扁平纖維加強塑料絞繩、扁平纖維加強塑料絞繩片及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橫截面形成為扁平形狀的纖維加強塑料制的線材(以下稱作“扁平纖維加強塑料絞繩”。)及其制造方法，并且涉及將該扁平纖維加強塑料絞繩排列成片狀的纖維加強塑料片(以下稱作“扁平纖維加強塑料絞繩片”。)及其制造方法。扁平纖維加強塑料絞繩片例如作為用于風(fēng)車用葉片、車輛、船舶等的大型FRP (纖維加強塑料材料)，能夠在RTM成型(樹脂傳遞模塑成型)等中廣泛使用，并且，還能夠用作對作為土木建筑構(gòu)造物的混凝土構(gòu)造物、鋼構(gòu)造物、纖維加強塑料構(gòu)造物進行加強的加強材料。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，對于將使用例如碳素纖維等加強纖維而制作出的纖維加強塑料線材排列成片狀而制作出的纖維加強塑料片而言，其例如作為用于風(fēng)車用葉片、車輛、船舶等的大型FRP (纖維加強塑料材料)，能夠在RTM成型等中廣泛使用。并且，該纖維加強塑料片還能夠用作通過與作為土木建筑構(gòu)造物的混凝土構(gòu)造物、鋼構(gòu)造物、纖維加強塑料構(gòu)造物抵接來進行加強的加強材料。
[0003]在此，在將纖維加強塑料片用于RTM成型等的情況下，或者在使纖維加強塑料片與混凝土構(gòu)造物、鋼構(gòu)造物等構(gòu)造物抵接來進行加強的情況下，在構(gòu)成纖維加強塑料片的纖維加強塑料線材是圓形時，板厚(即，加強厚度)變厚，粘接的樹脂量增多。另一方面，在構(gòu)成纖維加強塑料片的纖維加強塑料線材是扁平形狀時，雖然達到相同的加強強度，但能夠使增強厚度變薄，能夠減少粘接的樹脂量。
[0004]另外，纖維加強塑料線材在作為埋入混凝土構(gòu)造物、玻璃纖維加強塑料構(gòu)造物等的加強筋而使用的情況下也一樣，在線材是扁平形狀時，能夠使加強筋進入了的部位的板厚變薄，因此能夠在恒定板厚內(nèi)投入較多的加強纖維，恒定體積內(nèi)的纖維含有量(即，Vf)、構(gòu)造物的目標(biāo)的截面剛性、強度同線材是圓形時相比，能夠使用薄的板厚而制作。
[0005]但是，在扁平形狀的纖維加強塑料線材、即扁平纖維加強塑料絞繩與圓形線材同樣地通過拉拔成型制作的情況下，在模具上存在限制，存在制造根數(shù)被限制為孔數(shù)的極限的問題。并且，為了防止基體樹脂附著在模具上，必須使用脫模劑，產(chǎn)生了成形后的產(chǎn)品與后來粘接的樹脂、混凝土之間的粘接不能順利進行的問題。
[0006]在專利文獻1、2中記載了如下制造方法:
[0007](1) 一邊對連續(xù)進給的加強纖維束(絞繩)加捻，一邊進行樹脂浸漬，或者對進行了樹脂浸漬的樹脂浸漬絞繩加捻，然后對該進行了樹脂浸漬且加捻了的樹脂浸漬絞繩施加規(guī)定大小的拉伸力，由此制作橫截面是圓形的纖維加強塑料線材的制造方法；以及
[0008](2)為了將進行了樹脂浸漬的樹脂未硬化的圓形的絞繩形成為平板形狀而使用平板形狀的模(模具)，平板形狀模具與扁平的線材產(chǎn)品的脫模不使用脫模劑，將不與粘接劑粘接的薄布(“剝離層”這樣的聚酯類的織物等)連續(xù)插入到成形的線材的上下表面并在硬化后剝掉的制造方法。
[0009]在這些制造方法中，由于只要將浸漬了樹脂的圓形纖維束僅引入平板形狀模具內(nèi)即可，以及利用脫模用的薄布對其上下進行保護而不使金屬的模具與樹脂浸漬的纖維束直接接觸，因此具有對樹脂浸漬的纖維束的損害小、在制造中幾乎不存在斷線、能夠大幅提高成形成品率等優(yōu)點。
[0010]在先技術(shù)文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本特開2012-131874號公報
[0013]專利文獻2:日本特開2012-131875號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明所要解決的課題
[0015]然而，在專利文獻1、2記載的制造方法中，必須使用剝離層(剝離布料)等附屬材料，存在材料費、設(shè)備費、甚至使用過的附屬材料的廢棄等諸多問題。
[0016]本發(fā)明的發(fā)明人以上述專利文獻1、2所記載的技術(shù)為基礎(chǔ)，進一步進行研究實驗，發(fā)現(xiàn)通過利用加熱了的兩張金屬帶夾持加捻且進行了樹脂浸漬的未硬化的樹脂浸漬絞繩，從而使其在扁平化的同時硬化，能夠效率極高地制造扁平形狀的纖維加強塑料絞繩(扁平纖維加強塑料絞繩)。
[0017]本發(fā)明是基于上述本發(fā)明的發(fā)明人的新發(fā)現(xiàn)而完成的。
[0018]本發(fā)明的目的是提供一種使加捻了的樹脂浸漬絞繩硬化而制作出的纖維取向不混亂的扁平纖維加強塑料絞繩、以及使用該扁平纖維加強塑料絞繩而制作出的扁平纖維加強塑料絞繩片。
[0019]本發(fā)明的另一目的是提供一種不必使用附屬材料，從而解決了材料費、設(shè)備費甚至使用過的附屬材料的廢棄等問題的上述扁平纖維加強塑料絞繩、以及扁平纖維加強塑料絞繩片的制造方法。
[0020]用于解決課題的方案
[0021]上述目的根據(jù)本發(fā)明所涉及的扁平纖維加強塑料絞繩、扁平纖維加強塑料絞繩片及其制造方法實現(xiàn)。概括而言，根據(jù)第一本發(fā)明，提供一種扁平纖維加強塑料絞繩的制造方法，其特征在于，(a)將包含多根加強纖維的未硬化狀態(tài)的加捻了的樹脂浸漬絞繩在張緊狀態(tài)下進給到彼此相對且旋轉(zhuǎn)移動的、成對的被加熱了的金屬帶之間，
[0022](b)利用所述金屬帶夾持并加熱所述樹脂浸漬絞繩，并且從所述樹脂浸漬絞繩的兩面?zhèn)葘λ鰳渲n絞繩加壓，將所述絞繩的截面形狀成形為扁平形狀，在該形狀下使樹脂硬化，并且在該形狀的狀態(tài)下進行冷卻。
[0023]根據(jù)第二本發(fā)明，提供一種扁平纖維加強塑料絞繩片的制造方法，其特征在于，(a)將包含多根加強纖維的未硬化狀態(tài)的加捻了的多根樹脂浸漬絞繩沿該絞繩的長邊方向朝向一個方向并絲并排列成平面狀，在張緊狀態(tài)下進給到彼此相對且旋轉(zhuǎn)移動的、成對的被加熱了的金屬帶之間，
[0024](b)利用所述金屬帶夾持并加熱所述樹脂浸漬絞繩，并且從所述樹脂浸漬絞繩的兩面?zhèn)葘λ鰳渲n絞繩加壓，將所述絞繩的截面形狀成形為扁平形狀，在該形狀下使樹脂硬化，并且在該形狀的狀態(tài)下進行冷卻，從而制作扁平纖維加強塑料絞繩，
[0025](c)然后，利用固定部件將排列成平面狀的所述各扁平纖維加強塑料絞繩保持為一體，并形成為片狀。
[0026]根據(jù)第一以及第二本發(fā)明的實施方式，所述樹脂浸漬絞繩的加捻次數(shù)是5次/m?30 次 /m。
[0027]根據(jù)第一以及第二本發(fā)明的其他實施方式，所述樹脂浸漬絞繩以500g/根?10kg/根的強度張緊。
[0028]根據(jù)第一以及第二本發(fā)明的其他實施方式，一直或者定期向旋轉(zhuǎn)移動的所述金屬帶涂敷脫模劑，并且通過對金屬帶進行加熱來燒結(jié)脫模劑。
[0029]根據(jù)第一以及第二本發(fā)明的其他實施方式，對在所述(b)工序中制作的所述扁平纖維加強塑料絞繩的表面進行研磨或者用溶劑洗凈，以去除附著在表面上的脫模劑。
[0030]根據(jù)第二本發(fā)明的其他實施方式，對在上述第二本發(fā)明的所述(b)工序中制作了的所述扁平纖維加強塑料絞繩的表面進行研磨或者用溶劑洗凈，以去除附著在表面上的脫模劑，然后進行所述(c)工序。
[0031]根據(jù)第二本發(fā)明的其他實施方式，在所述(c)工序中，排列成平面狀的所述各扁平纖維加強塑料絞繩沿長邊方向形成有規(guī)定的間隙(g)。
[0032]根據(jù)第二本發(fā)明的其他實施方式，所述規(guī)定的間隙(g)是0.1mm?3.0mmo
[0033]根據(jù)第三本發(fā)明，提供一種扁平纖維加強塑料絞繩，其特征在于，所述纖維加強塑料絞繩是橫截面形狀形成為扁平的纖維加強塑料絞繩，所述纖維加強塑料絞繩根據(jù)上述第一本發(fā)明的扁平纖維加強塑料絞繩的制造方法制造，厚度(t)是0.2mm?5.0mm,寬度(w)是 1.0mm ?10.0mm0
[0034]根據(jù)第四本發(fā)明，提供一種扁平纖維加強塑料絞繩片，利用固定部件將排列成平面狀的扁平纖維加強塑料絞繩保持為一體，并形成為片狀，所述扁平纖維加強塑料絞繩片的特征在于，
[0035]所述纖維加強塑料絞繩片根據(jù)上述第二本發(fā)明所述的扁平纖維加強塑料絞繩片的制造方法制造，
[0036]所述扁平纖維加強絞繩形成為厚度(t)是0.2mm?5.0mm,寬度(w)是1.0mm?10.0mmο
[0037]發(fā)明效果
[0038]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種纖維取向不混亂的扁平纖維加強塑料絞繩、以及使用該扁平纖維加強塑料絞繩而制作出的扁平纖維加強塑料絞繩片。并且，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種不必使用附屬材料，從而解決了材料費、設(shè)備費、甚至使用過的附屬材料的廢棄等問題的上述扁平纖維加強塑料絞繩、以及扁平纖維加強塑料絞繩片的制造方法。
【附圖說明】
[0039]圖1是用于說明本發(fā)明所涉及的扁平纖維加強塑料絞繩的制造方法的一實施例的制造裝置的概略構(gòu)成圖。
[0040]圖2是對用于說明本發(fā)明所涉及的扁平纖維加強塑料絞繩的制造方法的一實施例的制造裝置中的放線繞線管的動作進行說明的概略構(gòu)成圖。
[0041]圖3是說明制造本發(fā)明所涉及的扁平纖維加強塑料絞繩的制造裝置的一實施例的概略構(gòu)成圖。
[0042]圖4是圖3的制造裝置中的成形硬化裝置的概略構(gòu)成立體圖。
[0043]圖5是圖4的成形硬化裝