(57)【要約】【課題】本発明は、高いガラス含有率を確保しながら、生産速度の向上を図ることができる長繊維強化ペレットの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、溶融状態の熱可塑性樹脂８が供給される樹脂含浸槽４内で、連続した複数のガラス繊維１０を束ねてなるガラス繊維束３０を複数のロッド３に掛け渡してジグザグに搬送することにより、ガラス繊維束３０の断面形状を扁平に変形させてほぐしながら、ガラス繊維束３０に溶融状態の熱可塑性樹脂８を含浸させ、その後、樹脂含浸槽４の引き出し孔５を通じてガラス繊維束３０を引き出した後、ペレット状に切断する長繊維強化樹脂ペレット５０の製造方法であって、引き出し孔５の断面形状は、その長手方向がロッド３の軸線方向に沿った扁平形状をなす。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融状態の熱可塑性樹脂が容れられた樹脂含浸槽内で、連続した複数のガラス繊維を束ねてなるガラス繊維束を複数のロッドに掛け渡してジグザグに搬送することにより、前記ガラス繊維束の断面形状を扁平に変形させて、前記ガラス繊維束に前記溶融状態の熱可塑性樹脂を含浸させ、その後、前記樹脂含浸槽の引き出し孔を通じて前記ガラス繊維束を引き出した後、ペレット状に切断する長繊維強化樹脂ペレットの製造方法であって、
前記引き出し孔の断面形状は、その長手方向が前記ロッドの軸線方向に沿った扁平形状をなすことを特徴とする長繊維強化樹脂ペレットの製造方法。
【請求項２】
前記引き出し孔の断面形状の長手方向における最大幅と前記長手方向に直交する方向における最大幅との比率が２：１〜８：１であることを特徴とする請求項１記載の長繊維強化樹脂ペレットの製造方法。
【請求項３】
前記引き出し孔の断面形状は、楕円形状又は長円形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の長繊維強化樹脂ペレットの製造方法。
【請求項４】
前記複数のロッドは、周方向に回転しない非回転ロッドであることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項記載の長繊維強化樹脂ペレットの製造方法。
【請求項５】
前記ロッドにおける前記ガラス繊維束の折れ角が１２０°〜６０°であることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項記載の長繊維強化樹脂ペレットの製造方法。
【請求項６】
前記ガラス繊維束の搬送方向における前記樹脂含浸槽の手前には、前記ガラス繊維束にテンションを加えるためのテンション付加手段が設けられ、前記ガラス繊維束には、前記テンション付加手段と前記樹脂含浸槽との間において、２００ｇｆ〜１４００ｇｆのテンションが掛けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一項記載の長繊維強化樹脂ペレットの製造方法。
【請求項７】
前記ガラス繊維束は、前記複数のガラス繊維を束ねたガラス繊維中間束を複数束ねてなることを特徴とする請求項１〜請求項６のうちいずれか一項記載の長繊維強化樹脂ペレットの製造方法。
【請求項８】
前記ガラス繊維は、断面形状が扁平であり、前記ガラス繊維の断面形状の長手方向における最大幅と前記長手方向に直交する方向における最大幅との比率が１．５：１〜６：１であることを特徴とする請求項１〜請求項７のうちいずれか一項記載の長繊維強化樹脂ペレットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形品の成形材料として利用される長繊維強化樹脂ペレットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、長繊維強化ペレットの製造方法として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された長繊維強化ペレットの製造方法では、溶融状態の熱可塑性樹脂が容れられた樹脂含浸槽内において、ガラス繊維束を複数のロッドに巻き掛けてジグザグに搬送することにより、溶融状態の熱可塑性樹脂を含浸させ、その後、樹脂含浸槽の引き出し孔において、前記ガラス繊維束を引き出した後、ペレット状に切断している。この製造方法では、ガラス繊維束を開繊しながら、熱可塑性樹脂を含浸させることで、ガラス繊維束に対する熱可塑性樹脂の含浸性を高め、ペレットの機械的強度の向上を図っている。
【特許文献１】特許第３２３４８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、このような長繊維強化ペレットの製造にあたっては、ガラス含有率の高い製品が望まれている。しかし、単純にペレットのガラス含有率を高くすると毛羽が発生しやすくなり、その結果、糸切れがおきてしまうという問題があった。ペレットの生産速度を向上させるためにガラス繊維束の搬送速度を上げた場合には、更に糸切れが発生しやすくなる。特に、前述したような従来の長繊維強化ペレットの製造方法においては、一般的に、円形の引き出し孔が採用されており、ガラス繊維束の搬送速度を上げると、扁平に変形したガラス繊維束を引き出す際にガラス繊維束に大きな負荷がかかる。その結果、ガラス繊維束から毛羽が生じたりガラス繊維束が切断されたりするため、生産速度を向上させることが更に難しいという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、高いガラス含有率を確保しながら、生産速度の向上を図ることができる長繊維強化ペレットの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、溶融状態の熱可塑性樹脂が容れられた樹脂含浸槽内で、連続した複数のガラス繊維を束ねてなるガラス繊維束を複数のロッドに掛け渡してジグザグに搬送することにより、ガラス繊維束の断面形状を扁平に変形させて開繊しながら、ガラス繊維束に溶融状態の熱可塑性樹脂を含浸させ、その後、樹脂含浸槽の引き出し孔を通じてガラス繊維束を引き出した後、ペレット状に切断する長繊維強化樹脂ペレットの製造方法であって、引き出し孔の断面形状は、その長手方向がロッドの軸線方向に沿った扁平形状をなすことを特徴とする。
【０００６】
この長繊維強化樹脂ペレットの製造方法によれば、引き出し孔の断面形状の長手方向がロッドの軸線方向に沿った扁平形状をなしているため、複数のロッドに掛け渡してジグザグに搬送されることによって断面形状が扁平に変形されたガラス繊維束を引き出し孔から引き出すにあたり、ガラス繊維束に加わる負荷を低減することができる。その結果、搬送速度を上げた際に引き出し孔においてガラス繊維束に毛羽が生じたり切断したりすることを抑制できるので、高いガラス含有率を確保しながら、ペレットの生産速度の向上を図ることができる。
【０００７】
また、引き出し孔の断面形状の長手方向における最大幅と前記長手方向に直交する方向における最大幅との比率が２：１〜８：１であることが好ましい。この場合、好適に引き出し孔においてガラス繊維束に加わる負荷を低減することができるので、ペレットの生産速度の向上に有利である。
【０００８】
また、引き出し孔の断面形状は、楕円形状又は長円形状であることが好ましい。複数のロッドにより扁平に変形されたガラス繊維束の断面形状は、楕円形状や長円形状に近い形状となる。従って、引き出し孔の断面形状を楕円形状又は長円形状とすることで、引き出し孔においてガラス繊維束に加わる負荷の低減が図られるため、ペレットの生産速度の向上に有利である。
【０００９】
複数のロッドは、周方向に回転しない非回転ロッドであることが好ましい。このような構成は、複数のロッドがガラス繊維束の搬送に合わせて回転する場合と比べて、ガラス繊維束の断面形状をより効果的に変形させるため、ガラス繊維束に対する熱可塑性樹脂の含浸性を高めることができる。
【００１０】
また、ロッドにおけるガラス繊維束の折れ角が１２０°〜６０°であることが好ましい。折れ角が１２０°より大きいと、ガラス繊維束の断面形状が扁平に変形されにくくなってしまう。また、６０°未満の場合には、樹脂含浸槽内のガラス繊維束にテンションが均一に掛からないため、毛羽が生じて、ガラス繊維束が切れる可能性が高くなる。
【００１１】
また、ガラス繊維束の搬送方向における樹脂含浸槽の手前には、ガラス繊維束にテンションを加えるためのテンション付加手段が設けられ、ガラス繊維束には、テンション付加手段と樹脂含浸槽との間において、２００ｇｆ〜１４００ｇｆのテンションが掛けられていることが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、ガラス繊維束が複数のロッド間をジグザグに搬送されるにあたり、ガラス繊維束はより強い力でロッドに押し付けられるので、ガラス繊維束の断面形状は短時間で扁平になり、樹脂との接触面積が増えるため含浸性が向上する。その結果、生産速度の向上が図られる。また、テンションを加えることにより、ガラス繊維束におけるガラス繊維の引き揃えが行われるため、引き出し孔においてガラス繊維のほつれ等の発生を抑制できる。その結果、ほつれたガラス繊維と引き出し孔との摩擦で生じる糸切れを低減できる。
【００１３】
また、ガラス繊維束は、複数のガラス繊維を束ねたガラス繊維中間束を複数束ねてなることが好ましい。このような構成によれば、ガラス繊維束が複数のロッドによりジグザグに搬送されて、その断面形状が変形されるにあたり、ガラス繊維間に生じる隙間に加えてガラス繊維を束ねたガラス繊維中間束間に生じるより大きな隙間に溶融状態の熱可塑性樹脂が入り込むため、ガラス繊維を直接束ねた場合と比べて、ガラス繊維束に対する熱可塑性樹脂の含浸性を高めることができる。
【００１４】
また、ガラス繊維は、断面形状が扁平であり、ガラス繊維の断面形状の長手方向における最大幅と前記長手方向に直交する方向における最大幅との比率が１．５：１〜６：１であることが好ましい。前記の形状を有するガラス繊維からなるガラス繊維束は、複数のロッドに掛け渡してジグザグに搬送される際に、各々のガラス繊維がその断面の長手方向に引き揃えられるので、扁平の度合いが大きい。従って、扁平の引き出し孔からガラス繊維を引き出す際に、ガラス繊維束に加わる負荷の低減が図られるため、ペレットの生産速度の向上に有利である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高いガラス含有率を確保しながら、生産速度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る長繊維強化ペレットの製造方法を説明するための概略側面図であり、図２は、図１のガラス繊維束を示す断面図である。図３は、図１のロッドを示す側面図である。なお、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係る長繊維強化ペレットの製造方法に用いられるペレット製造装置１は、ガラス繊維束３０にテンションを加えるためのテンションロッド（テンション付加手段）２と、ガラス繊維束３０がジグザグに掛け渡される１４本の搬送用ロッド３と、ガラス繊維束３０に熱可塑性樹脂を含浸させるための樹脂含浸槽４と、を備えている。更に、ペレット製造装置１は、ガラス繊維束３０をＸ軸方向に搬送するための一対の搬送ローラ６と、樹脂含浸槽４の引き出し孔５から引き出されたガラス繊維束３０をペレット状に切断するための切断機７と、を備えている。なお、図１に示すように、ガラス繊維束３０が搬送される方向をＸ軸方向、鉛直方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸及びＺ軸に直交する方向をＹ軸方向とする。
【００１９】
図２に示すように、ガラス繊維束３０は、長円形状の断面を有するガラス繊維１０を複数本束ねて形成されたガラス繊維中間束２０を更に複数本束ねることで形成される。ガラス繊維束３０を構成するガラス繊維１０は、長円形状の断面を有する場合、長円形状の断面の長手方向における幅と長手方向に直交する方向における幅との比率が１．５：１〜６：１であることが好ましい。この比率が１．５：１より小さい場合には、通常の円形断面のものと比べて後述する搬送ローラ３における開繊効果がほぼ変わらず、６：１を超えると長繊維強化ペレット５０の製造作業の効率が低下してしまう。このガラス繊維１０の断面の長手方向における幅と長手方向に直交する方向における幅との比率としては、３：１〜５：１であることがより好ましい。なお、図には示していないがガラス繊維束３０は、ガラス繊維１０を複数本束ねた構成でもよい。また、ガラス繊維１０の断面形状は円形状であってもよく、円形状の断面を有する場合には、その断面の直径は３μｍ〜２３μｍであることが好ましく、６μｍ〜１８μｍであることが更に好ましい。
【００２０】
また、ガラス繊維１０が長円形状の場合、断面の長手方向に直交する方向における最大幅は１μｍ〜１８μｍであることが好ましい。長手方向に直交する方向における最大幅が１μｍ未満のガラス繊維は製造することが難しい。一方、１８μｍを超えると、剛性が高くなりすぎ搬送時に切断等が生じる可能性が高くなる。また、断面の長手方向における最大幅は、４μｍ〜５０μｍであることが好ましい。長手方向における最大幅が４μｍ未満の場合は、ガラス繊維１０の生産性が低下し製造コストが大きくなる。一方、５０μｍを超えると、剛性が高くなりすぎ搬送時に切断等が生じる可能性が高くなる。
【００２１】
このようなガラス繊維１０を集束剤により１００〜４０００本の複数本束ねることでガラス繊維中間束２０、いわゆるガラス繊維ストランドが形成される。ガラス繊維中間束２０としては、番手が３０Ｔｅｘ〜２４００Ｔｅｘで在ることが好ましく、２００Ｔｅｘ〜８００Ｔｅｘで在ることがより好ましく、更に３００Ｔｅｘ〜５００Ｔｅｘで在ることが特に好ましい。ガラス繊維中間束２０は、円筒状の巻芯を中心として巻き取られ、巻体２１を形成する。
【００２２】
ガラス繊維束３０は、複数個の巻体２１から引き出されたガラス繊維中間束２０を束ねることで形成される。ガラス繊維束３０は、複数のガラス繊維ストランドから形成されるいわゆる合糸ロービングに相当する。このようなガラス繊維束３０としては、ガラス繊維中間束２０の本数が２本〜３０本、ガラス繊維束３０の番手が６０Ｔｅｘ〜７７００Ｔｅｘで在ることが好ましく、またガラス繊維中間束２０の本数が３本〜１６本、ガラス繊維束３０の番手が６００Ｔｅｘ〜６０００Ｔｅｘで在ることがより好ましく、ガラス繊維中間束２０の本数が４本〜１２本、ガラス繊維束３０の番手が１２００Ｔｅｘ〜３０００Ｔｅｘで在ることが特に好ましい。
【００２３】
図１に示すように、第１のテンションロッド２は、Ｙ軸方向に延在する中心軸線を有する円柱形状の部材であり、Ｘ軸方向に並んで２本設けられている。これらのテンションロッド２の外周面には、ガラス繊維束３０が２つのテンションロッド２を囲う長円を描くように巻き掛けられている。これらのテンションロッド２は、ペレット製造装置１内で位置が固定されており、搬送されるガラス繊維束３０とテンションロッド２との間に生じる摩擦力によってガラス繊維束３０にテンションが掛けられる。テンションを掛ける方法は、テンションロッド２を囲う長円を描くように一回巻き掛けてもよく、複数回巻き掛けてもよい。また、テンションは、ガラス繊維束３０がテンションロッド２の後に設けられた搬送用ロッド３に接触することによっても掛けられる。搬送用ロッド３はテンションの微調整に用いることができる。
【００２４】
このようなテンションロッド２としては、本数が２本に限られず、２本〜２０本であるものが好ましい。また、テンションロッド２とガラス繊維束３０とが接している長さである接触距離は、２５ｍｍ〜６０ｍｍであることが好ましく、３０ｍｍ〜５０ｍｍであることがより好ましい。更に、テンションロッド２の直径は、３ｍｍ〜１８ｍｍであることが好ましく、６ｍｍ〜１２ｍｍであることがより好ましい。また、ガラス繊維束３０がテンションロッド２に接触している角度（テンションロッド２の中心軸を中心とした周方向の角度）の合計である接触角は、３００°〜１１００°であることが好ましく、７２０°〜９９０°であることがより好まく、８５０°〜９５０°であることが更に好ましい。また、テンションロッド２の材質としては、鉄やステンレス合金、真鍮等が例示されるが、ガラス繊維束３０の摩擦により傷が生じにくいものが選択される。
【００２５】
また、ガラス繊維束３０に掛かっているテンションは、テンションロッド２とガラス繊維束３０がテンションロッド２から直接掛け渡された搬送用ロッド３との間において、２００ｇｆ〜１４００ｇｆであることが好ましく、８００ｇｆ〜１２００ｇｆであることがより好ましい。このテンションが２００ｇｆ未満の場合には、ガラス繊維束３０内でガラス繊維中間束２０やガラス繊維１０に緩みが生じてしまい、長繊維強化ペレット５０の機械的強度等の品質が低下するおそれがある。また、テンションが１４００ｇｆを超える場合には、ガラス繊維中間束２０やガラス繊維１０が切れる可能性が高くなる。このテンションの測定は、２個の固定ローラと、２個の固定ローラの間に設けられると共に２個の固定ローラの中心軸を含む面に対して直交する方向に移動可能な可動ローラとを備える測定器により行うことができる。このような測定器において、２個の固定ローラの外周面の上端と可動ローラの外周面の下端との間にガラス繊維束３０を挟みこみ、可動ローラに加わる反力をひずみゲージやバネにより検出することでガラス繊維束３０に掛かっているテンションを測定できる。このような測定器としては、日本電産シンポ（株）製のＤＴＭ−２Ｋが例示される。
【００２６】
搬送用ロッド３は、Ｙ軸方向に延在する中心軸線を有する円柱形状の部材であり、ガラス繊維束３０が掛け渡されてガラス繊維束３０の搬送をガイドする。搬送用ロッド３は、ペレット製造装置１内で位置が固定され、周方向に回転不能な非回転ロッドである。搬送用ロッド３は、Ｘ軸方向に所定の間隔で７本ずつ並べられ、上下２列で合計１４本設けられている。また、搬送用ロッド３は、Ｚ軸方向において互いに重ならないように設けられている。これらの搬送用ロッド３は、樹脂含浸槽４の入口を跨いで配列されており、樹脂含浸槽４内外に渡ってガラス繊維束３０の搬送をガイドする。
【００２７】
このように構成された搬送用ロッド３には、テンションロッド２から搬送されるガラス繊維束３０がジグザグに掛け渡されている。ガラス繊維束３０は、搬送用ロッド３の各々において上方又は下方に押圧力を加えられ、その断面形状がＺ軸方向につぶれ、かつＹ軸方向に拡がった形状、すなわち扁平な形状となるように変形される。その結果、ガラス繊維束３０内においてガラス繊維中間束２０及びガラス繊維１０が開繊され、溶融状態の熱可塑性樹脂８がガラス繊維中間束２０及びガラス繊維束１０内に侵入しやすくなる。
【００２８】
このような搬送用ロッド３としては、ロッドの本数が３本〜２０本であることが好ましく、４本〜１６本であることがより好ましい。ロッドの本数が３本未満である場合には、ガラス繊維束３０が十分に開繊されず、また２０本より多くしても、開繊効果はあまり向上しない。また、搬送用ロッド３の直径は、テンションロッド２と同じであっても異なっていても良く、３ｍｍ〜１８ｍｍであることが好ましく、６ｍｍ〜１２ｍｍであることがより好ましい。また、搬送用ロッド３の材質は、テンションロッド２と同じであっても異なっていても良く、鉄やステンレス合金、真鍮等からガラス繊維束３０の摩擦により傷が生じにくいものが選択される。
【００２９】
また、各々の搬送用ロッド３は、１本の搬送用ロッド３におけるガラス繊維束３０の折れ角α、すなわちＸＺ平面内において搬送されるガラス繊維束３０が搬送用ロッド３に接触する点Ｔの接線とガラス繊維束３０が搬送用ロッド３から離れる点Ｒの接線とがなす角αが９０°〜１２０°となるように配置されていることが好ましい（図３参照）。この折れ角αが１２０°より大きいと、ガラス繊維束３０の断面形状が扁平に変形されにくくなってしまう。また、折れ角αが６０°未満の場合には、樹脂含浸槽４内のガラス繊維束３０にテンションが均一に掛からないため、毛羽が生じて、その結果、ガラス繊維束３０が切れる可能性が高くなる。この折れ角αとしては、８０°〜１００°であることがより好ましく、９０°であることが特に好ましい。
【００３０】
樹脂含浸槽４には、図示しない樹脂層から溶融状態の熱可塑性樹脂８が供給されている。樹脂含浸槽４内では、搬送用ロッド３によってガイドされたガラス繊維束３０が溶融状態の熱可塑性樹脂８中を搬送される。このとき、ガラス繊維束３０の周囲及び内部に熱可塑性樹脂８の含浸が行われる。
【００３１】
樹脂含浸槽４に供給される熱可塑性樹脂８は、加熱によって溶融状態となる熱可塑性樹脂であれば良く、具体的には、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリカーボネイト、ポリプロピレンに酸変性ポリプロピレンを配合したものなどが好適であり、ナイロン又はポリプロピレンであることが特に好ましい。
【００３２】
図４（ａ）は、引き出し孔を示す正面図である。図１及び図４（ａ）に示すように、引き出し孔５は、樹脂含浸槽４からガラス繊維束３０を引き出すための孔であり、その断面形状（ＸＹ平面を切断面とした断面形状）が搬送用ロッド３によって扁平に変形されたガラス繊維束３０の断面形状に対応した長円形状をなしている。この長円の長手方向は、Ｙ軸方向と略一致し、Ｚ軸方向に略直交する。引き出し孔５の断面の長手方向における幅と長手方向に直交する方向における幅との比率は、２：１〜８：１であることが好ましく、３：１〜６：１であることがより好ましい。
【００３３】
ガラス繊維束３０を構成するガラス繊維１０の断面積の合計と引き出し孔５の断面積との比率は、１：１．５〜１：４であることが好ましく、１：１．８〜１：２．４であることがより好ましい。ガラス繊維１０の断面積の合計に対する引き出し孔５の断面積の比率が１．５未満の場合、引き出し孔５とガラス繊維束３０との摩擦によりガラス繊維３０が切れやすくなり生産性が低くなる。一方、引き出し孔５の断面積の比率が４より大きい場合にはペレットのガラス含有率が低くなる。
【００３４】
搬送ローラ６は、樹脂含浸槽４の引き出し孔５の外側に設けられ、ガラス繊維束３０を挟み込む上下一対のローラである。搬送ローラ６は、モータによって回転駆動され、これによってガラス繊維束３０は引き出し孔５から引き出されると共に、切断機７に向かって搬送される。
【００３５】
切断機７は、ガラス繊維束３０を下方に向けてガイドするガイドローラ７Ａと、ガイドローラ７Ａの外周面上でガラス繊維束３０を切断する回転カッタ部７Ｂと、を備えている。切断機７は、熱可塑性樹脂８が含浸されたガラス繊維束３０を回転カッタ部７Ｂによってペレット状に切断することにより長繊維強化ペレット５０を形成する。
【００３６】
次に、前述したペレット製造装置１を用いた長繊維強化ペレットの製造方法について説明する。
【００３７】
図１に示すように、本実施形態に係る長繊維強化ペレットの製造方法では、先ず巻体２１から引き出されたガラス繊維中間束２０を合糸してガラス繊維束３０が形成される。このとき、ガラス繊維中間束２０内におけるガラス繊維１０の長円形状の断面の長手方向がＹ軸方向に沿った状態で合糸される。ガラス繊維束３０は、テンションロッド２によって適切な強さのテンションが加えられた状態で、搬送用ロッド３に掛け渡され、ジグザグに搬送される。
【００３８】
その後、ガラス繊維束３０は、搬送用ロッド３におけるジグザグな搬送により開繊されながら、溶融状態の熱可塑性樹脂が収容された樹脂含浸槽４内に搬送される。そして、樹脂含浸槽４内において、ガラス繊維束３０の周囲及び内部に溶融状態の熱可塑性樹脂８が付着して、ガラス繊維束３０に熱可塑性樹脂８が含浸される。
【００３９】
続いて、ガラス繊維束３０は、樹脂含浸槽４の引き出し孔５から引き出されることで、ガラス繊維束３０に付着した余分な熱可塑性樹脂８を削ぎながら、樹脂含浸槽４の外へと搬送される。樹脂含浸槽４の外へ搬送されたガラス繊維束３０は、搬送ローラ６を経て切断機７のガイドローラ７Ａにガイドされる。そして、ガイドローラ７Ａにガイドされたガラス繊維束３０が回転カッタ７Ｂによって所定の長さを有するペレット状に切断されることで、長繊維強化ペレット５０が製造される。
【００４０】
この長繊維強化樹脂ペレットの製造方法によれば、引き出し孔５の断面形状の長手方向が搬送用ロッド３の中心軸線方向に沿った長円形状をなしているため、複数の搬送用ロッド３において断面形状が扁平に変形されたガラス繊維束３０を引き出し孔５から引き出すにあたり、ガラス繊維束３０に加わる負荷を低減することができる。その結果、搬送速度を上げた際に引き出し孔５においてガラス繊維束３０に毛羽が生じたり切断したりすることを抑制できるので、長繊維強化ペレット５０の生産速度の向上を図ることができる。
【００４１】
また、この長繊維強化樹脂ペレットの製造方法における引き出し孔５の断面形状は、長円形状をなしている。搬送用ロッド３により扁平に変形されたガラス繊維束３０の断面形状は、長円形状や楕円形状に近い形状となる。従って、引き出し孔５の断面形状を長円形状とすることで、引き出し孔５においてガラス繊維束３０に加わる負荷の低減が図られるため、長繊維強化ペレット５０の生産速度の向上に有利である。
【００４２】
また、搬送用ロッド３は、周方向に回転しない非回転ロッドである。このような構成は、搬送用ロッド３がガラス繊維束３０の搬送に合わせて周方向に回転する場合と比べて、ガラス繊維束３０の断面形状をより効果的に変形させるため、ガラス繊維束３０に対する熱可塑性樹脂８の含浸性を高めることができる。
【００４３】
また、ガラス繊維束３０にテンションを加えるためのテンションロッド２がガラス繊維束３０の搬送方向における樹脂含浸槽４の手前に設けられている。このような構成によれば、ガラス繊維束３０が搬送用ロッド３によりジグザグに搬送されるにあたり、より強い力でガラス繊維束３０の断面形状を変形させることができるので、ガラス繊維束３０が十分に開繊され、ガラス繊維束３０に対する熱可塑性樹脂８の含浸性を高めることができる。また、テンションを加えることにより、ガラス繊維束３０内でガラス繊維中間束２０の引き揃えが行われると共にガラス繊維１０の引き揃えも行われる。このことは、搬送速度を上げた際に引き出し孔５においてガラス繊維中間束２０やガラス繊維１０のほつれ等が生じることを抑制するので、長繊維強化ペレット５０の生産速度の向上に有利である。
【００４４】
また、ガラス繊維束３０は、複数のガラス繊維１０を束ねたガラス繊維中間束２０を複数束ねて形成されている。このような構成によれば、ガラス繊維束３０が搬送用ロッド３によりジグザグに搬送されて、その断面形状が変形されるにあたり、ガラス繊維１０間に生じる隙間に加えてガラス繊維中間束２０間に生じるより大きな隙間に溶融状態の熱可塑性樹脂８が入り込むため、ガラス繊維１０を直接束ねた場合と比べて、ガラス繊維束３０に対する熱可塑性樹脂８の含浸性を高めることができる。
【００４５】
また、ガラス繊維１０は、断面形状が扁平な長円形状であり、ジグザグに搬送されるガラス繊維束３０内において、各々のガラス繊維１０がその断面の長手方向に引き揃えられることで、ガラス繊維１０同士の間に存在する熱可塑性樹脂８が搾り出されるので、ガラス繊維束３０のガラス含有率が高くなる。
【００４６】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００４７】
例えば、引き出し孔５の断面形状は、搬送用ロッド３により変形されたガラス繊維束の断面形状に応じた扁平な形状であれば楕円形であっても良く、その他、ひし形や長方形であっても良い（図４（ｂ）及び図４（ｃ）参照）。特には、長円形状や楕円形状であることが好ましい。また、引き出し孔５は、樹脂含浸槽４の外側に向かうにつれて縮径される構成であっても良い。この場合、引き出し孔５の断面形状は、入口側と出口側とで異なっていても良く、どちらか一方でも扁平な形状であれば良いが全体にわたって扁平形状であることが好ましい。
【００４８】
また、ガラス繊維束３０を構成するガラス繊維１０の断面形状は、長円形状に限られず、楕円形状やひし形の形状であっても良く、円形であっても良い。また、ガラス繊維１０の断面形状が円形の場合には、その直径が３μｍ〜２３μｍであることが好ましい。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明の好適な実施例を更に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００５０】
（実施例１）
実施例１では、樹脂含浸槽４の引き出し孔５の断面積は１．３９ｍｍ２とした。また、その扁平比（すなわち引き出し孔５の長円形状の断面における長手方向の幅と長手方向に直交する方向の幅との比）を２：１とした。ガラス繊維１０として断面形状が長円形状（断面の長手方向における最大幅が３２μｍ、長手方向に直交する方向における最大幅が８μｍ、扁平比が４：１）のものを用いた。また、ガラス繊維束３０は、ガラス繊維１０を８００本束ねて構成されたガラス繊維中間束２０を４本束ねて、番手を１６００Ｔｅｘとした。搬送用ロッド３は、非回転ロッドとし、各々の搬送用ロッド３におけるガラス繊維束３０の折れ角αを９０°とした。
【００５１】
また、テンションロッド２におけるガラス繊維束３０が接触している角度（テンションロッド２の中心軸を中心とした周方向の角度）の合計を接触角とし、接触角を９２５．６°とした。ガラス繊維束３０がテンションロッド２に接触している長さを接触距離とし、その距離を４８．５ｍｍとした。そして、テンションロッド２とガラス繊維束３０がテンションロッド２から直接掛け渡された搬送用ロッド３との間において、ガラス繊維束３０に掛かるテンションを８５０ｇｆとした。以上の条件で長繊維強化ペレット５０の生産速度を変化させ、長繊維強化ペレット５０の全質量におけるガラス繊維束３０の質量の割合をガラス含有率とし、このガラス含有率が６０％以上か否か、またガラス繊維束３０に毛羽や切断が発生したか否かについて評価した。
【００５２】
（実施例２）
引き出し孔５の断面積は１．３９ｍｍ２とし、扁平比を４：１とした。ガラス繊維束３０に掛かるテンションを１１５０ｇｆとした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
【００５３】
（実施例３）
引き出し孔５の断面積は１．３９ｍｍ２とし、扁平比を６：１とした。ガラス繊維束３０に掛かるテンションを１１５０ｇｆとした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
【００５４】
（実施例４）
引き出し孔５の断面積は１．３９ｍｍ２とし、扁平比を８：１とした。ガラス繊維束３０に掛かるテンションを１０５０ｇｆとした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
【００５５】
（実施例５）
引き出し孔５の断面積は１．３９ｍｍ２とし、扁平比を４：１とした。ガラス繊維束３０に掛かるテンションを８５０ｇｆとした。また、搬送用ロッド３をガラス繊維束３０の搬送に合わせて周方向に回転可能とした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
【００５６】
（実施例６）
引き出し孔５の断面積は１．３９ｍｍ２とし、扁平比を４：１とした。ガラス繊維束３０に掛かるテンションを８５０ｇｆとした。また、各々の搬送用ロッド３におけるガラス繊維束３０の折れ角αを１２０°とした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
【００５７】
（実施例７）
引き出し孔５の断面積は１．３９ｍｍ２とし、扁平比を４：１とした。テンションロッド２におけるガラス繊維束３０の接触角を４８６．４°、その接触距離を２５．５ｍｍとした。また、ガラス繊維束３０に掛かるテンションを２５０ｇｆとした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
【００５８】
（実施例８）
引き出し孔５の断面積は１．３９ｍｍ２とし、扁平比を４：１とした。ガラス繊維束３０は、構成するガラス繊維として断面形状が円形状（直径が１７μｍ）を用い、ガラス繊維を１０００本束ねて構成したガラス繊維中間束を３本束ねて、番手を１８００Ｔｅｘとした。また、ガラス繊維束３０に掛かるテンションを１１００ｇｆとした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
【００５９】
（比較例１）
引き出し孔５を円形状（断面積が１．３９ｍｍ２、扁平比が１：１）とし、ガラス繊維束３０に掛かるテンションを６５０ｇｆとした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
【００６０】
（比較例２）
引き出し孔５を円形状（断面積が１．３９ｍｍ２、扁平比が１：１）とし、ガラス繊維束３０を構成するガラス繊維として断面形状が円形状（直径が１７μｍ）を用い、ガラス繊維を１０００本束ねて構成したガラス繊維中間束を３本束ねて、番手を１８００Ｔｅｘとした。また、ガラス繊維束３０に掛かるテンションを９００ｇｆとした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
【００６１】
これらの結果を表１に示す。なお、表１の生産速度の欄において、「○」は、生産した長繊維強化ペレット５０のガラス含有率が６０％以上であり、かつ、ガラス繊維束３０に毛羽や切断が発生しなかった場合、「△」は、生産した長繊維強化ペレット５０のガラス含有率が６０％以上であり、かつ、ガラス繊維束３０に毛羽が生じたが切断しなかった場合、「×」は、生産した長繊維強化ペレット５０のガラス含有率が６０％未満の場合、又はガラス繊維束３０が切断された場合をそれぞれ示している。また、表１に示すガラス含有率は、評価が「○」の生産速度において生産された長繊維強化ペレット５０のガラス含有率の平均値である。
【表１】
2010094896.tif 000003
【００６２】
表１に示すように、実施例１〜３を対比すると、引き出し孔５の扁平比が２：１の場合より４：１又は６：１の場合の方がペレットの最大生産速度（評価が「○」の生産速度のうち速度が最大のもの）が高くなった。また、実施例２〜４を対比すると、引き出し孔５の扁平比が４：１又は６：１の場合より８：１の場合の方が最大生産速度は低くなった。
【００６３】
また、実施例２と実施例５とを対比すると、搬送用ロッド３が非回転の場合より、周方向に回転する場合の方が最大生産速度は低くなった。そして、実施例２と実施例６とを対比すると、テンションロッド２におけるガラス繊維束３０の接触角が９２５．６°、その接触距離が４８．５ｍｍでテンションが１１５０ｇｆの場合より、テンションロッド２におけるガラス繊維束３０の接触角が４８６．４°、その接触距離が２５．５ｍｍでテンションが２５０ｇｆの場合の方が最大生産速度は低くなった。
【００６４】
また、実施例１と比較例１とを対比すると、引き出し孔５の扁平比が２：１でガラス繊維束３０に掛かるテンションが８５０ｇｆの場合より引き出し孔５の扁平比が１：１でテンションが６５０ｇｆの場合の方が最大生産速度は低くなった。更に、実施例２と比較例１とを対比すると、最大生産速度の差はより顕著に現れた。
【００６５】
また、実施例８と比較例２とを対比すると、引き出し孔５の扁平比が４：１でガラス繊維束３０に掛かるテンションが１１００ｇｆの場合より引き出し孔５の扁平比が１：１でテンションが９００ｇｆの場合の方が最大生産速度は低くなった。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る長繊維強化ペレットの製造方法を説明するための概略側面図である。
【図２】図１のガラス繊維束を示す断面図である。
【図３】図１の搬送用ロッドを示す側面図である。
【図４】（ａ）図１の引き出し孔を示す正面図である。（ｂ）他の実施形態における引き出し孔を示す正面図である。（ｃ）他の実施形態における引き出し孔を示す正面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…ペレット製造装置、２…テンションロッド（テンション付加手段）、３…搬送ロッド（ロッド）、４…樹脂含浸槽、６…搬送ローラ、７…切断機、８…熱可塑性樹脂、１０…ガラス繊維、２０…ガラス繊維中間束、３０…ガラス繊維束、５０…長繊維強化ペレット。
【図１】
2010094896.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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