JPH0822550B2 - シート材成形装置における脱泡装置並びに該装置に用いるワイヤーメッシュベルト及び押圧ローラー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主として、SMC（Sheet Molding Compound,
繊維強化シート成形材）を成形するシートー材成形装置
において、シート体間内の気泡を除去するための脱泡装
置並びに該装置に用いるワイヤーメッシュベルト及び押
圧ローラーに関する。

〔従来の技術〕

SMCは、FRP（Fiber glass Reinforced Plastic,繊維
強化プラスチック）の一種で、適当なカット長に切断さ
れたガラス繊維に不飽和ポリエステル樹脂、充填剤（炭
カルなど）、離型剤、触媒、顔料などを含浸させて化学
的に増粘したシート状のプレス成形加工用材料であり、
高い生産性、高強度、良好な表面性などの特徴があるた
め、プレス加工により、バスタブ、クーリングタワー等
の成形品を成形するのに使用されている。そして、この
SMCを製造する場合には、１枚の連続状のポリエチレン
フィルムの上面に樹脂を塗布したのち、その塗付面上
へ、細断した強化材（例えば、ガラス繊維）を散布し、
その上にもう一枚の連続状のポリエチレンフィルムの表
面に樹脂を塗布したものを積層状に合わせて一体ものと
する。このように形成する、２枚のポリエチレンフィル
ムとその内部の樹脂塗付層−細片状強化材−樹脂塗付層
は、これらを一体的に圧縮することにより、前記細片状
強化材が、上下の樹脂塗付層へランダムに移動し、含浸
することによって強化されたシート状に成形するように
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述したように、２枚の連続状のポリエチ
レンフィルムを合わせて、内部にガラス繊維を有する樹
脂を挾み込む際に、内部に残る気泡を外部に押し出す必
要がある。このため、従来は、円柱状のロールの外周に
螺旋状に巻線を巻回したものを用い、第８図と第９図に
示すように、上記２枚のポリエチレンフィルム２が合わ
さった段階において、その上で上記巻線ロール１を回転
させることにより、気泡をポリエチレンフィルム２の両
端から押し出すようにしているが、上記従来の巻線ロー
ル１を用いた場合には、２枚のポリエチレンフィルム２
を合わせた際に気泡を多く生じる恐れがあると共に、巻
線によって、気泡とともに樹脂３を両端に押し出した
り、ポリエチレンフィルムの表面が荒れるといった問題
がある。また、これを防ぐために、巻線ロールの押し付
け力及び回転を少なくすると、脱泡効果が充分に得られ
ないという問題が生じる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、２枚の連続状のシート体の間に樹脂
を挾み込む際に、気泡が生じにくい上に、万一、内部に
生じた気泡もシート体の両端から容易に押し出すことが
でき、両シート体内部の樹脂を外部に押し出すことがな
く、かつシート体表面にしわ等が生じることがないシー
ト材成形装置における脱泡装置並びに該装置に用いるワ
イヤーメッシュベルト及び押圧ローラーを提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、補強用繊維を
有する樹脂を２枚の連続状のシート体の間に充填してな
るシート材の該一方のシート体の接触する無端状の脱泡
用ワイヤーメッシュベルトがそのワイヤー係合部及び進
行方向直線部を複数の支持ローラーの環状溝部に収納し
た状態で該支持ローラーに支持され、かつ他方のシート
体に接触して押圧する複数の押圧ローラーがその押圧部
を順次大きくせしめるように配置されたものである。

また、上記脱泡用ワイヤーメッシュベルトは、複数の
ワイヤーが互いに係合されることによって、進行方向直
線部と直交方向直線部とワイヤー係合部とからなるメッ
シュ体が構成され、かつ上記ワイヤー係合部のピッチが
シート材の進行方向に対してよりも該進行方向に直交す
る方向に長く設置されると共に、上記ワイヤー係合部及
び進行方向直線部が、上記直交方向直線部が形成する平
面よりも凹んで構成されたものである。

さらに、上記押圧ローラーは、その中央部に円柱状の
シート接触部が形成され、かつ両端部が上記シート接触
部より縮径して形成されたものである。

〔作用〕

本発明のシート材成形装置における脱泡装置にあって
は、支持ローラーの環状溝部にワイヤーメッシュベルト
のワイヤー係合部及び進行方向直線部を収納した状態で
支持ローラーに支持されたワイヤーメッシュベルトによ
って、一方のシート体を支えると共に、押圧ローラーに
よって、他方のシート体をその押圧面積が順次大きくな
るように押圧することにより、２枚のシート体内の気泡
を左右端に向けて円滑に押し出していく。

また、本発明の脱泡用ワイヤーメッシュベルトにあっ
ては、シート材の進行方向に対して直交する直交方向直
線部によってシート材を支え、かつ進行方向直線部及び
ワイヤー係合部をシート材から退避させることにより、
シート材内の気泡を進行方向に対して直交する方向に誘
導し易くする。

さらに、本発明の脱泡用押圧ローラーにあっては、そ
の両端部が中央部のシート接触部より縮径していること
によって、順次、シート接触部が長いものを用いること
により、気泡をシート材の中央部から両端部に円滑に押
し出すことができる。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第７図に基づいて本発明の一実施
例を説明する。

第１図は本発明の脱泡装置を組み込んだSMCシート材
成形装置の一例を示す概略構成図である。この図におい
て符号10は、ポリエチレンフィルム11を巻回した下側ポ
リエチレンフィルムロールであり、この下側ポリエチレ
ンフィルムロール10から供給されたポリエチレンフィル
ム11は、案内ローラー12を介してフレーム13上に設置さ
れた脱泡用ワイヤーメッシュベルト14に載置されて搬送
されるようになっている。そして、この脱泡用ワイヤー
メッシュベルト14は、一対の回転ローラー15a,15b間に
張設された無端状のものである。また、上記案内ローラ
ー12と上流側の回転ローラー15aとの間において、フレ
ーム13の上方には、上記下側ポリエチレンフィルム11の
上面に樹脂Ａを塗布する塗布装置（ドクターブレード）
16が設置されており、上記上流側の回転ローラー15aの
下流寄りであって、上記フレーム13の上方には、ガラス
繊維Ｂを切断して下側ポリエチレンフィルム11上に供給
する切断装置（ロービングカッター）17が配置されてい
る。そして、上記切断装置17の下流側には、上側ポリエ
チレンフィルム18を巻回した上側ポリエチレンフィルム
ロール19と、この上側ポリエチレンフィルム18の表面に
樹脂Ａを塗布する塗布装置（ドクターブレード）20と、
上側ポリエチレンフィルム18を案内する案内ローラー2
1,22とが設置されている。さらに、この案内ローラー22
の下流側において、上記下側ポリエチレンフィルム11の
下方には、該ワイヤーメッシュベルト14を支持する複数
の支持ローラー23が、かつ上側ポリエチレンフィルム18
の上方には、該上側ポリエチレンフィルム18を支持し、
下方に押圧する複数の押圧ローラー24がそれぞれ互いに
対向配置されている。さらにまた、上記各ローラー23,2
4の下流側であって、上記一対のポリエチレンフィルム1
8,11の上下には、それぞれ、複数の含浸ローラー25,26
が互い違いに配置されており、これらの含浸ローラー2
5,26の間には、両ポリエチレンフィルム18,11間を押圧
してガラス繊維Ｂに樹脂Ａをしみ込ませる上下一対の含
浸用ワイヤーメッシュベルト27,28が配設されている。
そして、これらの含浸用ワイヤーメッシュベルト27,28
は、織物状（杉綾織状，ヘリンボーン型）の無端ベルト
であり、それぞれ、一対の回動ローラー29間及び回動ロ
ーラー30と駆動ローラー31との間に張設されている。ま
た、この駆動ローラー31には駆動モータ22が連結されて
おり、この駆動モータ32によって、含浸用ワイヤーメッ
シュベルト28が搬送され、かつ回動ローラー30及び下流
側の回転ローラー15bを介して上記脱泡用ワイヤーメッ
シュベルト14が搬送されるようになっていると共に、上
記含浸用ワイヤーメッシュベルト28の移動につれて、含
浸用ワイヤーメッシュベルト27も搬送されるようになっ
ている。なお、符号33はでき上がったシート材34を巻き
取るための巻き取りロールである。

上記脱泡用ワイヤーメッシュベルト14は、第３図ない
し第５図に示すように、多数のワイヤー14aが矩形波状
に折曲されて互いに係合されたものであり、シート材34
の進行方向に直交する方向の直交方向直線部14bと、こ
の直交方向直線部14bから下方に折り曲げられたワイヤ
ー係合部14cと、このワイヤー係合部14cの下端からシー
ト材34の進行方向に延在する進行方向直線部14dとが繰
り返し構成されたものである。そして、相隣るワイヤー
14aのワイヤー係合部14cどうしが係合されて、矩形状の
網目を有するメッシュ体14eが形成されている。従っ
て、上記ワイヤー係合部14cのピッチは、シート材34の
進行方向に対してよりも該進行方向に直交方向に長く設
定されると共に、上記ワイヤー係合部14c及び進行方向
直線部14dは、上記直交方向直線部14bが形成する上面よ
りも下方に凹んで、上記各支持ローラー23の外周に形成
された複数の環状溝部23a内に収納されている。

上記押圧ローラー24は、第６図と第７図に示すよう
に、その中央部に円柱状のシート接触部24aが形成さ
れ、かつ両端部24bが上記シート接触部24aから外側に行
くほど縮径した円錐状に形成されている。そして、上記
各押圧ローラー24のシート接触部24aの長さが第６図に
おいて左から右に行くほど（上流側から下流側に行くほ
ど）長く設定されている。なお、第６図において最も右
側の押圧ローラー24はシート接触部24aのみで円錐状の
両端部は形成されていない。

上記のように構成された脱泡装置を組み込んだシート
材成形装置を用いてSMCのシート材34を成形する場合に
は、まず、下側ポリエチレンフィルムロール10から下側
ポリエチレンフィルム11を案内ローラー12を介して塗布
装置16に送り、この塗布装置16によって樹脂Ａを下側ポ
リエチレンフィルム11の上面に塗布した後、この下側ポ
リエチレンフィルム11を脱泡用ワイヤーメッシュベルト
14上に載置して下流側に移送する。次いで、切断装置17
によって切断されたガラス繊維Ｂが下側ポリエチレンフ
ィルム11上に供給された後に脱泡部に送られる。

一方、上側ポリエチレンフィルムロール19から供給さ
れた上側ポリエチレンフィルム18の表面には塗布装置20
によって樹脂Ａが塗布された後に案内ローラー21,22に
よって脱泡部に送られる。

そして、この脱泡部において、下側ポリエチレンフィ
ルム11の樹脂Ａとガラス繊維Ｂとが付着した上面と、上
側ポリエチレンフィルム18の樹脂Ａが付着した表面（下
面）とが合わさって一体化される。この場合、上側ポリ
エチレンフィルム18の上方から押圧する各押圧ローラー
24のシート接触部24aが順次大きく設定されているか
ら、上下のポリエチレンフィルム18,11が合わさる時
に、中央部から外側に向かって順次押し付けられ、従っ
て、気泡が両ポリエチレンフィルム18,11内に封じ込ま
れることが少ない。その上、順次、外側に向かって押圧
面積が広がっていくから、万一、両ポリエチレンフィル
ム18,11間に生じた気泡も両端部に押しやられて除去さ
れる。また、この際、下側ポリエチレンフィルム11を下
側から支えている脱泡用ワイヤーメッシュベルト14は、
その直交方向直線部14bによって下側ポリエチレンフィ
ルム11を支持すると共に、ワイヤー係合部14cと進行方
向直線部14dを支持ローラー23の環状溝部23a内に収納し
ているから、上記各押圧ローラー24の作用によって両ポ
リエチレンフィルム18,11の両端側へ押し出されている
気泡が、上記直交方向直線部14bに沿って円滑に誘導さ
れ、かつワイヤー係合部14cと進行方向直線部14dが上記
下側ポリエチレンフィルム11に触れることがなく、上記
気泡の動きの障害となることがない。さらに、上記ワイ
ヤー係合部14cと進行方向直線部14dが支持ローラー23の
環状溝部23aに収納されることによって、脱泡用ワイヤ
ーメッシュベルト14の蛇行を防止することができる。

続いて、上記脱泡部で気泡を除去しながら、一体化さ
れたシート材34は、上下に互い違いに配置された含浸ロ
ーラー25,26によって、その厚さ（20mm）が３〜8mmにな
るまで押圧されて、両ポリエチレンフィルム11,18内の
ガラス繊維Ｂに樹脂Ａが十分に含浸された状態となる。
そして、このようにして製造されたSMCのシート材34は
巻き取りロール33に巻き取られる。

上述したように、上記脱泡部において、円滑に気泡を
両ポリエチレンフィルム11,18の両端部から追い出すこ
とができるから、両ポリエチレンフィルム11,18に所定
以上の大きな力を加える必要がなく、従って、シート材
34の表面にしわがよったり、あるいは樹脂がシート材34
の両端からはみ出したりする不具合が発生することがな
い。この結果、成形されたシート材を用いて後工程のプ
レス工程においてプレス成形する場合に、気泡に起因す
る欠陥の発生を防ぐことができ、かつ表面が滑かで、所
定の強度を有する安定した品質の成形品が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、補強用繊維を有する
樹脂を２枚の連続状のシート体の間に充填してなるシー
ト材の該一方のシート体に接触する無端状の脱泡用ワイ
ヤーメッシュベルトがそのワイヤー係合部及び進行方向
直線部を複数の支持ローラーの環状溝部に収納した状態
で該支持ローラーに支持され、かつ他方のシート体に接
触して押圧する複数の押圧ローラーがその押圧部を順次
大きくせしめるように配置されたものであるから、支持
ローラーの環状溝部にワイヤーメッシュベルトのワイヤ
ー係合部及び進行方向直線部を収納した状態で支持ロー
ラーに支持されたワイヤーメッシュベルトによって、一
方のシート体を支えると共に、押圧ローラーによって、
他方のシート体をその押圧面積が順次大きくなるように
押圧することにより、２枚のシート体内の気泡を左右端
に向けて円滑に押し出していくことができ、かつ２枚の
連続状のシート体の間に樹脂を挾み込む際に気泡が生じ
にくい上にシート体内部の樹脂を外部に押し出すことが
なく、またシート体の表面にしわ等が生じることがない
という優れた効果を有する。

また、上記脱泡用ワイヤーメッシュベルトは、複数の
ワイヤーが互いに係合されることによって、進行方向直
線部と直交方向直線部とワイヤー係合部とからなるメッ
シュ体が構成され、かつ上記ワイヤー係合部のピッチが
シート材の進行方向に対してよりも該進行方向に直交す
る方向に長く設置されると共に、上記ワイヤー係合部及
び進行方向直線部が、上記直交方向直線部が形成する平
面よりも凹んで構成されたものであるから、上記直交方
向直線部によってシート材を支え、かつ進行方向直線部
及びワイヤー係合部をシート材から退避させることによ
り、シート材内の気泡を進行方向に対して直交する方向
に誘導し易い上に、蛇行するのを確実に防止できる。

さらに、上記押圧ローラーは、その中央部に円柱状の
シート接触部が形成され、かつ両端部が上記シート接触
部より縮径して形成されたものであるから、その両端部
が中央部のシート接触部より縮径していることによっ
て、順次、シート接触部が長いものを用いることによ
り、気泡をシート材の中央部から両端部に円滑に押し出
すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図はシート材成形装置の一例を示す概略構成図、第
２図は２枚のシート体の合流部（脱泡部）の一例を示す
正面図、第３図は脱泡用ワイヤーメッシュベルトの一例
を示す平面図、第４図は第３図のIV-IV線矢視図、第５
図は支持ローラー23の一例を示す説明図、第６図は押圧
ローラー24の一例を示す平面図、第７図は第６図のVII-
VII線矢視図、第８図と第９図は従来の巻線ロールを示
すもので、第８図は平面図、第９図は正面図である。 Ａ……樹脂、Ｂ……ガラス繊維（補強用繊維）、11……
下側ポリエチレンフィルム（シート体）、14……脱泡用
ワイヤーメッシュベルト、14a……ワイヤー、14b……直
交方向直線部、14c……ワイヤー係合部、14d……進行方
向直線部、14e……メッシュ体、18……上側ポリエチレ
ンフィルム（シート体）、23……支持ローラー、23a…
…環状溝部、24……押圧ローラー、24a……シート接触
部（押圧部）、24b……両端部、34……シート材、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 良二 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内 (72)発明者 武田 教博 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２枚の連続状のシート体の間に補強用繊維
   を有する樹脂が充填されてなるシート材を成形するに際
   して、両シート体間の気泡を該両シート体を挾圧するこ
   とにより除去するシート材成形装置における脱泡装置に
   おいて、一方のシート体に接触する無端状の脱泡用ワイ
   ヤーメッシュベルトがそのワイヤー係合部及び進行方向
   直線部を複数の支持ローラーの環状溝部に収納した状態
   で該支持ローラーに支持され、かつ他方のシート体に接
   触して押圧する複数の押圧ローラーがその押圧部を順次
   大きくせしめるように配置されたことを特徴とするシー
   ト材成形装置における脱泡装置。
2. 【請求項２】複数のワイヤーが互いに係合されることに
   よって、進行方向直線部と直交方向直線部とワイヤー係
   合部とからなるメッシュ体が構成され、かつ上記ワイヤ
   ー係合部のピッチがシート材の進行方向に対してよりも
   該進行方向に直交する方向に長く設定されると共に、上
   記ワイヤー係合部及び進行方向直線部が、上記直交方向
   直線部が形成する平面よりも凹んで構成されたことを特
   徴とするシート材成形装置における脱泡装置用ワイヤー
   メッシュベルト。
3. 【請求項３】中央部に円柱状のシート接触部が形成さ
   れ、かつ両端部が上記シート接触部より縮径して形成さ
   れたことを特徴とするシート材成形装置における脱泡装
   置用押圧ローラー。