JPH07508227A - 粉末結合剤を使用してプレフォームを形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 粉末結合剤を使用してプレフォーム を形成する方法 り豆立玉ヱ 本発明は、概してファイバー送紹プレフォーム成形に関し、さらに詳しく言うと 、グラスファイバープレフォームを形成するための改善型プロセスに関する。

ｌ豆皇１」 グラスファイバーは、一般に、強度と耐久性とを上げるために熱可塑性成形物や その他の硬化プラスチック内に混合されてきた。グラスファイバーは樹脂状プラ スチックが導入される金型に導入されることで、グラスファイバーが最終成形物 に埋め込まれることになる。グラスファイバーから最終成形物のプレフォームを 形成してプレフォームを金型に位置付けることは利点があることが分かった。グ ラスファイバーは、しばしば細断されてプレフォームスクリーン上に吹きかけら れる。ファイバーを位置付けると直に、適当にファイバーを固める液状結合剤が ファイバーに吹きつけられて硬化を可能にする。

液状結合剤を使用すると、細断されたグラスファイバーの全部を実質的に被覆す る。この被覆された細断グラスファイバーは、成形品内の母材樹脂がプレフォー ムに内のファイバーを完全に浸潤しないように阻止できる。

最終成形品のためにプレフォーム内のファイバーグラスストランド内への母材樹 脂の貫通が乏しいことは、その機械的強度及び完全性を制限するものである。

必要なものは、ファイバーの実質的な被覆を防止することで、取扱い中のプレフ ォームがより柔軟になってその完全性を改善しかつ次の成形プロセスにおいて後 に付加される母材樹脂がプレフォームのファイバーにより完全に浸潤するプレフ ォームファイバーに結合剤を付加するための方法である。

二豆立１尤 本発明の一つの様相によれば、細断されたグラスファイバーのような細断繊維材 料は、プレフォームスクリーン上に堆積される。ファイバーは、スクリーンを介 しての真空引きによってスクリーン上に保持される。一般に粉末と呼ばれる同体 粒子状結合剤材料が、堆積されている細断されたファイバー上に堆積される。こ の粒子状結合剤は、堆積されているグラスファイバー上に保持される。結合剤の 粒子は、結合剤の粒子もしくζたグラスファイバー上あるいはその両方上の静電 荷によって保持される。

結合剤粒子が堆積されているファイバー上にあるときに軟化されると、結果とし て、結合剤粒子は静電荷の束縛から自由になってファイバーと接着される。結合 剤粒子の軟化は、さらに結合剤粒子によってファイバーを他のファイバーと接着 させることを可能にする。結合剤の粒子の軟化は、熱可塑性ポリエステル材から 製造された結合剤に熱を供給することによって行うことができる。

そのため、結合剤を軟化すると、粘着性を持つようになり、これに接しているい （つかのグラスファイバーに固着する。その後、粒子は、再度硬化されて硬化プ レフォームを形成する。その後、プレフォームは、プレフォームスクリーンから 取り外される。

図面の簡単な説明 図１は、本発明によるある方法において使用されるダイレクトファイバー装置の 側面図である。

図２は、図１に図示されるプレフォームスクリーン上に堆積されるグラスファイ バー及び粒子状結合剤の拡大略図である。

詳」Ｌな」【男 図１を参照すると、プレフォームスクリーン組立体１０は、取り付はテーブル１ ２と、多数の孔を有するプレフォームスクリーン１４と、吸込みファン１５とを 含んでいる。スクリーン１４は複数の孔２７をもち、その外形は所望プレフォー ム形状のある表面に一致する。スクリーン１４は、その外囲についてテーブル１ ２に取りつけられる。テーブル１２は、吸込みファン１５を収容するだめの適当 な管路１３をもつ。作動中の吸込みファン１５は、スクリーン１４を介して真空 に引（。２０で全体を権示するノズル制御システムは、プレフォームスクリーン １４の方へ向けられる。

このシステムは、吹き送られてきたグラスファイバー１９を堆積させるための送 風ノズル１８と、乾燥した結合剤粉末２５を吹きかけるための少な（とも一つの ノズル２１とを含んでいる。使用されるグラスファイバーは、ブランド名　ＰＰ Ｇ−５５４２で販売されるロービングのような商業的に入手できるロービングか ら細断されてもよい。ファイバー用ノズル１８は、可撓性管２６の遠位的端部で ある。可撓性管２６は、細断器及び送風器の組立体３０から連絡する堅い送給管 ２８に取付けられる他端２７をもつ。管２６及び２８と、細断器及び送風器の組 立体３０とは、スクリーン１４に対してノズルを上下左右に動かすことのできる 構台（ガントリ）３２に取り付けられる。

ノズル１８からの細断したグラスファイバー１９は、プレフォームスクリーン１ ４上へ向けられる。細断したグラスファイバーは、その応用で決まる長さを２， ５４〜１０．１６ｃｍの間に細断できる。ファイバーが堆積されると同時にもし くは直ちに、粉末結合剤がプレフォームスクリーン１４に吹きかけられる。結合 剤は、Ｒｅｊｃｈｈｏｌｄ　（７）　Ａｔ１ａｃ　３２−６２６でよ（、Ｖｏｌ ｓｔａｔｉｃＣｏａｔｉｎｇ　ＬＴＤの５ＰＧ−１３５１スプレーガンと結合し たＶｏｌｓｔａｔｉｃＣｏａｔｉｎｇ　ＬＴＤの５ｏｌｉｄｓｐｒａｙ−９０の スプレーステーションによって２．１４ｇ／ｓの割合でプレフォームスクリーン に吹きかけることができる。その他の粒子状熱可塑性ポリエステル結合剤も、こ れに代えて使用できる。粉末結合剤の粒子の大きさは、メツシュサイズ３５〜２ ００の範囲である。これらのメツシュサイズは、０．０３０９８８〜０．０５３ ３４ｍｍに対応する。

結合剤粉末は、静電気の電荷によってグラスファイバー上に保持される。グラス ファイバーは、吸込みファン１５により作られるスクリーンを介しての真空引き を使用することによってプレフォームスクリーン上に保持される。図２に図示さ れるように、粒子及びグラスファイバーは、ファイバー及び粒子間に隙間５２を もつ多孔マット５０を形成する。重量による結合剤の量は、グラスファイバーの 約２〜６％である。

グラスファイバーと粉末結合剤との適当な量がプレフォームスクリーン１４上に 供給されると、熱がプレフォーム４０に加えられる。ある場合には、加熱用ラン プ４３がプレフォームスクリーン１４付近に配置されて熱をこのプレフォーム４ ０上に向ける。スクリーン組立体１０はマルチステーションライン上で動（こと ができるので、熱はグラスファイバーを堆積するステーションとは異なるステー ションで供給される。熱は、加熱用ランプ４３あるいは加熱した空気あるいはそ の他従来の加熱方法により供給できる。熱が結合剤の粒子を軟化させることで、 各粒子が粘着性を持つようになり、これが接しているいくつかのグラスファイバ ーに固着する。

十分に軟化させた後、プレフォームスクリーン１４上の結合剤及びグラスファイ バーは冷却されるため、結合剤は固められ、すなわち、硬化されて一個のプレフ ォーム４０を形成する。その後、このプレフォームは、冷却空気の使用あるいは 加熱ランプ４３の作動の停止によって冷却が可能になる。図２に図示されるよう に、グラスファイバーは、結合剤にもそれ自体にも被覆されていない。プレフォ ームのスクリーンからの取り外しは、吹きかけられた液状結合剤で作られたプレ フォームと比較してかなり容易である。さらに、プレフォームの完全性は、改善 される。粒子との接着性により引き出された強度は、互いに接触する被覆された ファイバーによる強度よりも優れている。

さらに、被覆ファイバーは、成形品の母材樹脂が何千というフィラメントから構 成されるファイバーストランドを完全に浸潤しないように阻止する。ファイバー ストランドを被覆しないことによって、浸潤を妨げるものはない。各ファイバー は、母材樹脂により貫かれることができて、続く何らかの成形プロセスにおいて 全フィラメントを完全に浸潤する。

特許請求の範囲で定義される本発明の範囲及び思想から逸脱せずに、その他の変 形や修正は可能である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．プレフォーム基部部材上に細断されたフアイバーストランドを堆積する段階 と、 固体粒子から形成される固体粒子状結合剤材料を前記堆積した細断ファイバース トランド上に堆積する段階と、 前記細断ファイバーストランドを前記粒子と他のファイバーストランドとに接着 するために前記ファイバーストランド上に保持される粒子結合剤の前記粒子を軟 化する段階と、 前記粒子に接着された前記細断ファイバーストランドがプレフォームを形成する ように前記粒子を再度硬化する段階と、 を有するプレフォームを製造するためのプロセス。
2. ２．前記固体粒子状結合剤を堆積する段階が、前記ファイバーストランド上に前 記粒子状結合剤を保持するために前記粒子上の静電荷を使用することを含んでい る請求の範囲１に記載のプレフォームを製造するためのプロセス。
3. ３．前記粒子状結合剤が前記ファイバーストランド上に吹きかけられる請求の範 囲２に記載のプレフォームを製造するためのプロセス。
4. ４．前記粒子状結合剤が熱可塑性ポリエステル材から製造される請求の範囲１に 記載のプレフォームを製造するためのプロセス。
5. ５．前記粒子の前記軟化段階は前記粒子状結合剤を加熱することを含んでいる請 求の範囲４に記載のプレフォームを製造するためのプロセス。
6. ６．前記ファイバーストランドがグラスファイバーから製造される請求の範囲５ に記載のプレフォームを製造するためのプロセス。
7. ７．前記粒子の前記軟化段階は前記粒子状結合剤を加熱することを含んでいる請 求の範囲１に記載のプレフォームを製造するためのプロセス。
8. ８．前記ファイバーストランドがグラスフアイバーから製造される請求の範囲１ に記載のプレフォームを製造するためのプロセス。