[发明专利]长纤维增强热塑性树脂材料的制造装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使增强纤维的纤维束浸渗热塑性树脂所形成的长纤维增强热塑性树脂材料的制造装置及其制造方法。

背景技术

以往，在射出成形用途、挤出成形用途以及加压成形用途等中使用的长纤维增强热塑性树脂材料通过利用浸渍模使增强纤维的纤维束浸渗热塑性树脂来制造。作为该浸渍模已知有各种形式的浸渍模，其代表性的浸渍模的基本结构例如在专利文献1和专利文献2等中有揭示。如图7所示，上述浸渍模从设于上游侧入口板2上的导入孔7将纤维束4导入装有熔融热塑性树脂(以下有时称为熔融树脂)的浸渍模的浸渍室1中，使其通过由熔融树脂供给管9提供到浸渍室1的熔融树脂内并使该纤维束4浸渗熔融树脂，从设于浸渍模下游侧的出口板3上的拉拔孔8抽取。

上述浸渍模中，为了获得良好的生产率，通常在各入口板2和出口板3上沿横向按一定间隔分别并列设有多个(例如2～100个左右)导入孔7和拉拔孔8，将纤维束4穿过各导入孔并导入浸渍室1内，使其通过熔融树脂内，从而使多根纤维束4同时浸渗熔融树脂。此时，为使这些纤维束4充分浸渗熔融树脂并防止空气与纤维束4一起从导入孔7进入，向浸渍室1内供给对应于使用量的熔融树脂并使一定的内压作用于室内的熔融树脂，使熔融树脂从导入孔7与纤维束4的间隙略有溢出。

专利文献1：日本专利特开2003-305779号公报

专利文献2：日本专利特开平11-42639号公报

发明的揭示

但是，如上所述使用浸渍模制造长纤维增强热塑性树脂材料时，要导入或已经导入浸渍模中的纤维束的单丝在作业中被切断(所谓的单丝断裂)，被切断的单丝堵塞导入孔，或被切断的单丝从浸渍模内移动至拉拔孔并堵塞，因纤维束的拉伸阻力增加而易引起断裂，从而产生以下问题。

即，为了使熔融树脂对纤维束的浸渗性和树脂浸渗纤维束的拉拔性良好，并使熔融树脂从导入孔与纤维束的间隙略有溢出以防止空气与纤维束一起进入导入孔，在调节浸渍模的内压使其略微提高的同时调节熔融树脂的供给量。其结果是，当纤维束发生断裂时，由于熔融树脂从纤维束发生了断裂的导入孔漏出，因此每次必须中断作业进行修复，导致作业效率下降。

而且，当因纤维束断裂等而导致熔融树脂的使用量与供给量的平衡破坏时，由于浸渍模内的熔融树脂的内压分布改变，因此即使因导入孔使纤维束中熔融树脂浸渗不良，或某一特定导入孔的熔融树脂的溢出量增加也没有相应的解决方法，因而存在容易产生熔融树脂浪费或浸渗不均的问题。

本发明的目的在于提供即使发生纤维束的断裂也能随时防止熔融树脂从导入孔漏出而使浸渍模内的内压一直维持恒定的、能以良好的生产率制造熔融树脂对纤维束的浸渗性良好的长纤维增强热塑性树脂材料的制造装置以及制造方法。

本发明是为了实现上述目的而完成的发明，提供以下的长纤维增强树脂材料的制造装置和制造方法。

即，本发明提供具备如下浸渍模的长纤维增强热塑性树脂材料的制造装置，所述浸渍模具有在内部收纳熔融热塑性树脂的浸渍室、用于向上述浸渍室内供给熔融热塑性树脂的树脂供给通路、设于上述浸渍室的上游侧的入口板上并用于向上述浸渍室连续供给连续增强纤维的纤维束的多个导入孔以及设于上述浸渍室的下游侧的出口板上并用于向外部拉拔浸渗有熔融热塑性树脂的纤维束的多个拉拔孔，上述长纤维增强热塑性树脂材料的制造装置的特征在于，相对于上述入口板的各导入孔在入口板的外侧设有能分别开闭各导入孔的闸门。

此外，本发明还提供从设于浸渍模的入口板上的多个导入孔向填充有熔融热塑性树脂的浸渍室导入连续增强纤维的纤维束，使其连续通过熔融热塑性树脂中并在该纤维束中浸渗熔融热塑性树脂，从浸渍模的出口板的拉拔孔抽出浸渗有熔融热塑性树脂的纤维束的长纤维增强热塑性树脂材料的制造方法，所述长纤维增强热塑性树脂材料的制造方法的特征在于，在上述入口板的各导入孔设置能分别开闭的闸门，利用该闸门来控制从导入孔漏出或溢出的熔融热塑性树脂。

根据本发明，由于在设有增强纤维的纤维束导入孔的浸渍模的入口板上设有能分别开闭各导入孔的闸门，因此即使在作业中发生纤维束断裂也能利用闸门迅速关闭该导入孔而防止熔融树脂从导入孔漏出。因此，以往是每次中断作业，但若采用本发明，则通过关闭纤维束发生了断裂的导入孔即可继续作业，因此作业效率提高。

另外，由于能适当并均一地控制从各导入孔溢出的熔融树脂量，因而能使纤维束均一地浸渗熔融树脂，得到高品质的长纤维增强树脂材料。