JP7268707B2 - REINFORCED FIBER PACKAGE AND METHOD FOR MANUFACTURING REINFORCED FIBER PACKAGE - Google Patents
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Description
本発明は、強化繊維パッケージ、及び強化繊維パッケージの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a reinforcing fiber package and a method for manufacturing a reinforcing fiber package.
スポーツやレジャー用途、自動車及び航空機等の産業用途、電気電子機器や家電機器の筐体用途等の様々な分野において、軽量、高強度、かつ高剛性である点から、強化繊維にマトリックス樹脂が含浸された繊維強化複合材料が広く用いられている。ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維が製造される際には、通常、複数本の強化繊維が束ねられて強化繊維束とされ、該強化繊維束が紙管等に巻き取られた後に包装材で包装される。 In various fields such as sports and leisure applications, industrial applications such as automobiles and aircraft, and housing applications for electrical and electronic equipment and home appliances, reinforced fibers are impregnated with matrix resin due to their light weight, high strength, and high rigidity. fiber reinforced composite materials are widely used. When reinforcing fibers such as glass fibers and carbon fibers are produced, usually, a plurality of reinforcing fibers are bundled to form a reinforcing fiber bundle, and after the reinforcing fiber bundle is wound on a paper tube or the like, a packaging material is used. packaged in
例えば、長尺の強化繊維束が紙管に円筒状に巻かれてなる筒状体が、熱収縮性フィルムを用いて包装された強化繊維パッケージが知られている(例えば、特許文献1~3)。該強化繊維パッケージの使用時には、一般に、任意のパッケージの強化繊維束における内周面側の末端と、それとは別のパッケージの強化繊維束における外周面側の末端とが、それら強化繊維束が直列に繋がるように接続され、連続的に引き出されつつ使用される。
For example, a reinforcing fiber package is known in which a cylindrical body obtained by cylindrically winding a long reinforcing fiber bundle around a paper tube is wrapped using a heat-shrinkable film (for example,
しかし、熱収縮性フィルムで包装した強化繊維パッケージにおいて、強化繊維束における筒状体の外周面側の末端が該外周面上に位置していると、該末端を引き出す際に、筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断する必要がある。筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断すると、特に筒状体の内周面側の末端から強化繊維束を引き出して使用する場合に、強化繊維束の残量が少なくなったときに円筒状に巻かれた強化繊維束が型崩れして絡まりやすくなる。 However, in a reinforcing fiber package wrapped with a heat-shrinkable film, if the end of the tubular body in the reinforcing fiber bundle on the outer peripheral side is positioned on the outer peripheral surface, when pulling out the end, the tubular body It is necessary to break the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface. When the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the cylindrical body is broken, especially when the reinforcing fiber bundles are pulled out from the end of the inner peripheral side of the cylindrical body for use, the remaining amount of the reinforcing fiber bundles becomes small. The cylindrically wound reinforcing fiber bundle loses its shape and becomes easily entangled.
特許文献4には、強化繊維束における筒状体の内周面側の末端と外周面側の末端が、該筒状体の上端面側に引き出された状態で、筒状体が熱収縮性フィルムで包装された強化繊維パッケージが記載されている。 In Patent Document 4, a tubular body is heat-shrinkable in a state in which the ends on the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side of the tubular body in the reinforcing fiber bundle are pulled out to the upper end surface side of the tubular body. A film-wrapped reinforcing fiber package is described.
特許文献4の強化繊維パッケージでは、筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断せずに複数のパッケージの強化繊維束を直列に接続し、それら強化繊維束を連続的に引き出して使用することができる。そのため、筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断した場合に比べて、強化繊維束を引き出してその残量が少なくなったときに強化繊維束が型崩れしにくい。
しかし、強化繊維束の末端が引き出された状態で包装されていると、強化繊維パッケージの取り扱い時に強化繊維束の引き出された部分が邪魔になりやすく、取り扱い性が低下する。
In the reinforcing fiber package of Patent Document 4, the reinforcing fiber bundles of a plurality of packages are connected in series without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the cylindrical body, and the reinforcing fiber bundles are continuously pulled out and used. can do. Therefore, compared with the case where the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the cylindrical body is broken, the reinforcing fiber bundle is less likely to lose its shape when the remaining amount of the reinforcing fiber bundle is reduced after being pulled out.
However, if the end of the reinforcing fiber bundle is pulled out when it is packaged, the pulled-out portion of the reinforcing fiber bundle tends to interfere with handling of the reinforcing fiber package, resulting in poor handling.
本発明は、筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断せずに強化繊維束を使用でき、引き出される際に強化繊維束が型崩れして絡まりにくく、かつパッケージの取り扱い性に優れた強化繊維パッケージ;該強化繊維パッケージを備えるパッケージ収納物;強化繊維パッケージを用いた強化繊維束の接続方法及び切断方法;並びに繊維強化複合材料の製造方法を提供する。 In the present invention, the reinforcing fiber bundle can be used without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the cylindrical body, the reinforcing fiber bundle is less likely to lose its shape and get tangled when pulled out, and the package is excellent in handleability. a package containing the reinforcing fiber package; a method for connecting and cutting reinforcing fiber bundles using the reinforcing fiber package; and a method for producing a fiber-reinforced composite material.
本発明は、以下の構成を有する。
[1]強化繊維束が筒状に巻かれてなる筒状体の少なくとも外周面が熱収縮性フィルムで覆われ、該熱収縮性フィルムが熱収縮されて前記外周面に密着した強化繊維パッケージであって、前記強化繊維束は、前記外周面側の第1の末端と、前記筒状体の内周面側の第2の末端を有し、前記強化繊維束における前記第1の末端寄りの部分が前記筒状体の端面に配置され、かつ前記第1の末端が前記外周面と前記熱収縮性フィルムの間に位置していることを特徴とする、強化繊維パッケージ。
[2]前記強化繊維束における前記第1の末端側の前記端面に配置された部分が、前記第1の末端から50cm以内であり、かつ当該部分の長さが3cm以上である、[1]に記載の強化繊維パッケージ。
[3]強化繊維束が筒状に巻かれてなる筒状体の外周面が熱収縮性フィルムで覆われ、該熱収縮性フィルムが熱収縮されて、前記外周面に密着した強化繊維パッケージであって、前記強化繊維束は、前記外周面側の第1の末端と、前記筒状体の内周面側の第2の末端を有し、前記強化繊維束における前記第1の末端寄りの部分が前記筒状体の一方の端面にあり、前記熱収縮性フィルムは前記第1の末端寄りの部分がある前記筒状体の端面にも密着しており、前記第1の末端寄りの部分が前記筒状体の端面と熱収縮性フィルムの間に位置し、かつ前記第1の末端が、前記筒状体の筒内部に位置していることを特徴とする、強化繊維パッケージ。
[4]前記強化繊維束が、厚みAに対する幅Bの比B/Aが20以上の扁平状である、[1]~[3]のいずれかに記載の強化繊維パッケージ。
[5]箱体と、該箱体に収納された複数の[1]~[4]のいずれかの強化繊維パッケージと、を備えるパッケージ収納物。
[6]前記筒状体の外周面に熱収縮性フィルムが密着した状態のまま、任意の強化繊維パッケージにおける前記第1の末端と、それとは別の強化繊維パッケージにおける前記第2の末端とが、それら強化繊維パッケージの強化繊維束が直列に繋がるように接続されている、[5]に記載のパッケージ収納物。
[7]前記箱体が、複数の前記強化繊維パッケージを一方の端面が上方を向くように収納する収納本体と、前記収納本体の上端開口部を閉じる上蓋とを備え、前記上蓋には、各強化繊維パッケージに対応する複数の開口部が形成され、任意の強化繊維パッケージにおける前記第1の末端と、それとは別の強化繊維パッケージにおける前記第2の末端とが、それら強化繊維パッケージの強化繊維束が直列に繋がるように、各々の開口部に強化繊維束が通された状態で接続されている、[5]に記載のパッケージ収納物。
[8]複数の[1]~[4]のいずれかに記載の強化繊維パッケージを並べ、任意の強化繊維パッケージにおける前記第1の末端と、それとは別の強化繊維パッケージにおける前記第2の末端とを、それら強化繊維パッケージの強化繊維束が直列に繋がるように接続する強化繊維束の接続方法であって、前記強化繊維束における前記第1の末端側の前記端面に配置された部分を掴み、前記筒状体の外周面に熱収縮性フィルムが密着した状態のまま該強化繊維束における前記第1の末端を引き出して、強化繊維束の前記第1の末端と、それとは別の強化繊維束の前記第2の末端とを接続する、強化繊維束の接続方法。
[9]前記強化繊維パッケージにおける前記第1の末端と、それとは別の前記強化繊維パッケージにおける前記第2の末端とを、それらを重ね合わせた状態で加圧エアーを吹き付けて、互いの強化繊維を絡み合わせて接続する、[8]に記載の強化繊維束の接続方法。
[10]前記[1]~[4]のいずれかに記載の強化繊維パッケージ、又は[5]~[7]のいずれかに記載のパッケージ収納物における強化繊維パッケージから強化繊維束を引き出し、ロータリーカッターで切断することを特徴とする、強化繊維束の切断方法。
[11]前記[1]~[4]のいずれかに記載の強化繊維パッケージ、又は[5]~[7]のいずれかに記載のパッケージ収納物における強化繊維パッケージから強化繊維束を引き出す引出工程と、引き出された強化繊維束に樹脂組成物を含浸させる樹脂含浸工程と、を有する、繊維強化複合材料の製造方法。
The present invention has the following configurations.
[1] A reinforcing fiber package in which at least the outer peripheral surface of a cylindrical body in which reinforcing fiber bundles are wound in a cylindrical shape is covered with a heat-shrinkable film, and the heat-shrinkable film is heat-shrunk and closely adheres to the outer peripheral surface. The reinforcing fiber bundle has a first end on the outer peripheral surface side and a second end on the inner peripheral surface side of the cylindrical body, and the reinforcing fiber bundle is closer to the first end. A fiber reinforced package, wherein a portion is located on an end face of said tubular body, and said first end is located between said outer peripheral face and said heat-shrinkable film.
[2] A portion of the reinforcing fiber bundle disposed on the end face on the first end side is within 50 cm from the first end and has a length of 3 cm or more, [1] The reinforcing fiber package described in .
[3] A reinforcing fiber package in which the outer peripheral surface of a cylindrical body in which a reinforcing fiber bundle is wound in a cylindrical shape is covered with a heat-shrinkable film, and the heat-shrinkable film is heat-shrunk to adhere to the outer peripheral surface. The reinforcing fiber bundle has a first end on the outer peripheral surface side and a second end on the inner peripheral surface side of the cylindrical body, and the reinforcing fiber bundle is closer to the first end. is on one end face of the tubular body, and the heat-shrinkable film is also in close contact with the end face of the tubular body where the first end-side portion is located, and the first end-side portion is located between the end surface of the tubular body and the heat-shrinkable film, and the first end is located inside the tube of the tubular body.
[4] The reinforcing fiber package according to any one of [1] to [3], wherein the reinforcing fiber bundle has a flat shape with a ratio B/A of width B to thickness A of 20 or more.
[5] A packaged article comprising a box and a plurality of reinforcing fiber packages of any one of [1] to [4] housed in the box.
[6] The first end of an arbitrary reinforcing fiber package and the second end of a different reinforcing fiber package are connected while the heat-shrinkable film is in close contact with the outer peripheral surface of the cylindrical body. , the package storage item according to [5], wherein the reinforcing fiber bundles of the reinforcing fiber packages are connected in series.
[7] The box comprises a storage body for storing the plurality of reinforcing fiber packages with one end surface facing upward, and a top lid closing an upper end opening of the storage body, wherein the top lid includes each A plurality of openings corresponding to the reinforcing fiber packages are formed such that the first end of any reinforcing fiber package and the second end of a different reinforcing fiber package are aligned with the reinforcing fibers of the reinforcing fiber packages. The package storage item according to [5], wherein the bundles are connected in a state in which the reinforcing fiber bundles are passed through the respective openings so that the bundles are connected in series.
[8] A plurality of reinforcing fiber packages according to any one of [1] to [4] are arranged, and the first end of any reinforcing fiber package and the second end of another reinforcing fiber package and a method for connecting the reinforcing fiber bundles so that the reinforcing fiber bundles of the reinforcing fiber packages are connected in series, wherein a portion of the reinforcing fiber bundle disposed on the end face on the first end side is grasped. The first end of the reinforcing fiber bundle is pulled out while the heat-shrinkable film is in close contact with the outer peripheral surface of the cylindrical body, and the first end of the reinforcing fiber bundle and another reinforcing fiber are pulled out. A method for connecting reinforcing fiber bundles, wherein the bundles are connected to the second ends.
[9] Pressurized air is blown onto the first end of the reinforcing fiber package and the second end of the other reinforcing fiber package in a state where they are superimposed on each other to The method for connecting reinforcing fiber bundles according to [8], wherein the reinforcing fiber bundles are connected by intertwining them.
[10] A reinforcing fiber bundle is pulled out from the reinforcing fiber package according to any one of [1] to [4] or the reinforcing fiber package in the package storage item according to any one of [5] to [7], A method for cutting a reinforcing fiber bundle, comprising cutting with a cutter.
[11] A pulling step of pulling out the reinforcing fiber bundle from the reinforcing fiber package according to any one of [1] to [4] or from the reinforcing fiber package in the packaged object according to any one of [5] to [7]. and a resin impregnation step of impregnating the pulled-out reinforcing fiber bundle with a resin composition.
本発明の強化繊維パッケージは、筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断せずに強化繊維束を使用でき、引き出される際に強化繊維束が型崩れして絡まりにくく、かつパッケージの取り扱い性に優れている。
本発明のパッケージ収納物は、強化繊維パッケージにおける筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断せずに強化繊維束を使用でき、引き出される際に強化繊維束が型崩れして絡まりにくく、かつパッケージの取り扱い性に優れている。
本発明の強化繊維束の接続方法及び切断方法によれば、パッケージの取り扱い性を確保しつつ、強化繊維束が型崩れして絡まることを抑制できる。
本発明の繊維強化複合材料の製造方法によれば、パッケージの取り扱い性を確保しつつ、強化繊維束が型崩れして絡まることを抑制し、安定して繊維強化複合材料を製造できる。
In the reinforcing fiber package of the present invention, the reinforcing fiber bundle can be used without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the cylindrical body, the reinforcing fiber bundle is difficult to lose shape and tangle when pulled out, and the package is Easy to handle.
In the packaged object of the present invention, the reinforcing fiber bundle can be used without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the tubular body in the reinforcing fiber package, and the reinforcing fiber bundle loses its shape and is less likely to get entangled when pulled out. , and the package is easy to handle.
According to the method for connecting and cutting reinforcing fiber bundles of the present invention, it is possible to prevent the reinforcing fiber bundles from losing their shape and becoming entangled while ensuring the handleability of the package.
According to the method for producing a fiber-reinforced composite material of the present invention, it is possible to stably produce a fiber-reinforced composite material by suppressing the reinforcing fiber bundles from losing their shape and becoming entangled while ensuring the handleability of the package.
本明細書において、「上端面」とは、使用時に筒状体の軸方向を鉛直方向にして置いた状態において上方に向く端面を意味する。また、「下端面」とは、上端面と反対側の端面を意味する。 In this specification, the term "upper end face" means an end face facing upward when the cylindrical body is placed with its axial direction vertical during use. Also, the “lower end surface” means the end surface on the opposite side of the upper end surface.
[強化繊維パッケージ]
本発明の強化繊維パッケージは、強化繊維束が筒状に巻かれてなる筒状体の少なくとも外周面が熱収縮性フィルムで覆われて包装されたものである。
[Reinforcing fiber package]
The reinforcing fiber package of the present invention is a package in which at least the outer peripheral surface of a cylindrical body formed by winding reinforcing fiber bundles in a cylindrical shape is covered with a heat-shrinkable film.
(第1実施形態)
以下、本発明の強化繊維パッケージの第1実施形態の一例について、図1~3に基づいて説明する。
本実施形態の強化繊維パッケージ1は、図1に示すように、円筒状の支持体10と、支持体10に強化繊維束12が円筒状に巻かれてなる筒状体14と、筒状体14における外周面14a、上端面14b及び下端面14cを覆う熱収縮性フィルム16と、を備える。
(First embodiment)
An example of the first embodiment of the reinforcing fiber package of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
As shown in FIG. 1, the reinforcing
支持体10としては、強化繊維束を巻き取る際に使用されている公知の支持体を採用でき、例えば、紙管、樹脂管(熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂)等が挙げられる。
強化繊維束が巻かれる支持体は、円筒状には限定されず、例えば、角筒状、円柱状、角柱状等であってもよい。
支持体10としては、円筒状の紙管が好ましい。
As the
The support around which the reinforcing fiber bundles are wound is not limited to a cylindrical shape, and may be, for example, a prismatic shape, a columnar shape, a prismatic shape, or the like.
A cylindrical paper tube is preferable as the
支持体10は、筒状体14の内周面側から強化繊維束12を引き出して使用する場合等には、図2に示すように、筒状体14から引き抜かれる。そのため、支持体10は筒状体14から引き抜きやすいものが好ましい。この点から、支持体10としては、円筒状で、かつ軸方向に連続した溝、またはミシン目を有している、いわゆるセンタープルに適した紙管が特に好ましい。
When the reinforcing
熱収縮性フィルム16は、筒状体14を包装する包装材であり、筒状体14の外周面14aと、上端面14b及び下端面14cの外縁側の一部とを覆った状態で熱収縮されることで、筒状体14の外周面14a、上端面14b及び下端面14cに密着している。この例では、筒状体14の上端面14b及び下端面14cにおける支持体10寄りの部分は露出している。
The heat-
熱収縮性フィルム16としては、物品の包装に用いられている公知の熱収縮性フィルムを採用できる。例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム等が挙げられる。
As the heat-
熱収縮性フィルム16としては、強化繊維束12との密着性が高いものが好ましい。これにより、強化繊維束12を引き出して使用する場合に強化繊維束12の残量が少なくなっても、強化繊維束12が熱収縮性フィルム16と密着していることで型崩れしにくくなる。
熱収縮性フィルム16は、筒状体14を形成する強化繊維束12がすべて引き出された状態においても、自立した状態を維持できるものが好ましい。これにより、強化繊維束12を引き出して使用する場合に強化繊維束12がより型崩れしにくくなる。
例えば、強化繊維束12を形成する強化繊維が炭素繊維の場合、熱収縮性フィルム16として、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等の高分子フィルムを好適に用いることができる。特に厚みが10μm以上のポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルムが自立性の観点からより好ましい。
As the heat-
It is preferable that the heat-
For example, when the reinforcing fibers forming the reinforcing
強化繊維束12は、図1~3に示すように、筒状体14の外周面14a側の第1の末端12aと、筒状体14の内周面側の第2の末端12bとを有している。強化繊維束12は、第1の末端12aから第2の末端12bまで連続した強化繊維を束ねて形成されたものである。
As shown in FIGS. 1 to 3, the reinforcing
強化繊維束12は、図1に示すように、第1の末端12aが筒状体14の外周面14aと熱収縮性フィルム16の間に位置している状態で、第1の末端12a寄りの部分12cが筒状体14の上端面14bに配置されている。
強化繊維束12の第1の末端12aが筒状体14の外周面14aと熱収縮性フィルム16の間に収納されていることで、強化繊維パッケージ1の運搬時等に強化繊維束12が邪魔になりにくく、強化繊維パッケージ1の取り扱い性が優れる。また、強化繊維束12の第1の末端12a寄りの部分12cが筒状体14の上端面14bに配置されていることで、図1に示すように、筒状体14の外周面14a上の熱収縮性フィルム16を破断しなくても、強化繊維束12の第1の末端12aを引き出すことが可能である。そのため、強化繊維束12を第2の末端12bから引き出して使用する場合、強化繊維束12の残量が少なくなっても、筒状体14の外周面14a側の強化繊維束12が熱収縮性フィルム16と密着していることで型崩れしにくい。これにより、使用時に強化繊維束12が絡まることを抑制できる。
As shown in FIG. 1, the reinforcing
Since the
この例では、強化繊維束12における第1の末端12a寄りの部分12cは、一部が熱収縮性フィルム16における支持体10側の縁から露出している。これにより、熱収縮性フィルム16における筒状体14の上端面14bを覆う部分も破断することなく、強化繊維束12における部分12cを把持して第1の末端12aを容易に引き出すことができる。
In this example, a
なお、本発明の効果を損なわない範囲であれば、第1実施形態の強化繊維パッケージにおいて、強化繊維束における筒状体の上端面に配置された部分は、すべて熱収縮性フィルムで覆われていてもよい。例えば、筒状体14の上端面14bに配置された強化繊維束12の部分12cが、すべて熱収縮性フィルム16で覆われていてもよい。この場合は、例えば、熱収縮性フィルム16における筒状体14の上端面14bを覆う部分に、当該部分を筒状体14の外周面14aを覆う部分が破断されないように破断することを補助する、円形状の切り取り線を形成する態様を採用できる。該態様では、切り取り線で熱収縮性フィルム16における筒状体14の上端面14bを覆う部分を部分的に切り取って、筒状体14の上端面14b上に配置された強化繊維束12の部分12cを露出させることができる。これにより、筒状体14の外周面14a上の熱収縮性フィルム16を破断せずに、強化繊維束12の第1の末端12aを引き出すことができる。
In the reinforcing fiber package of the first embodiment, the portion of the reinforcing fiber bundle disposed on the upper end surface of the cylindrical body is entirely covered with a heat-shrinkable film as long as the effects of the present invention are not impaired. may For example, the
強化繊維束12の第1の末端12a側における、筒状体14の上端面14bに配置された部分12cは、第1の末端から50cm以内であり、かつ部分12cの長さが3cm以上であることが好ましい。これにより、強化繊維束12における筒状体14の上端面14b上の部分12cを把持して第1の末端12aを引き出すことが容易になる。
なお、強化繊維束における筒状体の上端面上に配置されている部分が第1の末端から50cm以内であるとは、強化繊維束の当該部分のうち、第1の末端から最も遠い位置と、第1の末端との距離が50cm以下であることを意味する。
The
In addition, the fact that the portion of the reinforcing fiber bundle disposed on the upper end surface of the cylindrical body is within 50 cm from the first end means that the portion of the reinforcing fiber bundle that is the furthest from the first end. , means that the distance from the first end is 50 cm or less.
第1の末端12aを引き出すことが容易になる点、また、第1の末端12aを引き出した際に、第1の末端12aから部分12cまでの強化繊維束が、他の部分の強化繊維束を傷つける可能性を低くできる点から、筒状体14の上端面14bに配置された強化繊維束12の部分12cは、第1の末端から50cm以内であることが好ましく、第1の末端から35cm以内であることがより好ましく、第1の末端から25cm以内であることがさらに好ましい。
強化繊維パッケージ1を箱体に収納する作業、収納したパッケージ収納物を運搬する作業などの際に、意図せずに第1の末端12aが熱収縮性フィルム16と筒状体14の外周面14aの間から外れて外部に露出することを防止する点から、筒状体14の上端面14bに配置された強化繊維束12の部分12cは、第1の末端12aから4cm以上離れていることが好ましく、8cm以上離れているであることがより好ましい。
It is easy to pull out the
During the work of storing the reinforcing
第1の末端12aを引き出すことが容易になる点から、筒状体14の上端面14bに配置された強化繊維束12の部分12cの長さは、3cm以上が好ましく、5cm以上がより好ましく、7cm以上がさらに好ましい。強化繊維束12の部分12cの長さに上限はないが、箱体内で絡まったり、箱体に収納する作業時に引っかかったりすることを防止する点から、30cm以下であることが好ましく、20cm以下であることがより好ましい。
The length of the
強化繊維束12は、厚みAに対する幅Bの比B/Aが20以上の扁平状であることが好ましい。
強化繊維束12がこのような扁平状であることで、筒状体14の外周面14aの凹凸が小さくなり、筒状体14の外周面14aに位置する強化繊維束12と熱収縮性フィルム16との密着性がより優れたものとなる。そのため、強化繊維束12を第2の末端12bから引き出して使用する場合に、強化繊維束12の残量が少なくなっても強化繊維束12がより型崩れしにくくなる。
また、例えば強化繊維束12の断面が円形状の場合等に比べて、強化繊維束12が扁平状であると、巻かれた状態で接している強化繊維束12同士に局所的に力がかかりにくく、強化繊維束12を引き出すときにも互いに引っ掛かりにくい。そのため、保管時に強化繊維束12の物性が低下しにくく、また巻き取り時や引き取り時に強化繊維束12が傷つきにくい。
The reinforcing
Since the reinforcing
Further, for example, compared to the case where the cross section of the reinforcing
比B/Aは、強化繊維束12と熱収縮性フィルム16との密着性が優れ、強化繊維束12が型崩れしにくくなる点から、20以上が好ましく、30以上がより好ましく、40以上がさらに好ましい。過度にトウが薄くなることで、トウの端部が毛羽立ちしやすくなることを防止する観点から、比B/Aは、100以下が好ましく、85以下がより好ましく、70以下がさらに好ましい。
The ratio B/A is preferably 20 or more, more preferably 30 or more, and 40 or more, because the adhesion between the reinforcing
強化繊維束12の繊維軸に垂直な面で切断した断面形状は、特に限定されず、例えば、長方形状であってもよく、楕円状であってもよい。
The cross-sectional shape of the reinforcing
強化繊維束12を形成する強化繊維としては、繊維強化複合材料に用いられる公知の強化繊維を採用できる。強化繊維としては、例えば、無機繊維、有機繊維、金属繊維、又はこれらを組み合わせたハイブリッド構成の強化繊維等が挙げられる。
無機繊維としては、炭素繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイド繊維、ボロン繊維、ガラス繊維等が挙げられる。有機繊維としては、アラミド繊維、高密度ポリエチレン繊維、その他一般のナイロン繊維、ポリエステル繊維等が挙げられる。金属繊維としては、ステンレス、鉄等の繊維が挙げられ、また金属を被覆した炭素繊維でもよい。
なかでも、強化繊維としては、炭素繊維が好ましい。
As the reinforcing fibers forming the reinforcing
Examples of inorganic fibers include carbon fibers, graphite fibers, silicon carbide fibers, alumina fibers, tungsten carbide fibers, boron fibers, and glass fibers. Examples of organic fibers include aramid fibers, high-density polyethylene fibers, general nylon fibers, polyester fibers, and the like. Examples of metal fibers include fibers of stainless steel, iron, and the like, and carbon fibers coated with metal may also be used.
Among them, carbon fiber is preferable as the reinforcing fiber.
強化繊維束12を構成する強化繊維の直径及び本数は、特に制限されない。通常、強化繊維の直径は3~100μm程度であり、本数は1000~100000本程度である。
なお、「強化繊維の直径」とは、強化繊維の断面の等面積円相当径(すなわち、強化繊維の断面の投影面積と同じ面積を持つ円の直径を意味する。
The diameter and number of the reinforcing fibers forming the reinforcing
The "diameter of the reinforcing fiber" means the equivalent circular diameter of the cross section of the reinforcing fiber (that is, the diameter of a circle having the same area as the projected area of the cross section of the reinforcing fiber).
本発明の強化繊維パッケージの用途は、特に限定されず、例えば、短繊維と樹脂とからなるSMC(シートモールディングコンパウンド)、長繊維と樹脂とからなる棒状の引抜材、強化繊維を切断して製造されるチョップ等の製造に使用できる。 The use of the reinforcing fiber package of the present invention is not particularly limited. It can be used for the production of chops, etc.
(第2実施形態)
以下、本発明の強化繊維パッケージの第2実施形態の一例について、図7及び図8に基づいて説明する。図7における図1と同じ部分は同符号を付して説明を省略する。
本実施形態の強化繊維パッケージ2は、図7及び図8に示すように、円筒状の支持体10と、支持体10に強化繊維束12が円筒状に巻かれてなる筒状体14と、筒状体14における外周面14a、強化繊維束12における第1の末端12aがある上端面14bを覆う熱収縮性フィルム16Aと、を備える。
(Second embodiment)
An example of a second embodiment of the reinforcing fiber package of the present invention will be described below with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 that are the same as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
As shown in FIGS. 7 and 8, the reinforcing
熱収縮性フィルム16Aは、筒状体14を包装する包装材である。熱収縮性フィルム16Aは、筒状体14の外周面14aと、上端面14bを覆った状態で熱収縮されることで、筒状体14の外周面14a、上端面14bを覆った状態でそれらに密着している。下端面14cは熱収縮性フィルム16Aに覆われていてもよいし、覆われていなくてよい。強化繊維パッケージ2においては、強化繊維束12は全て熱収縮性フィルム16Aによって覆われているため、外部には露出していない。これにより、運搬時等に強化繊維束12が邪魔になりにくく、強化繊維パッケージ2は取り扱い性が優れる。
熱収縮性フィルム16Aとしては、第1実施形態における熱収縮性フィルム16と同じものが使用でき、好ましい態様も同じである。
The heat-
As the heat-
強化繊維パッケージ2においては、強化繊維束12における第1の末端12a寄りの部分12cが筒状体14の上端面14bと熱収縮性フィルム16Aの間に位置し、かつ強化繊維束12の第1の末端12aが支持体10の内部に位置している。すなわち、強化繊維束12における第1の末端12a寄りの部分12cが筒状体14の上端面14bと熱収縮性フィルム16Aの間に位置し、かつ強化繊維束12の第1の末端12aが筒状体14の筒内部に位置している。
これにより、熱収縮性フィルム16Aにおける筒状体14の上端面14b上の部分だけを破断すれば、強化繊維束12の部分12cを掴んで第1の末端12aを引き出すことができる。すなわち、熱収縮性フィルム16Aにおける筒状体14の外周面14a上の部分を破断しなくても、強化繊維束12の第1の末端12aを引き出すことが可能である。そのため、強化繊維束12を第2の末端12bから引き出して使用する場合、強化繊維束12の残量が少なくなっても、筒状体14の外周面14a側の強化繊維束12が熱収縮性フィルム16Aと密着していることで型崩れしにくい。これにより、使用時に強化繊維束12が絡まることを抑制できる。
In the reinforcing
Thus, if only the portion of the heat-
また、強化繊維パッケージ2においては、強化繊維束12における部分12cが筒状体14の上端面14bに位置した状態で、筒状体14の上端面14bが熱収縮性フィルム16Aで覆われているため、強化繊維束12の部分12cが動きにくい。そのため、使用時に強化繊維束12の部分12cを安定して掴みやすく、第1の末端12aを引き出しやすい。
In the reinforcing
以上説明したように、本発明の強化繊維パッケージにおいては、強化繊維パッケージの取り扱い性を優れたものとしつつ、筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断せずに強化繊維束を使用でき、引き出される際に強化繊維束が型崩れして絡まることを抑制できる。 As described above, in the reinforcing fiber package of the present invention, the reinforcing fiber bundle is used without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the tubular body while making the reinforcing fiber package excellent in handleability. It is possible to prevent the reinforcing fiber bundle from losing its shape and becoming entangled when it is pulled out.
なお、本発明の強化繊維パッケージは、前記した強化繊維パッケージ1、2には限定されない。例えば、強化繊維パッケージ1、2は支持体10を備えるものであったが、本発明の強化繊維パッケージは支持体を備えないものであってもよい。
例えば、筒状体の下端面から第1の末端を引き出せるように強化繊維パッケージを設置できる場合等においては、強化繊維束における第1の末端が筒状体の外周面と熱収縮性フィルムの間に位置している状態で、第1の末端寄りの部分が筒状体の下端面に配置されるようにしてもよい。また、強化繊維束における第1の末端が筒状体の筒内部に位置している状態で、第1の末端寄りの部分が筒状体の下端面に配置されるようにしてもよい。この場合は下端面14cが熱収縮フィルムAで覆われていればよい。
Note that the reinforcing fiber package of the present invention is not limited to the reinforcing
For example, in the case where the reinforcing fiber package can be installed so that the first end can be pulled out from the lower end surface of the tubular body, the first end of the reinforcing fiber bundle is between the outer peripheral surface of the tubular body and the heat-shrinkable film. The portion closer to the first terminal end may be arranged on the lower end surface of the cylindrical body in the state of being positioned at the position of . Further, the first end portion of the reinforcing fiber bundle may be located inside the tubular body, and the portion closer to the first end may be arranged on the lower end surface of the tubular body. In this case, the
[強化繊維束の接続方法]
以下、本発明の強化繊維束の接続方法として、強化繊維パッケージ1の強化繊維束12を接続する方法について説明する。
強化繊維パッケージ1は、例えば、複数個を並べて互いの強化繊維パッケージ1の強化繊維束12を直列に繋げた状態で使用することができる。具体的には、図4に示すように、任意の強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第1の末端12aと、それとは別の強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第2の末端12bとを、それら強化繊維束12が直列に繋がるように接続して使用することができる。これにより、より長尺とした強化繊維束12を連続的に引き出して使用できるため、強化繊維束12が無くなる度に強化繊維パッケージ1を取り換えなくて済み、より効率的に繊維強化複合材料の製造が行える。
[Method for connecting reinforcing fiber bundles]
Hereinafter, a method for connecting the reinforcing
The reinforcing
複数の強化繊維パッケージ1における互いの強化繊維束12を接続する際には、まず、各々の強化繊維パッケージ1について、強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bを引き出す。具体的には、図2に示すように、筒状体14から支持体10を引き抜き、図3に示すように、筒状体14の内周面側から第2の末端12bを上方に引き出す。また、強化繊維束12の第1の末端12a側における、筒状体14の上端面14bに位置する部分12cを掴み、図3に示すように、筒状体14の外周面14aに熱収縮性フィルム16が密着した状態のまま、強化繊維束12の第1の末端12aを引き出す。
次いで、図4に示すように、強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第1の末端12aと、それとは別の強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第2の末端12bとを、それらの強化繊維束12が直列に繋がるように接続して接続部18を形成する。
When connecting the reinforcing
Next, as shown in FIG. 4, the first ends 12a of the reinforcing
熱収縮性フィルム16の外側に強化繊維束12の第1の末端12aを引き出す際には、強化繊維束12における第1の末端12aから30cm以上を引き出すことが好ましく、50cm以上を引き出すことがより好ましい。これにより、強化繊維束12の第1の末端12aと、それとは別の強化繊維束12の第2の末端12bとを接続する作業が容易になる。
When pulling out the
互いの強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bとを接続する方法としては、互いの強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bとを重ね合わせた状態で、その部分に加圧エアーを吹き付け、互いの強化繊維を絡み合わせて接続する、いわゆるエアースプライシングによる方法が好ましい。該方法では、接続部の断面積が過度に大きくならないことで、強化繊維束を使用する工程でのトラブルを防止しながら、互いの強化繊維束の第1の末端と第2の末端とを充分な強度で接続できる点で有利である。
なお、互いの強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bとを接続する方法としては、接着剤を使用する方法、粘着テープを使用する方法、末端同士を結び合わせる方法を採用してもよい。
As a method for connecting the first ends 12a and the second ends 12b of the reinforcing
As a method for connecting the
強化繊維パッケージ2を用いる場合も、第1の末端12aを引き出した後は強化繊維パッケージ1の場合と同様の方法で、互いの強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bとを接続することができる。強化繊維パッケージ1と強化繊維パッケージ2の間で、互いの強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bとを接続してもよい。
When using the reinforcing
以上説明した本発明の接続方法によれば、本発明の強化繊維パッケージにおける筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断させずに強化繊維束の第1の末端を引き出して、それとは別の強化繊維パッケージにおける強化繊維束の第2の末端と接続できる。そのため、接続した強化繊維束を引き出して使用する際に、強化繊維束が型崩れして絡まることを抑制できる。 According to the connection method of the present invention described above, the first end of the reinforcing fiber bundle is pulled out without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the tubular body in the reinforcing fiber package of the present invention, and is separated from it. It can be connected with a second end of a reinforcing fiber bundle in another reinforcing fiber package. Therefore, when the connected reinforcing fiber bundles are pulled out and used, it is possible to prevent the reinforcing fiber bundles from losing their shape and becoming entangled.
[強化繊維束の切断方法]
本発明の強化繊維束の切断方法は、例えばSMCの製造の場合等に、本発明の強化繊維パッケージから強化繊維束を引き出し、ロータリーカッターで切断する方法である。
例えば、前記のように任意の強化繊維パッケージ1や強化繊維パッケージ2における第1の末端12aと、それとは別の強化繊維パッケージ1や強化繊維パッケージ2における第2の末端12bとを接続した状態で、より長尺とした強化繊維束12を連続的に引き出してロータリーカッターで切断していくことが可能である。
後述するパッケージ収納物の箱体に収納された強化繊維パッケージの場合も同様に切断作業を行うことができる。
[Method for cutting reinforcing fiber bundle]
The method for cutting the reinforcing fiber bundle of the present invention is a method of drawing out the reinforcing fiber bundle from the reinforcing fiber package of the present invention and cutting it with a rotary cutter, for example, in the case of manufacturing SMC.
For example, as described above, in a state where the
In the case of a reinforcing fiber package housed in a box body of a package housing item to be described later, the cutting work can be performed in the same manner.
本発明の強化繊維束の切断方法においては、本発明の強化繊維パッケージにおける筒状体の外周面上の熱収縮性フィルムを破断させずに強化繊維束を引き出し、切断して使用することができる。そのため、引き出される強化繊維束が型崩れして絡まることが抑制されるため、切断操作を安定して行うことができる。 In the method for cutting a reinforcing fiber bundle of the present invention, the reinforcing fiber bundle can be pulled out and cut for use without breaking the heat-shrinkable film on the outer peripheral surface of the cylindrical body in the reinforcing fiber package of the present invention. . As a result, it is possible to suppress the entanglement of the drawn out reinforcing fiber bundles due to deformation, so that the cutting operation can be stably performed.
[パッケージ収納物]
本発明のパッケージ収納物は、箱体内に複数の本発明の強化繊維パッケージが収納されたものである。以下、本発明のパッケージ収納物の一例について、図5及び図6に基づいて説明する。
[Package storage items]
A packaged article of the present invention is a box containing a plurality of reinforcing fiber packages of the present invention. An example of the package of the present invention will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.
本実施形態のパッケージ収納物100は、図5に示すように、箱体20と、箱体20に収納された6個の強化繊維パッケージ1と、を備える。
この例の箱体20は、収納本体22と、収納本体22の上端開口部を閉じる上蓋24とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
The
収納本体22は、平面視矩形状の底面部26と、底面部26の周縁部から立ち上がる側面部28とを備えており、内部に各強化繊維パッケージ1を筒状体14の上端面14bが上方を向くように収納できるようになっている。
The storage
収納本体22の形状及び大きさは、収納する強化繊維パッケージ1の形状、大きさ、数、配列等に応じて適宜設定すればよい。
収納本体22内には、各強化繊維パッケージ1を仕切る仕切り部材が設けられていてもよい。
The shape and size of the storage
A partition member for partitioning each reinforcing
上蓋24には、各強化繊維パッケージ1に対応する6個の開口部30が形成されている。
この例のパッケージ収納物100においては、強化繊維パッケージ1は支持体10が抜き取られた状態になっている。各強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bは、強化繊維束12が上蓋24の開口部30を通るように引き出されている。そして、強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第1の末端12aと、それとは別の強化繊維パッケージ1における強化繊維束12の第2の末端12bとは、各開口部30に強化繊維束12が通された状態で、6個の強化繊維パッケージ1の強化繊維束12が直列に繋がるように上蓋24の上方で接続されている。
互いの強化繊維束12の第1の末端12aと第2の末端12bとの接続は、各強化繊維束12を上蓋24の開口部30を通して引き出す以外は、前記の強化繊維束の接続方法で説明した要領で行える。
Six
In the packaged
The
パッケージ収納物100内の各強化繊維パッケージ1における強化繊維束12を直列に接続した状態では、各強化繊維パッケージ1の筒状体14の外周面14aには熱収縮性フィルム16が密着した状態のままになっている。すなわち、筒状体14の外周面14a上の熱収縮性フィルム16は破断されていない状態になっている。
When the reinforcing
開口部30の大きさは、強化繊維パッケージ1の熱収縮性フィルム16が通過しにくいように、使用前の強化繊維パッケージ1における筒状体14の上端面14bの大きさよりも小さくなっている。これにより、強化繊維束12が引き出されてその残量が少なくなったときに、強化繊維束12とともに熱収縮性フィルム16が次工程へと送られることが抑制される。
The size of the
開口部30の平面視形状は、この例では円形状である。なお、開口部30の平面視形状は、円形状には限定されず、矩形状等であってもよい。
The planar view shape of the
パッケージ収納物100においては、図6に示すように、各強化繊維パッケージ1を取り出すことなく、上蓋24の開口部30を通じて、筒状体14の内周面側から強化繊維束12を引き出して切断等を行う。このように、パッケージ収納物100は強化繊維パッケージ1を収納した状態のまま強化繊維束を引き出して使用できる。
In the
以上説明した本発明のパッケージ収納物においては、複数の強化繊維パッケージを収納した状態で運搬が行え、また箱体内に各強化繊維パッケージを収納した状態のまま強化繊維束を引き出して使用できるため、取り扱いが便利である。 In the packaged article of the present invention described above, a plurality of reinforcing fiber packages can be transported while each reinforcing fiber package is stored, and the reinforcing fiber bundle can be pulled out and used while each reinforcing fiber package is stored in the box body. Convenient handling.
なお、本発明のパッケージ収納物は、前記したパッケージ収納物100には限定されない。
例えば、本発明のパッケージ収納物における箱体内に収容する強化繊維パッケージの数は、6個には限定されず、5個以下であってもよく、7個以上であってもよい。
本発明のパッケージ収納物の箱体は、開口部が形成されていない上蓋を備えるものであってもよく、上蓋を備えないものであってもよい。
Note that the package storage item of the present invention is not limited to the
For example, the number of reinforcing fiber packages to be accommodated in the box in the packaged article of the present invention is not limited to 6, and may be 5 or less, or may be 7 or more.
The box body of the packaged goods of the present invention may have a top lid without an opening, or may have no top lid.
本発明のパッケージ収納物は、例えばパッケージ収納物100のように6個の強化繊維パッケージ1を備える場合に、各3個ずつの強化繊維パッケージ1の強化繊維束12を直列に接続したものであってもよい。
For example, when the packaged
本発明のパッケージ収納物は、各強化繊維パッケージの強化繊維束が互いに接続されていない状態で収納されているものであってもよい。この場合には、使用現場において強化繊維束の接続作業を行えばよい。また、この場合には、各強化繊維パッケージは支持体を備えたまま収納されていてもよい。現場での作業が容易になる点では、各強化繊維パッケージは支持体が引き抜かれた状態で箱体に収納されていることが好ましい。 The packaged article of the present invention may be one in which the reinforcing fiber bundles of the respective reinforcing fiber packages are not connected to each other. In this case, the work of connecting the reinforcing fiber bundles may be performed at the site of use. Also, in this case, each reinforcing fiber package may be housed with the support. From the viewpoint of facilitating on-site work, it is preferable that each reinforcing fiber package is housed in a box with the support member pulled out.
本発明のパッケージ収納物は、強化繊維パッケージ2が箱体に収納されたものであってもよい。
例えば、筒状体の下端面から第1の末端を引き出せるように強化繊維パッケージを設置できる箱体とした場合等においては、強化繊維束における第1の末端が筒状体の外周面と熱収縮性フィルムの間に位置している状態で、第1の末端寄りの部分が筒状体の下端面に配置された強化繊維パッケージが箱体に収納されたパッケージ収納物であってもよい。また、強化繊維束における第1の末端が筒状体の筒内部に位置している状態で、第1の末端寄りの部分が筒状体の下端面に配置された強化繊維パッケージが箱体に収納されたパッケージ収納物であってもよい。
本発明のパッケージ収納物において、箱体に収納される複数の強化繊維パッケージは、同じ態様ものであってもよく、異なる態様のものであってもよい。
The packaged article of the present invention may be the reinforcing
For example, in the case of a box body in which the reinforcing fiber package can be installed so that the first end can be pulled out from the lower end surface of the cylindrical body, the first end of the reinforcing fiber bundle is heat-shrunk with the outer peripheral surface of the cylindrical body. It may also be a packaged item in which a reinforcing fiber package is housed in a box, the portion near the first end being disposed on the lower end surface of the tubular body while being positioned between the elastic films. Further, the reinforcing fiber package in which the first end of the reinforcing fiber bundle is positioned inside the cylinder of the tubular body and the part near the first end is arranged on the lower end surface of the tubular body is attached to the box. It may be a stored package.
In the packaged article of the present invention, the plurality of reinforcing fiber packages housed in the box may have the same mode or different modes.
[繊維強化複合材料の製造方法]
本発明の繊維強化複合材料の製造方法は、本発明の強化繊維パッケージ又はパッケージ収納物を用いて繊維強化複合材料を製造する方法である。本発明の繊維強化複合材料の製造方法は、本発明の強化繊維パッケージ又はパッケージ収納物における強化繊維パッケージから強化繊維束を引き出して使用する以外は、公知の態様を採用できる。
[Method for producing fiber-reinforced composite material]
The method for producing a fiber-reinforced composite material of the present invention is a method for producing a fiber-reinforced composite material using the reinforced fiber package or package contents of the present invention. For the method for producing the fiber-reinforced composite material of the present invention, known modes can be adopted, except that the reinforcing fiber bundle is pulled out from the reinforcing fiber package of the present invention or the reinforcing fiber package in the packaged article.
以下、本発明の繊維強化複合材料の製造方法の一例として、前記した強化繊維パッケージ1又はパッケージ収納物100を用いて、SMCを製造する方法について説明する。本実施形態の繊維強化複合材料の製造方法は、下記の引出工程、切断工程及び樹脂含浸工程を有することを特徴とする。
引出工程:強化繊維パッケージ1、又はパッケージ収納物100における強化繊維パッケージ1から強化繊維束12を引き出す工程。
切断工程:引き出した強化繊維束12を切断して短繊維化する工程。
樹脂含浸工程:切断された強化繊維束12に樹脂組成物を含浸させてSMCを得る工程。
Hereinafter, as an example of the method for producing the fiber-reinforced composite material of the present invention, a method for producing SMC using the reinforcing
Pulling out step: a step of pulling out the reinforcing
Cutting step: A step of cutting the pulled-out reinforcing
Resin impregnation step: A step of impregnating the cut reinforcing
(引出工程)
例えば、図4に示すように、複数の強化繊維パッケージ1の互いの強化繊維束12が直列に接続された状態で、筒状体14の内周面側から強化繊維束12を上方に連続的に引き出す。
パッケージ収納物100の場合は、図6に示すように、収納された各強化繊維パッケージ1の互いの強化繊維束12が直列に接続された状態で、上蓋24の開口部30を通じて、筒状体14の内周面側から強化繊維束12を上方に連続的に引き出す。
(Extraction process)
For example, as shown in FIG. 4, in a state in which the reinforcing
In the case of the
(切断工程)
強化繊維パッケージ1、又はパッケージ収納物100における強化繊維パッケージ1から引き出した強化繊維束12を、ロータリーカッターで所望の繊維長さとなるように切断する。
(Cutting process)
The reinforcing
(樹脂含浸工程)
切断された強化繊維束12に樹脂組成物を含浸させてSMCを製造する。
樹脂組成物を含浸させる方法は、公知の方法を採用できる。
(Resin impregnation step)
The SMC is manufactured by impregnating the cut reinforcing
A known method can be adopted as a method of impregnating the resin composition.
切断された強化繊維束12に含浸させる樹脂組成物は、繊維強化複合材料に用いられる公知の樹脂を採用でき、熱硬化性樹脂組成物であってもよく、熱可塑性樹脂組成物であってもよい。
The resin composition with which the cut reinforcing
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。補強繊維として炭素繊維を用いる場合は、炭素繊維との接着性の点から、エポキシ樹脂又はビニルエステル樹脂が好ましい。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル・エチレン-プロピレン-ジエン・スチレン(AES)樹脂、アクリロニトリル・スチレン・アクリレート(ASA)樹脂等が挙げられる。
樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of thermosetting resins include epoxy resins, vinyl ester resins, unsaturated polyester resins, polyimide resins, maleimide resins, and phenol resins. When carbon fibers are used as the reinforcing fibers, epoxy resins or vinyl ester resins are preferable from the viewpoint of adhesion to the carbon fibers.
Examples of thermoplastic resins include polyamide resins, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resins, acrylonitrile-ethylene-propylene-diene-styrene (AES) resins, acrylonitrile-styrene-acrylate (ASA) resins, and the like.
Resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
樹脂組成物には、難燃性材料(臭素系化合物、リン及び窒素を含む化合物、リン系化合物、金属水酸化物、シリコーン系化合物、及びヒンダードアミン化合物等)等の樹脂以外の成分が配合されてもよい。
樹脂組成物に配合する樹脂以外の成分は、1種でもよく、2種以上でもよい。
The resin composition contains components other than the resin, such as flame-retardant materials (bromine-based compounds, compounds containing phosphorus and nitrogen, phosphorus-based compounds, metal hydroxides, silicone-based compounds, and hindered amine compounds, etc.). good too.
The components other than the resin to be blended in the resin composition may be one kind, or two or more kinds.
前記樹脂含浸工程で得られたSMCを、必要に応じてSMC以外の繊維強化複合材料と組み合わせて成形を行うことで、繊維強化複合材料成形体を得ることができる。 A fiber-reinforced composite material molded article can be obtained by molding the SMC obtained in the resin impregnation step in combination with a fiber-reinforced composite material other than SMC as necessary.
以上説明した本発明の繊維強化複合材料の製造方法においては、強化繊維パッケージの取り扱い性を確保しつつ、強化繊維束が型崩れして絡まることを抑制できるため、安定して繊維強化複合材料を製造することができる。 In the method for producing a fiber-reinforced composite material of the present invention described above, it is possible to suppress the reinforcing fiber bundles from losing their shape and becoming entangled while ensuring the handleability of the reinforcing fiber package. can be manufactured.
なお、本発明の繊維強化複合材料の製造方法は、前記したSMCの製造方法には限定されない。
例えば、本発明の繊維強化複合材料の製造方法は、樹脂含浸工程の前に切断工程を有さない方法であってもよい。
本発明の繊維強化複合材料の製造方法は、強化繊維パッケージから引き出した強化繊維束に樹脂組成物を含浸させて、棒状の繊維強化複合材料(引抜材)を製造する方法であってもよい。
The method for producing the fiber-reinforced composite material of the present invention is not limited to the method for producing SMC described above.
For example, the method for producing a fiber-reinforced composite material of the present invention may be a method that does not have a cutting step before the resin impregnation step.
The method for producing a fiber-reinforced composite material of the present invention may be a method for producing a bar-shaped fiber-reinforced composite material (pultruded material) by impregnating a reinforcing fiber bundle pulled out from a reinforcing fiber package with a resin composition.
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
[比B/Aの測定]
炭素繊維束の任意の5か所の厚みAを直径6mmの平面プローブマイクロメーターで測定し、同様に任意の5か所の幅Bをノギスで測定した。そして、厚みAと幅Bのそれぞれの平均値を用いて、炭素繊維束の比B/Aを算出した。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited by the following description.
[Measurement of ratio B/A]
The thickness A of the carbon fiber bundle at five arbitrary locations was measured with a plane probe micrometer having a diameter of 6 mm, and the width B at arbitrary five locations was similarly measured with a vernier caliper. Then, using the average values of the thickness A and the width B, the ratio B/A of the carbon fiber bundles was calculated.
[製造例1]
ミキサー(特殊機化工業(株)製、商品名:ハイビスディスパーミックス、ホモミキサー仕様:型式3D-5型)を用い、以下の手順で、転相乳化することでサイジング液を調製した。
エポキシ樹脂jER(登録商標)828(商品名、三菱化学株式会社製)40質量部、エポキシ樹脂jER(登録商標)1001(商品名、三菱化学株式会社製)40質量部、及びノニオン系界面活性剤プルロニックF88(商品名、BASF製)20質量部を、90℃にてプラネタリーミキサーとホモミキサーで混練、混合し、樹脂組成物(II)(サイジング剤)を得た。次に、この樹脂組成物に脱イオン水を少量ずつ滴下して転相点を通過した後、滴下する水量を増加した。最終的に樹脂組成物濃度40質量%のサイジング液を得た。
[Production Example 1]
Using a mixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd., trade name: Hivis Dispermix, homomixer specifications: model 3D-5), a sizing liquid was prepared by phase inversion emulsification in the following procedure.
Epoxy resin jER (registered trademark) 828 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 40 parts by weight, epoxy resin jER (registered trademark) 1001 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 40 parts by weight, and
[実施例1]
サイジング剤が付着していない炭素繊維束(三菱レイヨン社製、商品名:パイロフィル(登録商標)TR 50S15L(フィラメント数15000本、ストランド強度5000MPa、ストランド弾性率242GPa))を、製造例1で製造したサイジング液を固形分が5質量%になるように調整した水分散液に浸漬し、ニップロールで炭素繊維束に対する含液率を20質量%に調整した後に、150℃の熱風乾燥炉で2分間乾燥した。得られた炭素繊維束の厚みAに対する幅Bの比B/Aは55であった。
特開2009-221017号公報の実施例1に記載の巻取機Aを用いて、内径82mm、長さ280mmの、軸方向に連続したミシン目を持つセンタープル紙管(支持体10)に、紙管軸方向の長さが265mmの筒状体を形成するように炭素繊維束(強化繊維束12)を5000m連続して巻き取って、図9に示す炭素繊維束筒状体(筒状体14)を形成した。得られた円筒状の炭素繊維束筒状体の外径は160mmであった。
[Example 1]
A carbon fiber bundle (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name: Pyrofil (registered trademark) TR 50S15L (number of filaments: 15,000, strand strength: 5,000 MPa, strand elastic modulus: 242 GPa)) to which no sizing agent was attached was produced in Production Example 1. The sizing liquid is immersed in an aqueous dispersion adjusted to have a solid content of 5% by mass, and after adjusting the liquid content to 20% by mass with respect to the carbon fiber bundle with a nip roll, it is dried in a hot air drying oven at 150 ° C. for 2 minutes. bottom. The ratio B/A of the width B to the thickness A of the obtained carbon fiber bundle was 55.
Using the winding machine A described in Example 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-221017, a center pull paper tube (support 10) having an inner diameter of 82 mm and a length of 280 mm and having continuous perforations in the axial direction, 5000 m of carbon fiber bundles (reinforcing fiber bundles 12) are continuously wound so as to form a cylindrical body having a length of 265 mm in the paper tube axial direction, and the carbon fiber bundle cylindrical body (cylindrical body) shown in FIG. 14) was formed. The obtained cylindrical carbon fiber bundle cylinder had an outer diameter of 160 mm.
図9に示すように、得られた炭素繊維束筒状体(筒状体14)の外周面14a側で強化繊維束12で輪を作り、その輪よりも第1の末端12a側の部分を外周面14aに沿って一周させ、一部を二つ折りにして前記輪の中に挿入するようにして、強化繊維束12の第1の末端12a側の部分を結んだ。なお、この際、結び目13から第1の末端12aまでの長さが40cmとなるようにした。
次に、図10に示すように、強化繊維束12の結び目13から第1の末端12aまでの部分を、筒状体14の上端面14bを通って第1の末端12aが外周面14aにおける結び目13と反対側に位置するように配置した。この状態の筒状体14の周囲に、高さ(紙管軸方向の長さ。以下、同じ。)385mm、長さ530mm、厚み20μmの低密度ポリエチレン熱収縮性フィルム(熱収縮性フィルム16)を巻き付けた後、フィルムの長さ方向の両方の端部16a,16bを5mm重ねて融着した。さらに、筒状体14及び熱収縮性フィルム16を130℃で20秒間加熱して、フィルムを熱収縮させて筒状体14に密着させ、炭素繊維束パッケージを得た。
得られた炭素繊維パッケージにおいては、筒状体14の上端面14bに配置されている、強化繊維束12における第1の末端12aから30cmの部分を掴んで引っ張ることで、熱収縮性フィルム16を除去することなく第1の末端12aを引き出すことができた。
As shown in FIG. 9, a ring is formed from the reinforcing
Next, as shown in FIG. 10, the portion from the
In the obtained carbon fiber package, the heat-
[実施例2]
実施例1と同様にして得た筒状体14における強化繊維束12の第1の末端12a側の部分を、結び目13から第1の末端12aまでの長さを30cmとする以外は実施例1と同様にして結んだ。
次に、図11に示すように、強化繊維束12の結び目13から第1の末端12aまでの部分を、筒状体14の上端面14bを通って第1の末端12aがセンタープル紙管(支持体10)内、すなわち筒状体14の筒内部に位置するように配置した。この状態の筒状体14の周囲に、高さ385mm、長さ530mm、厚み20μmの低密度ポリエチレン熱収縮性フィルム(熱収縮性フィルム16A)を巻き付けた後、フィルムの長さ方向の両方の端部16a,16bを5mm重ねて融着した。さらに、筒状体14及び熱収縮性フィルム16を130℃で20秒間加熱して、フィルムを熱収縮させて筒状体14に密着させ、炭素繊維束パッケージを得た。その結果、熱収縮性フィルム16Aは、筒状体14の外周面14a、上端面14b及び下端面14cを被覆した。
得られた炭素繊維パッケージにおいては、熱収縮性フィルム16Aにおける筒状体14の上端面14bを覆う部分を破り、支持体10の内部に位置する炭素繊維束の第1の末端12aを引き出して把持できた。すなわち、熱収縮性フィルム16Aにおける筒状体14の外周面14aを覆う部分を除去することなく強化繊維束12の第1の末端12aを引き出すことができた。
[Example 2]
Example 1 except that the portion on the
Next, as shown in FIG. 11, the portion from the
In the obtained carbon fiber package, the portion of the heat-
[比較例1]
図12に示すように、実施例1と同様にして得た筒状体14における強化繊維束12の第1の末端12a側の部分を、結び目13から第1の末端12aまでの長さを10cmとする以外は実施例1と同様にして結んだ。次に、強化繊維束12の結び目13から第1の末端12aまでの部分を全て筒状体14の外周面14a上に配置した状態で、筒状体14の外周面14aに低密度ポリエチレン熱収縮性フィルム(熱収縮性フィルム16)を巻き付けた以外は実施例1と同様にして炭素繊維束パッケージを得た。
得られた炭素繊維パッケージにおいては、センタープル紙管(支持体10)のミシン目を切断して除去しても、熱収縮性フィルム16を除去することなく強化繊維束12における第1の末端12aを引き出すことはできなかった。
[Comparative Example 1]
As shown in FIG. 12, the length from the
In the obtained carbon fiber package, even if the perforations of the center-pull paper tube (support 10) are cut and removed, the heat-
1、2 強化繊維パッケージ
10 支持体
12 強化繊維束
12a 第1の末端
12b 第2の末端
14 筒状体
14a 外周面
14b 上端面
14c 下端面
16、16A 熱収縮性フィルム
18 接続部
20 箱体
22 収納本体
24 上蓋
26 底面部
28 側面部
30 開口部
100 パッケージ収納物
Claims (7)
前記強化繊維束は、前記外周面側の第1の末端と、前記筒状体の内周面側の第2の末端を有し、
前記第1の末端寄りの部分は結び目を有し、
前記結び目は、前記強化繊維束の前記第1の末端寄りの部分で形成された輪の中に、前記輪よりも前記第1の末端側の部分における前記筒状体の前記外周面を一周した先の一部が二つ折り状態で通された結び目であり、
前記強化繊維束の前記結び目よりも前記第1の末端側の部分が前記筒状体の一方の端面において露出した部分を有し、前記第1の末端が外周面における結び目と反対側であって、筒状体の外周面と熱収縮フィルムの間に位置するように配置された、
強化繊維パッケージ。 A part of the outer peripheral surface and the end face of a cylindrical body formed by winding a reinforcing fiber bundle in a cylindrical shape is covered with a heat-shrinkable film, and the heat-shrinkable film is heat-shrunk to partially cover the outer peripheral surface and the end face. A reinforced fiber package in close contact with
The reinforcing fiber bundle has a first end on the outer peripheral surface side and a second end on the inner peripheral surface side of the cylindrical body,
The portion near the first end has a knot,
The knot encircles the outer peripheral surface of the cylindrical body in the portion closer to the first end than the loop in the loop formed by the portion closer to the first end of the reinforcing fiber bundle. It is a knot with a part of the tip passed in a double-folded state,
A portion of the reinforcing fiber bundle closer to the first end than the knot has an exposed portion on one end surface of the cylindrical body, and the first end is on the opposite side of the knot on the outer peripheral surface. , arranged to be positioned between the outer peripheral surface of the tubular body and the heat-shrinkable film,
Reinforcement fiber package.
前記強化繊維束は、前記外周面側の第1の末端と、前記筒状体の内周面側の第2の末端を有し、
前記第1の末端寄りの部分は結び目を有し、
前記結び目は、前記強化繊維束の前記第1の末端寄りの部分で形成された輪の中に、前記輪よりも前記第1の末端側の部分における前記筒状体の前記外周面を一周した先の一部が二つ折り状態で通された結び目であり、
前記強化繊維束の前記結び目よりも前記第1の末端側の部分が前記筒状体の一方の端面を通過し、前記第1の末端が外周面における結び目と反対側であって、筒状体の外周面と熱収縮フィルムの間に位置するように配置された、
強化繊維パッケージ。 A reinforcing fiber package in which the outer peripheral surface of a cylindrical body formed by winding reinforcing fiber bundles in a cylindrical shape is covered with a heat-shrinkable film, and the heat-shrinkable film is heat-shrunk and adheres to the outer peripheral surface,
The reinforcing fiber bundle has a first end on the outer peripheral surface side and a second end on the inner peripheral surface side of the cylindrical body,
The portion near the first end has a knot,
The knot encircles the outer peripheral surface of the cylindrical body in the portion closer to the first end than the loop in the loop formed by the portion closer to the first end of the reinforcing fiber bundle. It is a knot with a part of the tip passed in a double-folded state,
A portion of the reinforcing fiber bundle closer to the first end than the knot passes through one end surface of the cylindrical body, and the first end is on the opposite side of the knot on the outer peripheral surface, and the cylindrical body arranged so as to be positioned between the outer peripheral surface of the
Reinforcement fiber package.
前記強化繊維束は、前記外周面側の第1の末端と、前記筒状体の内周面側の第2の末端を有し、
前記第1の末端寄りの部分は結び目を有し、
前記結び目は、前記強化繊維束の前記第1の末端寄りの部分で形成された輪の中に、前記輪よりも前記第1の末端側の部分における前記筒状体の前記外周面を一周した先の一部が二つ折り状態で通された結び目であり、
前記強化繊維束の前記結び目よりも前記第1の末端側の部分が前記筒状体の一方の端面を通過し、前記第1の末端を前記筒状の支持体内部に配置された、強化繊維パッケージ。 The outer peripheral surface of a cylindrical body in which a reinforcing fiber bundle is cylindrically wound around a cylindrical support is covered with a heat-shrinkable film, and the heat-shrinkable film is heat-shrunk to provide reinforcement in close contact with the outer peripheral surface. A fiber package,
The reinforcing fiber bundle has a first end on the outer peripheral surface side and a second end on the inner peripheral surface side of the cylindrical body,
The portion near the first end has a knot,
The knot encircles the outer peripheral surface of the cylindrical body in the portion closer to the first end than the loop in the loop formed by the portion closer to the first end of the reinforcing fiber bundle. It is a knot with a part of the tip passed in a double-folded state,
A reinforcing fiber in which a portion of the reinforcing fiber bundle closer to the first end than the knot passes through one end surface of the cylindrical body, and the first end is disposed inside the cylindrical support. package.
前記強化繊維束を筒状に巻いて前記筒状体を形成し、
前記筒状体の外周面側において、前記強化繊維束の外周面側の第1の末端寄りの部分で輪を作り、その輪よりも前記第1の末端側の部分を前記外周面に沿って一周させ、その先の一部を二つ折りにして前記輪の中に通して結び目を形成し、
前記強化繊維束の前記結び目よりも前記第1の末端側の部分を、筒状体の一方の端面を通って、前記第1の末端が外周面における結び目と反対側であって、筒状体の外周面と熱収縮フィルムの間に位置するように配置し、
さらにこの状態で前記筒状体の周囲に熱収縮性フィルムを巻き付け、加熱して前記熱収縮性フィルムを熱収縮させて、前記熱収縮性フィルムを前記筒状体の前記外周面と端面に密着させることを特徴とする、強化繊維パッケージの製造方法。 A method for manufacturing a reinforcing fiber package in which the outer peripheral surface of a cylindrical body in which a reinforcing fiber bundle is wound in a cylindrical shape is covered with a heat-shrinkable film, and the heat-shrinkable film is heat-shrunk to adhere to the outer peripheral surface. There is
forming the tubular body by winding the reinforcing fiber bundle into a tubular shape;
On the outer peripheral surface side of the tubular body, a ring is formed at a portion closer to the first end on the outer peripheral surface side of the reinforcing fiber bundle, and the portion closer to the first end than the ring is stretched along the outer peripheral surface. Make one turn, fold a part of the tip in half and pass it through the loop to form a knot,
The part of the reinforcing fiber bundle closer to the first end than the knot is passed through one end surface of the cylindrical body, and the first end is on the opposite side of the knot on the outer peripheral surface, and the cylindrical body Arranged so that it is located between the outer peripheral surface of and the heat shrink film,
Further, in this state, a heat-shrinkable film is wrapped around the cylindrical body, heated to shrink the heat-shrinkable film, and the heat-shrinkable film is adhered to the outer peripheral surface and the end surface of the cylindrical body. A method for manufacturing a reinforced fiber package, characterized by:
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