(57)【要約】【課題】繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造開始時に繊維切れが発生することを防止することができる、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法、および製造装置を提供すること。【解決手段】繊維束８を開繊するとともに、溶融した熱可塑性樹脂を当該繊維束８に含浸させる樹脂含浸工程と、ノズル１８に形成されたスリットｓに、樹脂含浸工程を経た繊維束８を通過させるノズル通過工程と、を備える繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法である。この製造方法は、製造開始時、スリットｓの隙間寸法を所定の寸法よりも大きくしておき、製造開始後、所定の条件に達したらスリットｓの隙間寸法を所定の寸法にすることを特徴とする。【選択図】図１
2016055556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維束を開繊するとともに、溶融した熱可塑性樹脂を当該繊維束に含浸させる樹脂含浸工程と、
ノズルに形成されたスリットに、前記樹脂含浸工程を経た前記繊維束を通過させるノズル通過工程と、
を備える繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法であって、
製造開始時、前記スリットの隙間寸法を所定の寸法よりも大きくしておき、製造開始後、所定の条件に達したら前記スリットの隙間寸法を所定の寸法にすることを特徴とする、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法において、
前記所定の条件が、製造開示後に所定の時間が経過したことであることを特徴とする、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法において、
前記所定の条件が、製造する繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅まで前記繊維束が開繊したことであることを特徴とする、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法において、
前記所定の条件が、所定の製造速度に達したことであることを特徴とする、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法。
【請求項５】
繊維束を開繊するとともに、溶融した熱可塑性樹脂を当該繊維束に含浸させる樹脂含浸装置と、
前記樹脂含浸装置の容器の出口部に設けられ、熱可塑性樹脂を含浸した前記繊維束をテープ形状で通過させるノズルと、
を備える繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置であって、
製造開始時は前記スリットの隙間寸法を所定の寸法よりも大きくしておき、製造開始後、所定の条件に達したら前記スリットの隙間寸法を所定の寸法にするように、前記ノズルに形成された前記繊維束が通過するスリットの隙間寸法が可変とされていることを特徴とする、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置。
【請求項６】
請求項５に記載の繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置において、
前記所定の条件が、製造開示後に所定の時間が経過したことであることを特徴とする、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置。
【請求項７】
請求項５に記載の繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置において、
前記所定の条件が、製造する繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅まで前記繊維束が開繊したことであることを特徴とする、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置。
【請求項８】
請求項５に記載の繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置において、
前記所定の条件が、所定の製造速度に達したことであることを特徴とする、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂を繊維に含浸させてなるテープ形状の繊維強化熱可塑性樹脂の製造方法、および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種に関する技術して例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１には、炭素繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法に関する技術が記載されている。
【０００３】
ノズル上部部材とノズル下部部材とでスリット間隔が１３０μｍ以下の所定間隔のスリットを形成すると共に、ノズル上部部材とノズル下部部材の間隔を互いに縮める方向に両部材を付勢する手段を有するノズルに、熱可塑性樹脂を含浸させた炭素繊維ストランドを通過させることによりテープ厚さ１３０μｍ以下の熱可塑性樹脂含浸テープを引き出すという工程を有する炭素繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法が、特許文献１に記載されている（特許文献１の特許請求の範囲の請求項２）。
【０００４】
この構成により、下流側スリットノズルにおいて毛羽が蓄積して溶融樹脂接触面の面圧が上昇すると、その面圧に応じて圧力シリンダー（付勢手段）の抑え圧が下降してノズル上部部材が持ち上がり及び／又はノズル下部部材が押し下がり、テープと共に毛羽が下流側スリットノズルから引き出され、毛羽の蓄積が解消される、と特許文献１に記載されている（特許文献１の明細書の段落００２６）。毛羽の蓄積を抑制することができると、繊維が切断に至ることを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１１８２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スリットを形成するノズル上部部材とノズル下部部材の間隔を互いに縮める方向に両部材を付勢するという特許文献１に記載の構成は、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造中の繊維の切断を防止するための工夫であり、製造開始時の工夫ではない。
【０００７】
一方、本件発明者らは、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造開始時に、繊維切れが特に多く発生することを経験した。そのまま運転を続けると、切れた繊維がノズルに詰まり、繊維全体（テープ）が切断してしまう。繊維の含有率が高く、且つテープ厚さが薄い繊維強化熱可塑性樹脂テープを製造する場合にこのような問題が多い。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造開始時に繊維切れが発生することを防止することができる、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法、および製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、繊維束を開繊するとともに、溶融した熱可塑性樹脂を当該繊維束に含浸させる樹脂含浸工程と、ノズルに形成されたスリットに、前記樹脂含浸工程を経た前記繊維束を通過させるノズル通過工程と、を備える繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法である。この製造方法は、製造開始時、前記スリットの隙間寸法を所定の寸法よりも大きくしておき、製造開始後、所定の条件に達したら前記スリットの隙間寸法を所定の寸法にすることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、繊維束を開繊するとともに、溶融した熱可塑性樹脂を当該繊維束に含浸させる樹脂含浸装置と、前記樹脂含浸装置の容器の出口部に設けられ、熱可塑性樹脂を含浸した前記繊維束をテープ形状で通過させるノズルと、を備える繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置である。この製造装置は、製造開始時は前記スリットの隙間寸法を所定の寸法よりも大きくしておき、製造開始後、所定の条件に達したら前記スリットの隙間寸法を所定の寸法にするように、前記ノズルに形成された前記繊維束が通過するスリットの隙間寸法が可変とされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造開始時、繊維束の開繊が不十分な状態であっても、スリットの隙間寸法が所定の寸法よりも大きくされているので、製造開始時に繊維とノズルとがスリット部分で強く接触して繊維が切れることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置の模式図である。
【図２】図１に示す繰出機の拡大図である。
【図３Ａ】図１に示すノズルの拡大図である。
【図３Ｂ】図１に示すノズルをＡ方向から見た図である。
【図４】図１に示すノズルをＡ方向から見たときの製造開始時の図である。
【図５】図１に示す溝付ローラをＡ方向から見た図である。
【図６】図１に示す樹脂含浸装置を上方から見た図である。
【図７Ａ】図３Ａおよび図３Ｂに示すノズルの変形例を示す側面図（図３Ａに相当する図）である。
【図７Ｂ】図３Ａおよび図３Ｂに示すノズルの変形例を示す正面図（図３Ｂに相当する図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置の構成について説明しつつ、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造方法について説明する。
【００１４】
（繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置の構成）
図１に示すように、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置１００は、繊維束８の搬送方向の上流側から順に、繰出機１、予熱機２、樹脂含浸装置３、冷却ローラ部４、冷却部５、引取機６、および巻取機７を備えている。
【００１５】
＜繰出機＞
繰出機１は、ボビン１１、ガイドバー１２、ダンサーローラ１３、およびガイドローラ１４を備えている。ボビン１１には、例えば１２０００本程度の繊維を束ねた繊維束８が巻き付けられている。本実施形態において、繊維は炭素繊維であるが、これに限定されることはない。ガラス繊維、アラミド繊維、セラミックス繊維、金属繊維、ポリベンゾチアゾールやポリベンゾオキサゾールなどから成る複素環含有ポリマーから得られる繊維等の連続繊維を使用することができる。また、非連続の繊維を紡績して糸にした天然植物繊維も使用することができる。また、炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、石油・石炭ピッチ系、レーヨン系、リグニン系などの炭素繊維を使用することができる。
【００１６】
ガイドバー１２は、断面円形であって、その軸を中心に回転しないものである。一方、ダンサーローラ１３およびガイドローラ１４は、断面円形であって、その軸を中心に回転するものである。ダンサーローラ１３は、図中上下方向に可動である。
【００１７】
繊維束８は、ボビン１１から繰り出され、ガイドバー１２、ダンサーローラ１３、ガイドローラ１４にそれぞれ接触しながら搬送される。このとき、繊維束８には一定の張力が付加される。張力の調整は、主にダンサーローラ１３で行われる。なお、繊維束８の搬送（走行）は、引取機６による引き取りによる。すなわち、一定の張力を繊維束８にかけつつ、引取機６により繊維束８を引き取っていく。
【００１８】
図２に示すように、繰出機１には、繊維束８に作用する張力を一定に保持する張力調整機構３１が設けられている。張力調整機構３１は、ダンサーローラ１３の軸に接続された棒部材３２と、棒部材３２に設けられたテンション付加おもり３３と、棒部材３２に取り付けられた角度検出器３４とを有している。
【００１９】
ダンサーローラ１３には、テンション付加おもり３３により図中下方に一定の大きさの力が加えられている。角度検出器３４は、図中上下方向に可動なダンサーローラ１３の軸に接続された棒部材３２の角度を検出する。
【００２０】
ボビン１１を回転させるモータ３５、および角度検出器３４は、コントローラ３６に電気的に接続されている。コントローラ３６は、角度検出器３４が検出した角度に応じてモータ３５の回転速度を調節する。これにより、ボビン１１から繰り出される繊維束８の張力が一定にされる。その結果、後述する樹脂含浸装置３において、繊維束８が安定して開繊する。繊維束８に付与する張力は例えば３００ｇである。また、繊維束８の走行速度は、例えば３ｍ／分である。
【００２１】
なお、ボビン１１から繰り出される繊維束８の張力を一定にする方法は、上記の張力調整機構３１のような構成に限定されない。例えば、繊維束８の走行速度と、ボビン１１の回転数とを用いて、ボビン１１に巻き取られている繊維束８の径を算出し、パウダーブレーキ等によりボビン１１のブレーキトルクを調整することによっても、繊維束８の張力を一定にすることができる。
【００２２】
＜繊維予熱機＞
繰出機１から繰り出された繊維束８は、予熱機２に送られる。予熱機２にて、繊維束８を例えば約１００℃に加熱する（予熱工程）。これにより、繊維束８に付着している収束剤が軟化するので、次工程での繊維束８の開繊、および繊維束８への熱可塑性樹脂の含浸がなされやすい。予熱機２には公知のものを使用すればよい。なお、収束剤は複数の繊維を収束させて扱いやすくするためのものである。
【００２３】
＜樹脂含浸装置＞
予熱機２から出た繊維束８は、ガイドローラ１５を経て樹脂含浸装置３に送られる。
【００２４】
樹脂含浸装置３は、繊維束８を開繊するとともに、溶融した熱可塑性樹脂を繊維束８に含浸させるものである。この樹脂含浸装置３にて、繊維束８を開繊するとともに、溶融した熱可塑性樹脂を繊維束８に含浸させる（樹脂含浸工程）。樹脂含浸装置３は、繊維束８の搬送方向に長い筒状をした容器３ａを有している。この容器３ａ内には、溶融した熱可塑性樹脂が貯留されている。容器３ａ内の溶融した熱可塑性樹脂の温度は、例えば２３０℃である。
【００２５】
樹脂含浸装置３は、容器３ａに接続された押出機１７を有している。押出機１７は、容器３ａ内に溶融した熱可塑性樹脂を供給するものである。
【００２６】
本実施形態において、熱可塑性樹脂はポリプロピレンであるが、これに限定されることはない。アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ＡＢＳ)、ポリアミド(ナイロン６、ナイロン６６など)、ポリアセタール、ポリカーボネート、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンなどを使用することができる。
【００２７】
容器３ａの中には、断面円形の複数の含浸ローラ１６が、繊維束８の搬送方向に沿って所定の間隔で配置されている。これら含浸ローラ１６は、その軸を中心に回転し、繊維束８に接触して繊維束８を下流側に搬送する。なお、含浸ローラ１６の代わりにガイドバーを用いてもよい。ガイドバーは、断面円形であって、その軸を中心に回転しないものである。
【００２８】
繊維束８は、溶融した熱可塑性樹脂を貯留する容器３ａ内で複数の含浸ローラ１６にそれぞれ接触しながら、容器３ａ内をジグザグに通過する。すなわち、繊維束８が下方から含浸ローラ１６に接触するのと、繊維束８が上方から含浸ローラ１６に接触するのとが交互に行われながら、繊維束８が容器３ａ内を通過する。このとき、含浸ローラ１６によって繊維束８が開繊され、さらに、溶融した熱可塑性樹脂が繊維束８に含浸される。
【００２９】
ここで、含浸ローラ１６の本数は、繊維束８の開繊の具合、および、繊維束８への熱可塑性樹脂の含浸の具合に応じて調整される。含浸ローラ１６の本数が多すぎる場合には、繊維束８が開繊しすぎて、繊維束８の幅方向の両端で繊維密度が高くなる。また、含浸ローラ１６の本数が多すぎる場合には、繊維束８の張力が大きくなりすぎて、繊維切れが発生しやすくなる。逆に、含浸ローラ１６の本数が少なすぎる場合には、繊維束８の開繊が不十分となり、繊維束８の幅方向の中央で繊維密度が高くなったり、繊維束８への熱可塑性樹脂の含浸が不十分となったりする。
【００３０】
容器３ａの出口部には、ノズル１８が設けられている。このノズル１８は、容器３ａ内から排出される繊維束８の形状を整形するものである。ノズル１８の開口は長方形のスリットとなっている。このノズル１８に形成されたスリットに前記樹脂含浸工程を経た繊維束８を通過させる（ノズル通過工程）。ノズル１８を通過した繊維束８はテープ形状となる。すなわち、ノズル１８は、熱可塑性樹脂を含浸した繊維束８をテープ形状で通過させる。以下、ノズル１８を通過した繊維束８を、テープ９という。ノズル１８の温度は、例えば２３０℃である。
【００３１】
図３Ａ、および図３Ｂに示すように、ノズル１８は、対向して配置される第１ノズル部材１８ａと第２ノズル部材１８ｂとで構成される。
【００３２】
第１ノズル部材１８ａと第２ノズル部材１８ｂとの間には、一対のシム板４１が挟み込まれている。これにより、第１ノズル部材１８ａと第２ノズル部材１８ｂとの間に、長方形のスリットｓが形成される。スリットｓの隙間寸法（Ｌ１）は、シム板４１の厚みで決まる。なお、シム板４１は、ノズル１８を通過する繊維束８に当接しない位置に配置されている。すなわち、シム板４１同士の間隔は、製造する繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅よりも大きくされている。
【００３３】
また、ノズル１８の先端の開口部分には、一対のガイド板４２がねじ等で取り付けられている。一対のガイド板４２は、製造する繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅と同寸法の間隔Ｗをあけて配置されている。これにより、ノズル１８の開口を通過したテープ９の幅が製造する繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅に整形される。一対のガイド板４２の間隔Ｗ、すなわち、製造する繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅は、例えば１５ｍｍである。
【００３４】
ここで、ノズル１８に形成された繊維束８が通過するスリットｓの隙間寸法は、可変とされている。図４は、図１に示すノズル１８をＡ方向から見たときの製造開始時の図である。図３Ｂと図４とを参照頂きたい。本発明では、例えば図３Ｂに示すシム板４１よりも厚さの大きいシム板４３を用いることで、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造開始時、図４に例示するように、スリットｓの隙間寸法を所定の寸法（Ｌ１）よりも大きな値Ｌ０しておく（Ｌ０＞Ｌ１）。そして、製造開始後、所定の条件に達したら、シム板４３をシム板４１に変更することで、スリットｓの隙間寸法を図３Ｂに例示するように所定の寸法（Ｌ１）にする。なお、ここでいう「所定の条件」とは、例えば、「製造開始後、所定の時間が経過したこと」である。すなわち、「所定の条件に達したら」とは、例えば、「所定の時間が経過したら」と換言することができる。なお、ノズルのスリットｓの隙間寸法を可変とする構造は、本実施形態のものに限定されることはない。
【００３５】
樹脂含浸装置３の容器３ａ内に繊維束８を通した段階、すなわち製造開始前の段階では、繊維束８は十分に開繊していない。この状態で、薄いスリットから繊維束８を引き抜くと、スリット部分で繊維とノズル１８とは強く接触して繊維切れが発生し、運転を続けると切れた繊維がノズル１８に詰まり、繊維全体（テープ）が切断に至ることがある。これを防止するため、上記したような運転方法としている。
【００３６】
「製造開始時」とは、引取機６により繊維束８の引き取りを開始した時のことをいう。「所定の寸法（Ｌ１）」とは、製造する（所望の）繊維強化熱可塑性樹脂テープの厚み寸法のことである。
【００３７】
また、「所定の条件に達したら」というのは、例えば、ノズル１８のスリットｓ部分に繊維束８が到達する前の位置で（例えば、樹脂含浸装置３の容器３ａ内で）、製造する（所望の）繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅まで繊維束８が開繊したら、ということである。製造する（所望の）繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅および厚み、材料である繊維の種類、ならびに熱可塑性樹脂の種類から、例えば１２０００本というようにスリットｓに通す繊維束８を構成する繊維の本数が決定される。そのため、製造する（所望の）繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅まで繊維束８が開繊したら、熱可塑性樹脂を含浸した繊維束８の厚みは、ほぼ、製造する（所望の）繊維強化熱可塑性樹脂テープの厚みになっている。
【００３８】
なお、テープ９の切断を防止するため、引取機６によるテープ９の引き取り速度、すなわち、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造速度は、その製造開始時（装置の運転開始時）、所定の引き取り速度（製造速度）よりも小さな速度としておく。そして、ある程度の時間が経過してから、テープ９の引き取り速度を所定の引き取り速度まで上げる。そのため、「所定の条件に達したら」というのは、テープ９の引き取り速度が所定の引き取り速度に達したら、ということであってもよい。
【００３９】
さらには、「所定の条件に達したら」というのは、製造する（所望の）繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅まで繊維束８が開繊し、且つテープ９の引き取り速度が所定の引き取り速度に達したら、ということであってもよい。
【００４０】
なお、前記した「所定の時間が経過したら」というのは、時間設定に特に根拠を設けず、任意に設定した時間が経過したら、ということであってもよい。
【００４１】
図１、図５、および図６に示すように、複数の含浸ローラ１６のうちのノズル１８に最も近い位置の含浸ローラ１６は、溝が設けられた溝付ローラ１９となっている。なお、本実施形態において、溝付ローラ１９は１本であるが、ノズル１８に近い側に２本以上の溝付ローラが設けられていてもよい。また、含浸ローラ１６の代わりにガイドバーを用いる場合、ガイドバーに溝を設けることになる。
【００４２】
図５に示したように、溝付ローラ１９の軸方向中央には、製造する繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅と同寸法の幅Ｗの溝１９ａが設けられている。そして、この溝１９ａの部分を繊維束８が通過するようにされている。これにより、開繊された繊維束８の幅が製造する繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅（所望のテープ幅）よりも広くなることはない。なお、溝１９ａの幅Ｗは、図３Ｂに示した一対のガイド板４２の間隔Ｗと同寸法である。
【００４３】
なお、製造する繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅を変更する際の利便性から、溝付ローラ１９よりも上流側の含浸ローラ１６は、溝のない平ローラとされている。なお、含浸ローラ１６のすべてが溝付ローラ１９であってもよい。
【００４４】
図６に示すように、溝付ローラ１９を含む複数の含浸ローラ１６の中心、およびノズル１８の中心は平面視において一直線上に配置され、この直線上を繊維束８が走行するようにされている。これにより、製造する繊維強化熱可塑性樹脂テープ内の繊維の密度に偏りが生じるのを抑制することができる。
【００４５】
＜冷却ローラ部＞
図１に示すように、ノズル１８を通過したテープ９は、冷却ローラ部４に送られる。冷却ローラ部４は、テープ９の搬送方向の上流から下流にかけて、冷却ローラ２０、冷却ローラ２１をこの順番で備えている。冷却ローラ２０、２１は、ロータリジョイン卜（図示せず）から供給される冷却水によって一定温度（例えば２０℃前後）に保持されている。冷却ローラ２０、２１は、テープ９を下流側に送りながら冷却する（冷却工程）。
【００４６】
ここで、ノズル１８を通過したテープ９の温度は、熱可塑性樹脂の融点以上である。そのため、ノズル１８を通過した直後のテープ９においては、含浸されている熱可塑性樹脂は固化しておらず、走行中に幅方向に繊維の疎密が生じる傾向がある。そこで、ノズル１８を通過した直後のテープ９を、まず冷却ローラ２０で急速に冷却する。冷却ローラ２０は、テープ９の表面（図中上面）を冷却する。次に、テープ９は、冷却ローラ２１で冷却される。冷却ローラ２１は、テープ９の裏面（図中下面）を冷却する。これにより、テープ９の幅方向に繊維の疎密が生じる前に、テープ９に含まれる熱可塑性樹脂は固化する。
【００４７】
＜冷却部＞
図１に戻って、冷却ローラ部４で冷却されたテープ９は、冷却部５に送られる。冷却部５は、テープ９を水冷する。冷却部５は例えば水冷プールである。なお、冷却部５はテープ９を空冷するものであってもよい。また、冷却ローラ部４による冷却が十分であれば、冷却部５を省略してもよい。
【００４８】
＜引取機および巻取機＞
冷却部５で冷却されたテープ９は、引取機６に送られる。引取機６は、冷却されたテープ９を引き取る。巻取機７は、引取機６に引き取られたテープ９を巻き取る。
【００４９】
（検証実験）
繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造開始時、スリットｓの隙間寸法を所定の寸法よりも大きくしておき、製造開始後、所定の時間が経過したらスリットｓの隙間寸法を所定の寸法にすることによる、繊維切れ防止効果の検証実験を行った。
【００５０】
フィラメント本数１２０００本、繊度８００ｇ／１０００ｍ、密度１．７６の炭素繊維を用いた繊維束８と、ポリプロピレン樹脂とを材料として使用した。スリットｓの通常の隙間寸法（所定の寸法）は０．０６ｍｍである。
【００５１】
実施例として、製造開始時はスリットｓの隙間寸法を０．１５ｍｍとし、製造開始後、所定の時間が経過してから、スリットｓの隙間寸法を０．０６ｍｍにした。この場合、計５回の製造スタートで、繊維切れは０回であった。
【００５２】
比較例として、製造開始時からスリットｓの隙間寸法を０．０６ｍｍにした。この場合、計５回の製造スタートで、繊維切れは４回であった。
【００５３】
（作用・効果）
本発明では、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造開始時、ノズルに形成されたスリットの隙間寸法を所定の寸法よりも大きくしておき、製造開始後、所定の条件に達したら、例えば所定の時間が経過したら当該スリットの隙間寸法を所定の寸法にする。
【００５４】
この構成によると、繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造開始時、繊維束の開繊が不十分な状態であっても、スリットの隙間寸法が所定の寸法よりも大きくされているので、製造開始時に繊維とノズルとがスリット部分で強く接触して繊維が切れることを抑制することができる。また、その結果として、切れた繊維がノズルに詰まり、繊維全体（テープ）が切断してしまうということを防止することができる。なお、製造開始後、例えば所定の時間が経過したら、繊維束の開繊が進んでいるので、スリットの隙間寸法を所定の寸法にしても繊維切れは生じにくい。
【００５５】
本発明においては、上記した「所定の条件に達したら」に関して、製造する繊維強化熱可塑性樹脂テープの幅まで繊維束が開繊してから、スリットの隙間寸法を所定の寸法にすることが好ましい。
【００５６】
この構成によると、繊維束が十分に開繊した状態となっているので、繊維とノズルとがスリット部分で強く接触して繊維が切れることをより確実に抑制することができる。
【００５７】
また本発明において、繊維強化熱可塑性樹脂テープの所定の製造速度に達した後に、スリットの隙間寸法を所定の寸法にすることが好ましい。具体的には、例えばテープ９の引き取り速度が所定の引き取り速度に達したら、スリットの隙間寸法を所定の寸法にすることが好ましい。
【００５８】
低速からの製造立ち上げにより、繊維とノズルとがスリット部分で強く接触することが緩和される。そのため、製造開始時は、所定の（通常の）製造速度よりも低速とし、且つスリットの隙間寸法を所定の寸法よりも大きくしておき、所定の製造速度まで、製造速度を上昇させてから、スリットの隙間寸法を所定の寸法にすることが好ましい。この構成によると、製造開始時の繊維切れをより抑制することができる。
【００５９】
（ノズルの変形例）
図７Ａおよび図７Ｂは、図３Ａおよび図３Ｂに示すノズル１８の変形例を示す図である。図７Ａおよび図７Ｂに示すように、ノズル２２は、対向して配置される第１ノズル部材２２ａと第２ノズル部材２２ｂとで構成される。本変形例のノズル２２では、一方の第１ノズル部材２２ａに、所定の隙間寸法のスリットｓとなる溝２２ｄを設けている。繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造開始時は、第１ノズル部材２２ａと第２ノズル部材２２ｂとの間であって、溝２２ｄの外側両方に図示しない一対のシム板を挟み込むことで、スリットｓの隙間寸法を、所定の寸法よりも大きくすることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  繰出機
２  予熱機
３  樹脂含浸装置
３ａ  容器
４  冷却ローラ部
５  冷却部
６  引取機
７  巻取機
８  繊維束
９  テープ
１１  ボビン
１２  ガイドバー
１３  ダンサーローラ
１４、１５  ガイドローラ
１６  含浸ローラ
１７  押出機
１８  ノズル
１９  溝付ローラ
２０、２１  冷却ローラ
１００  繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置
【図１】
2016055556.tif 000003
【図２】
2016055556.tif 000004
【図３Ａ】
2016055556.tif 000005
【図３Ｂ】
2016055556.tif 000006
【図４】
2016055556.tif 000007
【図５】
2016055556.tif 000008
【図６】
2016055556.tif 000009
【図７Ａ】
2016055556.tif 000010
【図７Ｂ】
2016055556.tif 000011