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公開番号2024127065
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023035928
出願日2023-03-08
発明の名称繊維強化樹脂材料の製造方法及び製造装置
出願人マツダ株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類B29C 70/50 20060101AFI20240912BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】高強度の繊維強化樹脂材料を効率良く製造可能な繊維強化樹脂材料の製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】強化繊維2の束に樹脂材料3を含浸させた繊維強化樹脂材料の製造方法であって、強化繊維2に樹脂材料3を含浸させた第1形態の帯状材料11に対し、搬送方向に延びる第1折り目11a,11bを形成する第1工程S11と、第1形態の帯状材料11を幅方向から押圧して第1折り目11a,11bに沿って折り畳み、重なり合う面を密着させて第2形態の帯状材料12を形成する第2工程S12とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
強化繊維の束に樹脂材料を含浸させた繊維強化樹脂材料の製造方法であって、
強化繊維に樹脂材料を含浸させた第１形態の帯状材料に対し、搬送方向に延びる第１折り目を形成する第１工程と、
前記第１形態の帯状材料を幅方向から押圧して前記第１折り目に沿って折り畳み、重なり合う面を密着させて第２形態の帯状材料を形成する第２工程とを備える、繊維強化樹脂材料の製造方法。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の繊維強化樹脂材料の製造方法において、
前記第１工程の前に、前記搬送方向に沿って一方向に配列した強化繊維に樹脂材料を含浸させて帯状の前記第１形態の帯状材料を形成する準備工程を備える、繊維強化樹脂材料の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の繊維強化樹脂材料の製造方法において、
前記第２工程の後、前記第２形態の帯状材料に対し、前記第１工程とは異なる方向から前記搬送方向に延びる第２折り目を形成する第３工程と、
前記第２形態の帯状材料を前記第２工程とは異なる方向から押圧して前記第２折り目に沿って折り畳み、重なり合う面を密着させて第３形態の帯状材料を得る第４工程とを備える、繊維強化樹脂材料の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の繊維強化樹脂材料の製造方法において、
前記第１工程は、前記搬送方向に直交する第１軸を回転軸とする第１折り目形成ローラの、周方向に形成された第１折り目形成部を、前記第１形態の帯状材料に押圧させながら回転することで前記第１折り目を形成し、
前記第２工程は、前記第１軸と交差する方向に延びる第２軸を回転軸とする第１プレスローラを回転して前記第１形態の帯状材料を押圧し、前記第１軸が延びる方向に重畳させた前記第２形態の帯状材料を形成する、繊維強化樹脂材料の製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の繊維強化樹脂材料の製造方法において、
前記第１工程は、前記搬送方向に直交する第１軸を回転軸とする第１折り目形成ローラの、周方向に形成された第１折り目形成部を、前記第１形態の帯状材料に押圧させながら回転することで前記第１折り目を形成し、
前記第２工程は、前記第１軸と交差する方向に延びる第２軸を回転軸とする第１プレスローラを回転して前記第１形態の帯状材料を押圧し、前記第１軸が延びる方向に重畳させた前記第２形態の帯状材料を形成し、
前記第３工程は、前記第１軸と交差する方向に延びる第３軸を回転軸とする第２折り目形成ローラの、周方向に形成された第２折り目形成部を、前記第２形態の帯状材料に押圧させながら回転することで前記第２折り目を形成し、
前記第４工程は、前記第３軸と交差する方向に延びる第４軸を回転軸とする第２プレスローラを回転して前記第２形態の帯状材料を押圧し、前記第３軸が延びる方向にさらに重畳させた前記第３形態の帯状材料を形成する、繊維強化樹脂材料の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の繊維強化樹脂材料の製造方法において、
前記折り目形成部は、前記搬送方向に沿って延びる凹条及び凸条であり、前記凹条及び前記凸条を有する一対の前記折り目形成ローラが、前記帯状材料を挟み込むとともに互いの前記凹条と前記凸条とを噛み合わせながら回転する、繊維強化樹脂材料の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の繊維強化樹脂材料の製造方法において、
一対の前記プレスローラによって、前記帯状材料を前記折り目の両側から挟み込んで押圧し、前記折り目に沿って折り畳む、繊維強化樹脂材料の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の繊維強化樹脂材料の製造方法において、
前記折り目形成ローラは、その回転軸の延びる方向に複数の前記凹条及び前記凸条を交互に有し、山型の折り目と谷型の折り目が連続する蛇腹状の帯状材料を形成する、繊維強化樹脂材料の製造方法。
【請求項９】
強化繊維の束に樹脂材料を含浸させた繊維強化樹脂材料の製造装置であって、
搬送方向に沿って一方向に配列した強化繊維に樹脂材料を含浸させて帯状にした第１形態の帯状材料を前記搬送方向へ搬送する搬送装置と、
前記搬送方向に沿って延びる第１折り目形成部を備え、前記第１形態の帯状材料へ前記第１折り目形成部を押圧する第１折り目形成部材と、
前記搬送方向において前記第１折り目形成部材よりも下流側に配置され、前記第１折り目形成部材とは異なる方向から前記第１形態の帯状材料を押圧することにより、前記搬送方向と交差する方向に重畳された第２形態の帯状材料を形成する第１プレス部材と、を備える繊維強化樹脂材料の製造装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の繊維強化樹脂材料の製造装置において、
前記搬送方向において前記第１プレス部材よりも下流側に配置され、前記搬送方向に沿って延びる第２折り目形成部を備え、前記第１折り目形成部材とは異なる方向から前記第２形態の帯状材料へ前記第２折り目形成部を押圧する第２折り目形成部材と、
前記搬送方向において前記第２折り目形成部材よりも下流側に配置され、前記第２折り目形成部材とは異なる方向から前記第２形態の帯状材料を押圧することにより、前記搬送方向と交差する方向に更に重畳された第３形態の帯状材料を形成する第２プレス部材と、を備える繊維強化樹脂材料の製造装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、繊維強化樹脂材料の製造方法及び製造装置に関する技術分野に属する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
繊維強化樹脂材料は、軽量かつ高強度な材料として、様々な分野で活用されている。一般的に、繊維強化樹脂材料は、強化繊維の束を樹脂へ含浸させて生産されるが、繊維束の隙間に樹脂が充填されず空隙が残ると、材料としての特性が低下する。このような空隙を減らすために、従来、高圧で樹脂を含浸させる手法が用いられている。
【０００３】
繊維強化樹脂材料の他の製造方法としては、例えば特許文献１に、強化繊維を搬送しながら含浸槽へ入れられた粉体状熱可塑性樹脂中を通過させ、一対の加熱ロールにより加熱・加圧することで樹脂と強化繊維とを一体化する製造方法が開示されている。また特許文献２には、織物のような強化繊維のウェブに接着剤が塗布された後、ウェブが切断され、積層して多層ウェブにされた後、型に挟み込まれて硬化及び成形される方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平５－５７８２１号公報
特許２００７－３８６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
空隙を減らすために高圧で樹脂を含浸させる方法は、製造効率が悪いという課題がある。特許文献１の方法は、強化繊維と樹脂が単層であるため、高い強度が必要となる部材の生産には不向きである。特許文献２の方法は、帯状材料の切断、重畳及び硬化の多段階で構成されるため、製造効率が悪く、装置の大型化も招く。
【０００６】
ここに開示された技術は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高強度の繊維強化樹脂材料を効率良く製造可能な繊維強化樹脂材料の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、ここに開示された技術は、強化繊維の束に樹脂材料を含浸させた繊維強化樹脂材料の製造方法であって、強化繊維に樹脂材料を含浸させた第１形態の帯状材料に対し、搬送方向に延びる第１折り目を形成する第１工程と、前記第１形態の帯状材料を幅方向から押圧して前記第１折り目に沿って折り畳み、重なり合う面を密着させて第２形態の帯状材料を形成する第２工程とを備える構成とした。
【０００８】
上記の構成によれば、簡易な一連の工程で帯状材料を折り畳み、重畳させることが可能であるため、製造効率良く高強度の繊維強化樹脂材料を形成できる。
【０００９】
一実施形態では、前記第１工程の前に、前記搬送方向に沿って一方向に配列した強化繊維に樹脂材料を含浸させて帯状の前記第１形態の帯状材料を形成する準備工程を備えても良い。
【００１０】
上記の構成によれば、帯状の第１形態の帯状材料の形成から重畳までを一連の工程で行うことで、より効率良く高強度の繊維強化樹脂材料を形成できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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