましい。得られる予備含浸物の組成を均一にするた
めには、樹脂の吐出変動を極力抑えることが必要であり
（特に高速生産の場合）、樹脂のフィードやスクリュー
への食い込み、送りなどに注意しなければならない。こ
のような点から、樹脂の形状及びその均一性やスクリュ
ー形状に配慮が必要となる。又、フィーダーの使用も考
えられる。

【００２５】本発明で使用するクロスヘッドダイ は、
通常電線被覆成形に使用されるもの（プレッシャーダ
イ）と類似のタイプである。図２に示すように、押出機
から送られてくる溶融樹脂は、その流出量の均一化を図
るために設けられたマニホールド（樹脂溜り）８に入
り、矩形断面を呈する流路９を通って合流点１０におい
て繊維と接触する。ガイダーチップ１１は溶融樹脂のダ
イ後部からの洩れ防止と繊維をダイ中心に保持する役目
を果すものである。それは硬質の繊維と高速で接触する
ために材質の選択が重要であり、高硬度鋼などが好適で
ある。又ガイダーチップ部の間隙１２（矩形断面）は使
用する繊維の直径や集束本数などに依存し、集束糸との
クリアランスで０．０５〜０．１ｍｍ程度が必要であ
る。ただし、間隙はテーパー状になっていても差しつか
えない。間隙は狭すぎると糸切れが生じ、又広すぎると
樹脂洩れの原因となる。ガイダーチップ部の長さは、繊
維の保持ができる寸法があれば充分と言える。繊維と接
触した樹脂は、断面が矩形のスリット状ダイ部１３にお
いて繊維間へ浸透する。本発明に使用するダイ部の形状
については、高速生産時に糸切れが発生するようなもの
は不適である。凸状障壁を有する波形のような複雑な曲
線形状の場合、樹脂の含浸性向上効果は期待できるが高
速での引き抜きは不可能である。抵抗の少ない単純な直
線状が望ましい。ただし、テーパー状になっていても差
しつかえない。溶融樹脂を含有しており、繊維自体と接
触するわけではないから、ダイ部の材質は普通鋼で充分
である。ダイ部の長さは、断面形状（間隙及び幅）、樹
脂粘度及び押出量、引取速度、圧力損失によって決定さ
れるが、高速引取を可能にするためにはダイを長くして
樹脂の繊維への浸透を図る必要がある。なお、間隙は、
使用する繊維の径、フィラメント数に依存する。しか
し、狭い間隙や長いダイは繊維にかかる張力が大きくな
り、糸切れしやすくなることも考慮せねばならない。

【００２６】クロスヘッドダイ の温度は、使用する熱
可塑性樹脂Ａの溶融温度以上でかつ熱分解温度以下とし
なければならない。例えばポリプロピレンの場合、１５
０〜２３０℃好ましくは１６０〜２００℃である。

【００２７】本発明の熱可塑性樹脂Ａは、（ｉ）繊維へ
の含浸に優れている、（ｉｉ）繊維表面との濡れ性がよ
い、の二つの条件を満すものでなければならない。上記
（ｉ）及び（ｉｉ）から、主鎖骨格又は側鎖に繊維表面
と化学的親和性のある極性基を有することが必要であ
る。極性基の種類及び量は使用する繊維の表面官能基の
状態（特に表面処理剤の種類及び量）に依存して決めら
れる。極性基の種類としては、カルボニル、酸、エステ
ル、ＯＨ、エーテル、エポキシ、ハロゲン、アミンなど
があげられる。又、上記（ｉｉ）からこれら樹脂の溶融
粘度は、含浸速度を決定づけるので非常に重要である。
本発明に述べるクロスヘッドダイ のダイ部でのせん断
速度は、樹脂押出量及びダイ形状によって変るが、概ね
１０^２秒^−１のオーダーである。本発明で使用する熱可
塑性樹脂Ａは、前記せん断速度域における溶融粘度が１
〜２０Ｐａ（パスカル）・秒好ましくは５〜１０Ｐａ・
秒であることが望ましい。２０Ｐａ・秒より大きいと、
含浸性がよくない。又１Ｐａ・秒より小さいと、最終的
に製造される複合材料の物性を低下させるので不適当で
ある。このような熱可塑性樹脂Ａの例としては、変性ポ
リオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトンなどの
ポリマーの低分子量物があげられる。なお、上記の変性
ポリオレフィンとしては、無水マレイン酸やイタコン酸
などの不飽和カルボン酸、２−ヒドロキシエチルメタク
リレートやグリシジルメタクリレートなどの不飽和カル
ボン酸エステルなどをグラフトしたポリオレフィンがよ
く知られており、アミノシランカップリング剤などで処
理されたガラス繊維に対して効果的であることも公知で
ある。

【００２８】熱可塑性樹脂Ａは、使用する繊維（特に表
面特性）及び後述する熱可塑性樹脂Ｂとの組み合わせに
よって選定される。熱可塑件樹脂Ａの使用に際し、その
特性を損ねない程度において各種の添加剤（例えば酸化
防止剤）、可塑剤、滑剤、充填剤などを添加してもよ
い。

【００２９】クロスヘッドダイ において熱可塑性樹脂
Ａを付着した連続補強繊維は、その溶融する温度におい
て、繊維方向に垂直に置かれた円柱状の自由回転する少
なくとも二個以上のローラー１４に巻き掛けて引き取ら
れ、予備含浸物１５を与える。この場合、全体の生産速
度の点からクロスヘッドダイ を出た繊維は、その間に
含まれている樹脂が固化しない溶融した状熊で前記ロー
ラーに到達するのが好ましい。従って、クロスヘッドダ
イ とローラーとの間の距離は短いのが好ましい。

【００３０】本発明で用いるローラーは、前記熱可塑性
樹脂Ａを繊維に含浸させるための装置であり、特に重要
である。ローラーに巻き掛けて引き取ることによって、
繊維に張力がかかり、付着している樹脂が含浸する。含
浸を行うには、樹脂は溶融状態にあることが必須条件で
ある。そのためには、ヒーターや熱媒循環などによって
ローラー自体を加熱する方法、熱風や赤外線などによっ
て加熱された槽の中にローラーを置く方法などにより、
熱可塑性樹脂Ａを溶融させることができる。温度は、使
用する熱可塑性樹脂Ａの溶融する温度以上であり、高い
程粘席低下に伴う含浸速度の上昇が期待できるので好ま
しいが、熱分解に注意することが必要である。例えばポ
リプロピレンの場合１５０〜２００℃好ましくは１５０
〜１８０℃である。このため、不活性ガス雰囲気中にロ
ーラーを設置することも推奨できる。

【００３１】上記のローラを使用して、繊維に樹脂を含
浸させる工程において、その含浸性を支配する因子とし
てあげられるものの中でローラーに関係するものは、回
転（固定、自由回転のいづれか）、形状、表面摩擦係
数、個数、繊維との接触角などである。本発明の目的で
ある速い生産速度と良好な含浸性を得るために、これら
因子の選択は極めて重要である。まず回転及び形状に関
しては、自由回転する円柱型であることが必須条件であ
る。固定ローラーや回転楕円体状の凸面形状をしたロー
ラーなどが含浸性向上の点から知られているが、高速時
には糸切れや毛羽立ちが生じやすく不適当である。又表
面摩擦係数をできるだけ小さくすることも要求され、耐
熱性も考慮してローラーの材質を選択しなければならな
い。なお、摩擦は表面のみの問題であるから、金属にセ
ラミックやテフロンなどのコーティングやハードクロム
メッキなどを施すような方法でも差しつかえない。次
に、径、個数及び接触角であるが、これらはコスト／パ
ーフォーマンスの点から、ベストのものを選定しなけれ
ばならない（ただし個数については、雄鮒に張力をかけ
るためには、最低二個は必要である）。一般に、径が大
きく、個数が多く、接触角が大きい（即ち、ローラー間
距離が小さい）程繊維にかかる張力は大きくなり、含浸
性は向上するが、反面糸切れも生じやすくなる。この傾
向は、高速引き取りになる程著しく現われる。ローラー
の配置に関しては、図３に示すように、それらの回転軸
が同一直線上にあってもあるいはなくてもいづれでもよ
く、図に示すようにローラー間の距離を変えることによ
って繊維との接触角を制御することができる。前記ロー
ラーによって繊維に樹脂が含浸した予備含浸物が製造さ
れるが、本発明の予備含浸物中に占める繊維の割合は最
高８０体積％まで可能であり、好ましくは６０〜７５体
積％である。又熱塑性樹脂Ａの割合は最低２０体積％ま
で可能であるが、好ましくは２５〜４０体積％である。
繊維割合が８０体積％を超えると、未含浸部分が多くな
り好ましくない。又、その値が６０体積％より小さい即
ち熱可塑性樹脂Ａの割合が４０体積％より多いと、最終
的に製造される複合材料中に低分子量樹脂である熱可塑
性樹脂Ａが多く存在することになって物性上不都合とな
る。

【００３２】本発明に述べる被覆工程とは、上記含浸工
程で得られた予備含浸物を、クロスヘッドダイ を使用
してその周囲に熱可塑性樹脂Ｂを被覆することによっ
て、最終製品である熱可塑性複合材料を製造する工程で
ある。

【００３３】前記予備含浸物１５は、その中に含浸され
ている熱可塑性樹脂Ａが溶融している状態でクロスヘッ
ドダイ１６の中に導入される。クロスヘッドダイへは、
押出機１７によって熱可塑性樹脂Ｂ１８が供給されてい
る。ここで使用される押出機に関しては特別の制限はな
いが、被覆を均一に行うため、安定した吐出特性を有し
ているものが望ましい。

【００３４】クロスヘッドダイの構造は、基本的には前
記の含浸工程で用いるクロスヘッドダイの構造と同じで
ある。前に述べたように前者はスリット状であるが、こ
こで使用するクロスヘッドダイの形状は最終製品の形状
に依存して任意である。最も多いものは、スリット及び
円形である。又予備含浸物には樹脂が含浸されているの
で、ガイダーチップ部の材質は通常の普通鋼で充分であ
る。ガイダーチップ部の間隙に関しては、含浸工程での
クロスヘッドダイの場合と同程度のクリアランスでよい
が（間隙はテーパー状でも差しつかえない）、長さに関
しては予備含浸物中の樹脂の溶融状態を保持できる長さ
が要る。予備含浸物は、ダイ部においてその周囲に熱可
塑性樹脂Ｂが被覆される。ダイ部は、含浸工程のクロス
ヘッドダイと同様単純な直線上が好ましく、高速被覆を
可能にする。（ただし、テーパー状になっていても差し
つかえない。）ダイ部の長さは、高速生産のためには長
くして、被覆を均一に行うことが必要である。又、ダイ
部の断面サイズに関しては、所望する最終製品のサイズ
によって決まる。例えばストランドの製造には直径１〜
３ｍｍの円形が、テーブの製造には幅３〜３０ｍｍ、厚
み１００〜５００μｍのスリットが、そしてシートの製
造には幅２００〜１０００ｍｍ、厚み１００〜５００μ
ｍのスリットが代表例として記載できる。なお、ダイの
形状は繊維の張力に影響を与えることを考慮する必要が
ある。

【００３５】クロスヘッドダイ の温度は、使用する
熱可塑性樹脂Ｂの溶融温度以上でかつその熱分解温度以
下としなければならない。更に後にも述ベるように、前
記熱可塑性樹脂Ａは、ここに言う熱可塑性樹脂Ｂに比べ
て低い温度で溶融することが要求され、上記クロスヘッ
ドダイの温度では必然的に熱可塑性樹脂Ａは溶融状態に
ある。例えば熱可塑性樹脂Ｂとしてポリプロピレンを使
用する場合、１８０〜２５０℃好ましくは２００〜２３
０℃の範囲である。

【００３６】本発明記載の熱可塑性樹脂Ｂには、一般に
よく知られている熱可塑性樹脂が含まれる。ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、
ポリメチルメタクリレート、ナイロン６やナイロン６６
などのポリアミド、ポリエチレンテレフタレートやポリ
ブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリカー
ボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセター
ル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶
芳香族ポリエステル、ポリイミドなど及びそれらの共重
合体、変性体そして前記の二種以上のブレンド物を例示
できる。これら熱可塑性樹脂Ｂの選択に際しては、使用
する熱可塑性樹脂Ａとの関係即ち、（ｉ）熱可塑性樹脂
Ａとは溶融状態において相溶性を有する、（ｉｉ）熱可
塑性樹脂Ａに比ベ、高い温度で溶融する、（ｉｉｉ）同
一温度及び同一せん断速度において、熱可塑性樹脂Ａよ
りも高いせん断粘度を有する、を満たさねばならない。
このような組み合わせを示せば、低分子量変性ポリプロ
ピレン（Ａ）／ポリプロピレン（Ｂ）、低分子量ポリア
ミド（Ａ）／ポリアミド（Ｂ）などである。熱可塑性樹
脂Ｂは熱可塑性樹脂Ａと比較して高い溶融粘度を有し、
１０^２秒^−１のせん断速度において一般に１０^２〜１０
^３Ｐａ・秒程度の値を示す。熱可塑性樹脂Ｂの使用に際
して、公知の添加剤、改質剤、充填剤などを添加するこ
とは差しつかえない。

【００３７】熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂Ｂとが合体
して最終製品である複合材料のマトリクスを形成するわ
けであるから、これら両者の割合は非常に重要である。
本発明では、これら両者の合計中に占める熱可塑性樹脂
Ｂの割合は、５０〜９５体積％好ましくは７０〜９０体
積％である。もし、この割合が５０体積％より少ないと
複合材料の物性（例えば繊維と直角方向の強度、衝撃強
度、熱変形温度など）に悪影響を及ぼし、好ましくな
い。又９０体積％より多い場合は、繊維への含浸性や繊
維／樹脂界面の接着性が悪く、良好な複合材料を得るこ
とが困難である。本発明においては、クロスヘッドダイ
による被覆の後、その際製品中に導入されやすい気泡を
完全に除去するために、脱泡操作を実施することも可能
である。脱泡方法としては種々あるが、本発明の主旨で
ある高速生産性を阻害しないような方法であることが必
要である。このようなことから例えば、熱可塑性樹脂Ｂ
の溶融する温度において、繊維方向に垂直に置かれた円
柱状の自由回転する少なくとも二個以上のローラーに巻
き掛ける方法などが有効であり、好適である。なお、ロ
ーラーや樹脂の加熱方法などについては、前記含浸工程
で使用するものと同様のものや方法が使用できる。又脱
泡操作は、被覆した樹脂が固化しないうちに行うのが望
ましく、そのためクロスヘッドダイと脱泡装置とはでき
るだけ近接している方が好ましい。

【００３８】クロスヘッドダイ によって予備含浸物
に熱可塑性樹脂Ｂの被覆がなされた後、それは冷却装置
１９で冷却される。冷却は公知の方法例えば水中を通す
方法、表面が固化温度以下に設定されたロールやプレー
トなどに接触させる方法、冷風を吹きつける方法などが
用いられ、冷却効率の高い方法が好適である。

【００３９】本発明によって製造される熱可塑性複合材
料は、引取装置２０によって一定速度で引き取られ、製
造される。引取装置としては、ニップロールやキャタピ
ラーベルトなど公知のものが使用できるが、高速引取に
対応可能であることを必要とする。本発明の最大の特長
である引取速度換言すれば牛産速度は、少なくとも２０
ｍ／分以上の速度が可能である。

【００４０】引取速度は、使用する繊維や樹脂、複合材
料の組成に依存する。要は含浸速度が早く、かつ繊維の
損傷や切断が少ない場合ほど高速で引き取ることができ
る。又、複合材料の形状にも引取速度は影響される。例
えば多数のボビンを使用する広幅シートの製造は、一本
のトウを使用するトウ・プリプレグの製造に比ベ、その
引き取りは低速にならざるをえない。しかし、このよう
な場合でも本発明に例えば、従来行われている方法より
もずっと速い速度で複合材料を製造できるのである。

【００４１】本発明の熱可塑性複合材料の製造方法とし
ては、以上述ベたような含浸工程と被覆工程とを連続一
貫して行う方法（いわゆるオン・ライン方式）の他、こ
れら二工程を分離して行う方法（いわゆるオフ・ライン
方式）を採用することは勿論可能である。即ちオフ・ラ
イン方式では、含浸工程で製造される前記の予備含浸物
を一旦冷却して巻き取り、次にこの巻き取った予備含浸
物をクリールにセットして送り出し、クロスヘッドダイ
を使用して被覆工程を行うことによって、最終目的
の熱可塑性複合材料を製造するのである。上記の冷却の
方法や装置に関しては、前述した被覆工程後の冷却の場
合と同様である。又送り出しに関しては、張力を制御し
て均一な被覆を可能にするようにしなければいけない。
なお、オフ・ライン方式での含浸工程の生産速度につい
ては、前記のオン・ライン方式の生産速度と同じ速度で
行うことができる。一方被覆工程は、少なくとも含浸工
程と同一かあるいはそれ以上の速度で実施可能である。
本発明によって製造される熱可塑性複合材料は上記のよ
うに、連続補強繊維、熱可塑性樹脂Ａ及び熱可塑性樹脂
Ｂの三成分から構成される。それらの使用割合に関して
は、全体の中で連続補強繊維が１５〜６５体積％好まし
くは２０〜６０体積％、熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂
Ｂとを併せた樹脂成分の合計が３５〜８５体積％好まし
くは４０〜８０体積％である。連続補強繊維の割合が１
５体積％より少ないと、熱可塑性複合材料の物性が低く
構造材料としての実用的価値が少ない。又この割合が６
５体積％より多い場合は、含浸状態の良好なものが得ら
れにくく好ましくない。なお、熱可塑性樹脂Ａと熱可塑
性樹脂Ｂとの比率については前記のように、両者の合計
量に占める熱可塑性樹脂Ｂの割合が５０〜９５体積％好
ましくは７０〜９０体積％である。

【００４２】本発明によって製造される熱可塑性複合材
料２１は、最終的に巻取装置２２で巻き取られる任意の
断面形状をした連続長尺製品であるが、最も一般的には
ストランド、テープ、シートなどである。ストランドと
しては最大径が１〜３ｍｍ程度の形状が、又テープとし
ては幅３〜３０ｍｍ、厚み１００〜５００μｍ、シート
としては幅２００〜１０００ｍｍ、厚み１００〜５００
μｍ程度の形状が代表的なものである。

【００４３】本発明によって製造される熱可塑性複合材
料は、公知の各種成形法を用いて、各種成形品を提供す
ることができる。例えばストランド状のものは、これら
を適当な長さ（２〜５０ｍｍ程度）に切断してペレット
状とし、射出成形、押出成形、プレス成形などにより成
形される。直接引抜成形やフィラメントワインディング
法によって成形品を製造することもできる。又織物、編
物、組ひもなどに加工した後に成形してもよい。テープ
状で特に広幅のものは、積層した後プレスやオートクレ
ーブなどで成形できる。又幅の狭いテープは、ストラン
ドと同様引抜成形やテープワインディング法を採用可能
であり、織物、編物、組ひもなどのテキスタイル加工を
行った後成形することも好適である。シート状のものは
通常積層した後、各種のシート成形法（例えば、オート
クレーブ、ホットプレス、スタンピング、ダイアフラム
など）を利用できる。温度、圧力、時間などの成形条件
は、使用する熱可塑性材料（樹脂、繊維、組成、形状な
ど）や採用する成形方法によって変るので一概には言え
ないが、繊維の切断、配列の乱れ、ボイド、樹脂の劣化
などがない上で良好な繊維分散状態を得るよう最適条件
を選択すべきである。又特にマトリクス樹脂が結晶性の
場合は、冷却条件がその物性に著しい影響を与えるので
注意を要する。

【００４４】

【実施例】以下実施例及び比較例をあげて、本発明の内
容を詳細に説明する。ここに述べるすべての例を通じて
行われた評価方法について記述する。

【００４５】（１）熱可塑性樹脂Ａの溶融粘度（定常剪
断粘度） レオメトリクス社製ダイナミックスペクトロメーターＲ
ＤＳＩＩを使用し、円錐／円板型レオメーター（直径２
５ｍｍ、円錐角０．０９９ラジアン、間隙４９μｍ）に
よって、窒素雰囲気下において測定した。

【００４６】（２）熱可塑性複合材料の性状 形状の均一性 幅測定装置（（株）キーエンス製レイスケールＲＳ１５
１０）を使用し、製造される熱可塑性複合材料の幅（断
面の最長部分の長さ）を連続的に測定した。 樹脂の含浸状態 熱可塑性複合材料を長さ１ｃｍ程度にカットしたものを
不飽和ポリエステル樹脂で包埋し、断面を研磨機（日本
地科学社製システム試料研磨機Ｌ−１０００）を用いて
精密研磨後、走査型電子顕微鏡で観察した。 繊維の分散状態 に同じ。 組成（繊維含有率） １）ガラス繊維の場合 樹脂を加熱分解させて求めた。 ２）炭素繊維／ナイロンの場合 樹脂を濃硫酸で分解させて求めた。

【００４７】（３）成形品（一方向積層材）の性状 外観（ボイド、繊維配列） 肉眼観察により評価した。 組成（繊維含有率） （２）−に同じ。 ０°曲げ特性 インストロン社製万能材料試験機モデル１１８５を使用
し、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に従って行った（三点曲げ）。 層間せん断強度 と同じ装置を使用し、ＡＳＴＭ Ｄ２３４４に従って
行った。

【００４８】実施例１ １８０℃において２０ｍｍ単軸押出機を用いて低分子量
無水マレイン酸変性ポリプロピレン（三洋化成製、商品
名ユーメックス１００１、数平均分子量１５，０００、
酸価２６ｍｇＫＯＨ／ｇ、軟化点１５４℃、溶融粘度
（１０^２秒^−１のせん断速度、１８０℃）７．５Ｐａ・
秒）をクロスヘッドダイ（ダイ部幅６ｍｍ、間隙０．４
ｍｍ）に供給した（押出量５ｇ／分）。このクロスヘッ
ドダイに予め１５０℃で加熱処理された一本のガラス繊
維トウ（日本電気硝子製、繊維径１７μｍ、１１５０テ
ックス、アミノシラン処理）を導入し、引き抜いた。次
いで、これを表面をテフロンコーティングした自由回転
するステンレス製のローラー（直径３３ｍｍ，長さ１６
ｃｍ）１２本を交互に段違いに配置した（接触角７０
°）熱風オープン（１５５℃）中に導き、ローラーに巻
き掛けて引き取り、予備含浸物を得た。更に、この予備
含浸物を、２０ミリ単軸押出機に取り付けたクロスヘッ
ドダイ（ダイ部幅８ｍｍ、間隙０．４ｍｍ）に導き、２
３０℃においてポリプロピレン（宇部興産製ＵＢＥポリ
プロＪ１３０Ｇ、ＭＦＩ（メルトフローインデックス）
３０）をその周囲に被覆した（押出量３０ｇ／分）。そ
して冷却ロール（表面温度１５℃）により固化させ、引
き取りロールで引き取った後巻き取り、幅７ｍｍ、厚み
０．３５ｍｍのテープ状の熱可塑性複合材料を製造し
た。なお、引取速度は３０ｍ／分で行った。この複合材
料の評価結果を表１に示す。更にこのテープ状熱可塑性
複合材料を、ドラムワインディング法（テープワインデ
ィング法）によってホットブラスターを用いて加熱（２
５０℃）させながらドラム（径４００ｍｍ）に巻き取り
（周速３ｍ／分）、幅３５０ｍｍ、長さ１２６０ｍｍ、
厚み０．４ｍｍの一方向シートを作成した。このシート
から１６０ｍｍ×１６０ｍｍの正方形状に切り出し、そ
れらの５プライを同一方向に重ねてプレス成形によって
１７０℃、１ＭＰａで１分間加圧し、更に加圧したまま
で２０℃の水を金型へ導入して冷却固化させ、一方向積
層板（厚み１．６ｍｍ）を成形した。この成形品の評価
結果を表２に示す。

【００４９】

【表１】

【００５０】

【表２】

【００５１】実施例２ 実施例１において、熱可塑性樹脂Ａ及び熱可塑性樹脂Ｂ
の押出量をそれぞれ５ｇ／分及び３０ｇ／分から引取速
度を３０ｍ／分から５０ｍ／分に変えた以外は全く同様
に行って得られた結果を表１に示す。

【００５２】実施例３及び実施例４ 実施例１において、熱可塑性樹脂Ｂをポリプロピレンか
らそれぞれ無水マレイン酸変性ポリプロピレン（宇部興
産製ＵＢＥポリプロＴＸ２８３、無水マレイン酸グラフ
ト率０．２％、ＭＦＩ３５）及び２−ヒドロキシエチル
メタクリレート（ＨＥＭＡ）変性ポリプロピレン（宇部
興産製ＵＢＥポリプロＭＨ４、ＨＥＭＡグラフト率０．
５％、ＭＦＩ８５）に変えた以外は全く同様にして行っ
て得られた結果を表１及び表２に示す。

【００５３】実施例５及び実施例６ 実施例１において、ポリプロピレンの押出量を３０ｇ／
分からそれぞれ２０ｇ／分及び１０ｇ／分に変えた以外
は全く同様にして行って得られた結果を表１及び表２に
示す。

【００５４】実施例７ 実施例１において、クロスヘッドダイ のダイ部断面
形状をスリットから円形（直径２ｍｍ）に変えた以外は
全く同様にして行って得られた結果を表１に示す。

【００５５】実施例８ 実施例２において、クロスヘッドダイ のダイ部断面
形状をスリットから円形（直径２ｍｍ）に変えた以外は
全く同様にして行って得られた結果を表１に示す。

【００５６】実施例９ 実施例１において、予備含浸物を冷却ロール（表面温度
１５°）で固化させ、一旦ボビンに巻き取った（幅６ｍ
ｍ、厚み０．３ｍｍ）。そして上記ボビンをクリールに
セットして送り出し、以下実施例１と同様に２０ミリ単
軸押出機に取り付けたクロスヘッドグイに導き、ポリプ
ロピレンを被覆させて熱可塑性複合材料を製造した（幅
７ｍｍ、厚み０．３５ｍｍ）。この時の引取速度は３０
ｍ／分で行った。更に、実施例１と全く同様にして成形
品を作り、評価した。結果を表１及び表２に示す。

【００５７】比較例１ 実施例１において、ローラーを使用しなかった以外は全
く同様にして行って得られた結果を表１及び表２に示
す。

【００５８】比較例２ 実施例１において、ローラーの自由回転を停止した以外
は全く同様にして行って得られた結果を表１に示す。

【００５９】比較例３ ブレンダーを使用して、実施例１と同じ配合割合から成
る低分子量無水マレイン酸変性ポリプロピレンとポリプ
ロピレンとのドライブレンド物を調製した。実施例１に
おいて、このブレンド物（溶融粘度（１０^２秒^−１のせ
ん断速度、２３０℃）９８Ｐａ・秒）を低分子量無水マ
レイン酸変性ポリプロピレンの代わりに使用し、押出機
の温度を１８０℃から２３０℃、ガラス繊維の予熱温度
を１５０℃から２００℃、熱風オーブンの温度を１５５
℃から２００℃とした以外は全く同様にして予備含浸物
を得た（なお、被覆工程は行わなかった）。更に、実施
例１と同様にして成形品を作成した。複合材料及び成形
品の評価結果を表１及び表２に示す。

【００６０】比較例４ 実施例１において、低分子量無水マレイン酸変性ポリプ
ロピレンによる含浸のみを行い（押出量３５ｇ／分）、
ポリプロピレンによる被覆を行わなかった以外は全く同
様にして実施して得られた結果を表１及び表２に示す。

【００６１】実施例１０ ２６０℃において２０ｍｍ単軸押出機を用いて、低分子
量ナイロン６（数平均分子量３，９５５、溶融粘度（１
０^２秒^−１のせん断速度、２６０℃）１５Ｐａ・秒）を
実施例７で使用したクロスヘッドダイに供給した。この
クロスヘッドダイに予め２３０℃で加熱処理された一本
のガラス繊維トウ（実施例７で使用したものと同じ）を
導入し、引き抜いた。次いでこれを実施例１で使用した
含浸ローラーを内蔵した熱風オーブン（２３０℃）中に
導き、同様にして予備含浸物を得た。更にこの予備含浸
物を実施例７で使用したクロスヘッドダイに導き、２６
０℃においてナイロン６（宇部興産製ＵＢＥナイロン１
０１３Ｂ、相対粘度２．６）をその周囲に被覆した。以
下実施例７と全く同様にしてストランド状の熱可塑性複
合材料を製造した。この複合材料の評価結果を表１に示
す。

【００６２】実施例１１ 実施例１０において、低分子量ナイロン６及びナイロン
６の押出量をそれぞれ５ｇ／分から１０ｇ／分及び３０
ｇ／分から２６ｇ／分へと変更し、ガラス繊維トウに変
えて炭素繊維（東レ製、トレカＴ３００、繊維径７μ
ｍ、８００テックス）を使用した以外は全く同様にして
行って得られた結果を表１に示す。

【００６３】これらの例において見られるように、ロー
ラーを使用しない場合（比較例１）、ローラーの自由回
転を停止させた場合（比較例２）、熱可塑性樹脂Ａとし
て高粘度樹脂を使用した場合（比較例３）、熱可塑性樹
脂Ｂによる被覆を行わなかった場合（比較例４）は、い
づれも良好な性状を有する熱可塑性複合材料あるいはそ
れらから得られる成形品を提供できない。

【００６４】

【発明の効果】以上の実施例及び比較例からも明らかな
ように、本発明に従えば良好な樹脂含浸状態を呈する熱
可塑性複合材料をしかも高速で生産できる。これは、従
来技術では不可能であった。この結果本発明によって製
造される熱可塑性複合材料は、安価で優れた物性を有す
るために、特にコスト／パーフォーマンスを重視する自
動車材料をはじめとして、電気・電子材料、建築材料、
航空機材料などとして実用に供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法に関係する製造装置のフロー
チャートの一例である。

【符号の説明】

１……クリール ２……連続補強繊維 ３……ガイドロール ４……予熱装置 ５……押出機 ６……熱可塑性樹脂Ａ ７……クロスヘッドダイ １４…ローラー １５…予備含浸物 １６…クロスヘッドダイ １７…押出機 １８…熱可塑性樹脂Ｂ １９…冷却装置 ２０…引取装置 ２１…熱可塑性複合材料 ２２…巻取装置

【図２】本発明に使用するクロスヘッドダイ の構造
（横断面）の一例を示すものである。

【符号の説明】

８……マニホールド ９……樹脂流路 １０…樹脂／繊維合流点 １１…ガイダーチップ １２…ガイダーチップ間隙 １３…ダイ部

【図３】本発明に使用するローラーの配置図の一例を示
すものであり、（Ａ）はローラーが交互段違いにある場
合を表わす図、（Ｂ）はローラーの回転軸が同一直線上
にある場合を表わす図である（ただし、ローラーはすベ
て同一形状）。

【符号の説明】

Ｄ……ローラー直径 １……ローラー間の水平距離 ｈ……ローラー間の垂直方向の距離 θ……ローラーと繊維との接触角

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出機によって、１０^２秒^−１でのせん
   断粘度が１〜２０パスカル・秒であり、かつ、主鎖骨格
   又は側鎖に繊維表面の官能基と化学的親和性のある極性
   基を有する熱可塑性樹脂（以下、「熱可塑性樹脂Ａ」と
   いう）が供給されているダイ部が直線状を呈するクロス
   ヘッドダイを通して連続補強繊維を引き抜いた後、前記
   熱可塑性樹脂Ａの溶融する温度において、繊維方向に垂
   直に置かれた円柱状の自由回転する少なくとも二個以上
   のローラーに巻き掛けて引き取って予備含浸物を製造
   し、更にダイ部が直線状を呈するクロスヘッドダイを使
   用して前記予備含浸物の周囲を、熱可塑性樹脂Ａよりも
   高温で溶融し、同一温度及び同一せん断速度において熱
   可翅性樹脂Ａよりも高いせん断粘度を有するものであ
   り、かつ、熱可塑性樹脂Ａとは溶融状態において相溶性
   がある熱可塑性樹脂（以下、「熱可塑性樹脂Ｂ」とい
   う）で被覆することによって製造され、少なくとも２０
   ｍ／分以上の速度で引き取ることを特徴とする熱可塑性
   複合材料の製造方法。