特開 2015-16665 扁平繊維強化プラスチックストランド、扁平繊維強化プラスチックストランドシート及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-16665(P2015-16665A)

(43)【公開日】2015年1月29日

(54)【発明の名称】扁平繊維強化プラスチックストランド、扁平繊維強化プラスチックストランドシート及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/52 20060101AFI20141226BHJP

   B29C 70/06 20060101ALI20141226BHJP

   B29B 11/16 20060101ALI20141226BHJP

   B29K 101/00 20060101ALN20141226BHJP

   B29K 101/10 20060101ALN20141226BHJP

   B29K 105/08 20060101ALN20141226BHJP

【ＦＩ】

   B29C67/14 D

   B29C67/14 T

   B29B11/16

   B29K101:00

   B29K101:10

   B29K105:08

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-146830(P2013-146830)

(22)【出願日】2013年7月12日

(71)【出願人】

【識別番号】306032316

【氏名又は名称】新日鉄住金マテリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075638

【弁理士】

【氏名又は名称】倉橋 暎

(74)【代理人】

【識別番号】100169155

【弁理士】

【氏名又は名称】倉橋 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】宮尾 巻治

(72)【発明者】

【氏名】小林 朗

(72)【発明者】

【氏名】荒添 正棋

(72)【発明者】

【氏名】立石 晶洋

【テーマコード（参考）】

4F072

4F205

【Ｆターム（参考）】

4F072AA04

4F072AB05

4F072AB06

4F072AB08

4F072AB09

4F072AB10

4F072AB22

4F072AB24

4F072AD09

4F072AD13

4F072AD23

4F072AD38

4F072AG02

4F072AG06

4F072AG12

4F072AH04

4F072AH31

4F072AH49

4F072AJ04

4F072AJ11

4F072AJ13

4F072AJ19

4F072AJ35

4F072AJ36

4F072AJ37

4F072AK05

4F072AK06

4F072AK20

4F072AL02

4F072AL17

4F205AA36

4F205AD16

4F205AG02

4F205AG09

4F205AH04

4F205AH17

4F205AH28

4F205AH47

4F205AJ11

4F205AR04

4F205HA05

4F205HA08

4F205HA25

4F205HA33

4F205HA37

4F205HA46

4F205HB02

4F205HC03

4F205HC16

4F205HC17

4F205HF05

4F205HK03

4F205HK04

4F205HK05

4F205HK07

4F205HK25

4F205HK31

4F205HM03

4F205HW02

4F205HW21

(57)【要約】

【課題】撚りの入った樹脂含浸ストランドを硬化して作製された繊維配向乱れの無い扁平繊維強化プラスチックストランド、及び、該扁平繊維強化プラスチックストランドを使用して作製された扁平繊維強化プラスチックストランドシートを提供する。
【解決手段】扁平繊維強化プラスチックストランド２の製造方法によれば、（ａ）多数本の強化繊維ｆを含む未硬化状態の撚りの入った樹脂含浸ストランドｆ２を緊張状態にて、互いに対向して回転移動する対をなす加熱されたスチールベルト４１Ａ、４１Ｂの間に送給し、（ｂ）樹脂含浸ストランドｆ２をスチールベルト４１Ａ、４１Ｂにて挟持して加熱すると共に、樹脂含浸ストランドｆ２をその両面側から加圧してストランドの断面形状を扁平形状に成形し、その形状にて樹脂を硬化させ、その形状のまま冷却する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）多数本の強化繊維を含む未硬化状態の撚りの入った樹脂含浸ストランドを緊張状態にて、互いに対向して回転移動する対をなす加熱されたスチールベルトの間に送給し、
（ｂ）前記樹脂含浸ストランドを前記スチールベルトにて挟持して加熱すると共に、前記樹脂含浸ストランドをその両面側から加圧して前記ストランドの断面形状を扁平形状に成形し、その形状にて樹脂を硬化させ、その形状のまま冷却する、
ことを特徴とする扁平繊維強化プラスチックストランドの製造方法。

【請求項2】

前記樹脂含浸ストランドの撚り回数は、５回／ｍ〜３０回／ｍであることを特徴とする請求項１に記載の扁平繊維強化プラスチックストランドの製造方法。

【請求項3】

前記樹脂含浸ストランドは、５００ｇ／本〜１０ｋｇ／本の強さにて緊張されることを特徴とする請求項１又は２に記載の扁平繊維強化プラスチックストランドの製造方法。

【請求項4】

回転移動する前記スチールベルトに常時、或いは、定期的に離型剤を塗布し、更にスチールベルトを加熱することで離型剤を焼き付けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の扁平繊維強化プラスチックストランドの製造方法。

【請求項5】

前記（ｂ）工程にて作製され、前記スチールベルトから分離して送出された前記扁平繊維強化プラスチックストランドの表面を研磨するか、又は、溶剤で洗浄して、表面に付着した離型剤を除去することを特徴とする請求項４に記載の扁平繊維強化プラスチックストランドの製造方法。

【請求項6】

（ａ）多数本の強化繊維を含む未硬化状態の撚りの入った樹脂含浸ストランドを多数本、このストランドの長手方向に沿って一方向に引き揃えて平面状に並べ、緊張状態にて、互いに対向して回転移動する対をなす加熱されたスチールベルトの間に送給し、
（ｂ）前記樹脂含浸ストランドを前記スチールベルトにて挟持して加熱すると共に、前記樹脂含浸ストランドをその両面側から加圧して前記ストランドの断面形状を扁平形状に成形し、その形状にて樹脂を硬化させ、その形状のまま冷却して扁平繊維強化プラスチックストランドを作製し、
（ｃ）その後、平面状に配列された前記各扁平繊維強化プラスチックストランドを固定部材にて一体に保持し、シート状とする、
ことを特徴とする扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法。

【請求項7】

前記樹脂含浸ストランドの撚り回数は、５回／ｍ〜３０回／ｍであることを特徴とする請求項６に記載の扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法。

【請求項8】

前記樹脂含浸ストランドは、５００ｇ／本〜１０ｋｇ／本の強さにて緊張されることを特徴とする請求項６又は７に記載の扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法。

【請求項9】

回転移動する前記スチールベルトに常時、或いは、定期的に離型剤を塗布し、更にスチールベルトを加熱することで離型剤を焼き付けることを特徴とする請求項６〜８のいずれかの項に記載の扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法。

【請求項10】

前記（ｂ）工程にて作製された前記扁平繊維強化プラスチックストランドの表面を研磨するか、又は、溶剤で洗浄して、表面に付着した離型剤を除去し、その後、前記工程（ｃ）工程を行うことを特徴とする請求項９に記載の扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法。

【請求項11】

前記（ｃ）工程にて、平面状に配列された前記各扁平繊維強化プラスチックストランドは、その長手方向に沿って所定の間隙（ｇ）が形成されていることを特徴とする請求項６〜１０のいずれかの項に記載の扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法。

【請求項12】

前記所定の間隙（ｇ）は、０．１ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項１１に記載の扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法。

【請求項13】

横断面形状が扁平とされる繊維強化プラスチックストランドであり、
前記繊維強化プラスチックストランドは、請求項１〜５のいずれかの項に記載の扁平繊維強化プラスチックストランドの製造方法によって製造され、厚さ（ｔ）が０．２〜５．０ｍｍ、幅（ｗ）が１．０〜１０．０ｍｍとされる、
ことを特徴とする扁平繊維強化プラスチックストランド。

【請求項14】

平面状に配列された扁平繊維強化プラスチックストランドを固定部材にて一体に保持し、シート状とした扁平繊維強化プラスチックストランドシートであって、
前記繊維強化プラスチックストランドシートは、請求項６〜１２のいずれかの項に記載の扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法によって製造され、
前記扁平繊維強化ストランドは、厚さ（ｔ）が０．２〜５．０ｍｍ、幅（ｗ）が１．０〜１０．０ｍｍとされる、
ことを特徴とする扁平繊維強化プラスチックストランドシート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、横断面が扁平形状とされる繊維強化プラスチック製の線材（以下、「扁平繊維強化プラスチックストランド」という。）及びその製造方法に関し、更には、斯かる扁平繊維強化プラスチックストランドをシート状に配列した繊維強化プラスチックシート（以下、「扁平繊維強化プラスチックストランドシート」という。）及びその製造方法に関するものである。扁平繊維強化プラスチックストランドシートは、例えば、風車用ブレード、車両、船舶等に使用する大型のＦＲＰ（繊維強化プラスチック材）としてＲＴＭ成型等において広く使用することができ、また、土木建築構造物であるコンクリート構造物、鋼構造物、繊維強化プラスチック構造物を補強する補強材としても使用することができる。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば炭素繊維などの強化繊維を使用して作製された繊維強化プラスチック線材をシート状に配列して作製した繊維強化プラスチックシートは、例えば、風車用ブレード、車両、船舶等に使用する大型のＦＲＰ（繊維強化プラスチック材）としてＲＴＭ成型等においても広く使用されている。また、斯かる繊維強化プラスチックシートは、土木建築構造物であるコンクリート構造物、鋼構造物、繊維強化プラスチック構造物に接着して補強する補強材としても使用されている。

【0003】

ここで、繊維強化プラスチックシートをＲＴＭ成型等に使用する場合に、或いは、繊維強化プラスチックシートをコンクリート構造物、鋼構造物などの構造物に接着して補強する場合には、繊維強化プラスチックシートを構成する繊維強化プラスチック線材が丸形状だと、板厚（即ち、補強厚み）が厚くなり、接着する樹脂量が多くなる。一方、扁平形状だと同じ補強強度を出すのに補強厚みを薄くでき、接着する樹脂量を少なくできる。

【0004】

また、繊維強化プラスチック線材が、コンクリート構造物やガラス繊維強化プラスチック構造物等に埋め込まれる補強筋として使用される場合も同様に、線材が扁平形状だと補強筋を入れた箇所の板厚を薄くできることから、一定板厚内に多くの強化繊維を投入でき、一定体積内での繊維含有量（即ち、Ｖｆ）、構造物の目標の断面剛性や強度を丸形状のものに比較し、より薄い板厚で製作することができる。

【0005】

しかしながら、扁平形状の繊維強化プラスチック線材、即ち、扁平繊維強化プラスチックストランドを丸形状線材と同様に引き抜き成形で作る場合は、金型上の制約があり、穴数の限界で製造本数の制約がある。また、マトリックス樹脂の金型への付着を防止するため、離型剤の使用が必須となり、成形後の製品と後で接着させる樹脂やコンクリートとの接着がうまく行かないという問題が発生していた。

【0006】

特許文献１、２には、
（１）連続的に送給される強化繊維束（ストランド）に撚りをかけながら樹脂含浸させるか、或いは、樹脂含浸させた樹脂含浸ストランドに撚りをかけ、その後、この樹脂含浸され撚りが入った樹脂含浸ストランドに対して所定の大きさの緊張力を付与することによって、横断面が円形状の繊維強化プラスチック線材を作製する製造方法、及び、
（２）樹脂含浸された樹脂未硬化の丸形状のストランドを平板形状とするために平板形状の型（金型）を使用し、平板形状型と扁平な線材製品との離型は、離型剤を使用するのではなく、接着剤と接着しない薄い布（「ピールプライ」というポリエステル系の織物等）を、成形する線材の上下面に連続して挿入し、硬化後、剥ぎ取る製造方法、
が記載されている。斯かる製造方法は、単に平板形状型内に樹脂を含浸した丸形状繊維束を引き込むだけでよいこと、及び、その上下が離型用の薄い布で保護され、金属の型と樹脂含浸の繊維束とが直接触れないことから、樹脂含浸の繊維束へのダメージが少なく、製造中の糸切れの頻度が殆どなく、大幅に成形歩留まりを上げることができる、といった利点を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１２−１３１８７４号公報

【特許文献2】特開２０１２−１３１８７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１、２に記載の製造方法では、ピールプライ（剥離クロス材）などの副資材を用いることが必須とされ、材料費や設備費、更には使用済み副資材の廃棄など多くの問題がある。

【0009】

本発明者らは、上記特許文献１、２に記載される技術を基にして、更に研究実験を行い、撚りの入った樹脂含浸された未硬化の樹脂含浸ストランドを、加熱した２枚のスチールベルトで挟持することにより扁平化しながら硬化して扁平形状の繊維強化プラスチックストランド（扁平繊維強化プラスチックストランド）を極めて効率よく製造し得ることを見出した。

【0010】

本発明は、斯かる本発明者らの新規な知見に基づくものである。

【0011】

本発明の目的は、撚りの入った樹脂含浸ストランドを硬化して作製された繊維配向乱れの無い扁平繊維強化プラスチックストランド、及び、該扁平繊維強化プラスチックストランドを使用して作製された扁平繊維強化プラスチックストランドシートを提供することである。

【0012】

本発明の他の目的は、副資材の使用をなくし、材料費や設備費、更には使用済み副資材の廃棄などの問題を解決した、上記扁平繊維強化プラスチックストランド及び扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記目的は本発明に係る扁平繊維強化プラスチックストランド、扁平繊維強化プラスチックストランドシート及びその製造方法にて達成される。要約すれば、第１の本発明によれば、（ａ）多数本の強化繊維を含む未硬化状態の撚りの入った樹脂含浸ストランドを緊張状態にて、互いに対向して回転移動する対をなす加熱されたスチールベルトの間に送給し、
（ｂ）前記樹脂含浸ストランドを前記スチールベルトにて挟持して加熱すると共に、前記樹脂含浸ストランドをその両面側から加圧して前記ストランドの断面形状を扁平形状に成形し、その形状にて樹脂を硬化させ、その形状のまま冷却する、
ことを特徴とする扁平繊維強化プラスチックストランドの製造方法が提供される。

【0014】

第２の本発明によれば、（ａ）多数本の強化繊維を含む未硬化状態の撚りの入った樹脂含浸ストランドを多数本、このストランドの長手方向に沿って一方向に引き揃えて平面状に並べ、緊張状態にて、互いに対向して回転移動する対をなす加熱されたスチールベルトの間に送給し、
（ｂ）前記樹脂含浸ストランドを前記スチールベルトにて挟持して加熱すると共に、前記樹脂含浸ストランドをその両面側から加圧して前記ストランドの断面形状を扁平形状に成形し、その形状にて樹脂を硬化させ、その形状のまま冷却して扁平繊維強化プラスチックストランドを作製し、
（ｃ）その後、平面状に配列された前記各扁平繊維強化プラスチックストランドを固定部材にて一体に保持し、シート状とする、
ことを特徴とする扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法が提供される。

【0015】

第１及び第２の本発明の一実施態様によれば、前記樹脂含浸ストランドの撚り回数は、５回／ｍ〜３０回／ｍである。

【0016】

第１及び第２の本発明の他の実施態様によれば、前記樹脂含浸ストランドは、５００ｇ／本〜１０ｋｇ／本の強さにて緊張される。

【0017】

第１及び第２の本発明の他の実施態様によれば、回転移動する前記スチールベルトに常時、或いは、定期的に離型剤を塗布し、更にスチールベルトを加熱することで離型剤を焼き付ける。

【0018】

第１及び第２の本発明の他の実施態様によれば、前記（ｂ）工程にて作製された前記扁平繊維強化プラスチックストランドの表面を研磨するか、又は、溶剤で洗浄して、表面に付着した離型剤を除去する。

【0019】

第２の本発明の他の実施態様によれば、上記第２の本発明における前記（ｂ）工程にて作製された前記扁平繊維強化プラスチックストランドの表面を研磨するか、又は、溶剤で洗浄して、表面に付着した離型剤を除去し、その後、前記工程（ｃ）工程を行う。

【0020】

第２の本発明の他の実施態様によれば、前記（ｃ）工程にて、平面状に配列された前記各扁平繊維強化プラスチックストランドは、その長手方向に沿って所定の間隙（ｇ）が形成されている。

【0021】

第２の本発明の他の実施態様によれば、前記所定の間隙（ｇ）は、０．１ｍｍ〜３．０ｍｍである。

【0022】

第３の本発明によれば、横断面形状が扁平とされる繊維強化プラスチックストランドであり、前記繊維強化プラスチックストランドは、上記第１の本発明の上記扁平繊維強化プラスチックストランドの製造方法によって製造され、厚さ（ｔ）が０．２〜５．０ｍｍ、幅（ｗ）が１．０〜１０．０ｍｍとされる、
ことを特徴とする扁平繊維強化プラスチックストランドが提供される。

【0023】

第４の本発明によれば、平面状に配列された扁平繊維強化プラスチックストランドを固定部材にて一体に保持し、シート状とした扁平繊維強化プラスチックストランドシートであって、
前記繊維強化プラスチックストランドシートは、上記第２の本発明の上記扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法によって製造され、
前記扁平繊維強化ストランドは、厚さ（ｔ）が０．２〜５．０ｍｍ、幅（ｗ）が１．０〜１０．０ｍｍとされる、
ことを特徴とする扁平繊維強化プラスチックストランドシートが提供される。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、繊維配向乱れの無い扁平繊維強化プラスチックストランド、及び、該扁平繊維強化プラスチックストランドを使用して作製された扁平繊維強化プラスチックストランドシートを提供することができる。また、本発明によれば、副資材の使用をなくし、材料費や設備費、更には使用済み副資材の廃棄などの問題を解決した、上記扁平繊維強化プラスチックストランド及び扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明に係る扁平繊維強化プラスチックストランドの製造方法の一実施例を説明するための製造装置の概略構成図である。

【図2】本発明に係る扁平繊維強化プラスチックストランドの製造方法の一実施例を説明するための製造装置における巻き出しボビンの作動を説明する概略構成図である。

【図3】本発明に係る扁平繊維強化プラスチックストランドを製造する製造装置の一実施例を説明する概略構成図である。

【図4】図３の製造装置における成形硬化装置の概略構成斜視図である。

【図5】図４の成形硬化装置の概略横断面図であり、図５（ａ）は、図４の略線Ａ−Ａに取った断面図であり、図５（ｂ）は、図４の略線Ｂ−Ｂに取った断面図である。

【図6】図６（ａ）は、本発明に係る扁平繊維強化プラスチックストランドの製造に使用する樹脂含浸ストランドの一実施例の斜視図であり、図６（ｂ）は、加熱・加圧される前の樹脂含浸ストランドの配列状態を示す断面図であり、図６（ｃ）は、加熱・加圧・硬化された後の扁平繊維強化プラスチックストランドの配列状態を示す断面図である。

【図7】本発明に係る扁平繊維強化プラスチックストランドシートを製造する製造装置の一実施例を説明する概略構成図である。

【図8】本発明に係る扁平繊維強化プラスチックストランドの横断面形状を説明する図である。

【図9】本発明に係る扁平繊維強化プラスチックストランドシートの一実施例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明に係る扁平繊維強化プラスチックストランド及びその製造方法、並びに、扁平繊維強化プラスチックストランドを用いて作製された扁平繊維強化プラスチックストランドシート及びその製造方法について、図面に即して詳しく説明する。

【0027】

実施例１
（扁平繊維強化プラスチックストランド及び扁平繊維強化プラスチックストランドシート）
先ず、本発明の製造方法によって作製される横断面が扁平形状の繊維強化プラスチック線材、即ち、扁平繊維強化プラスチックストランド２について説明する。

【0028】

図８に、本発明の製造方法で製造される扁平繊維強化プラスチックストランド２の横断面を示す。扁平繊維強化プラスチックストランド２は、横断面形状が扁平形状、即ち、矩形状とされ、複数本の強化繊維ｆにマトリックス樹脂Ｒが含浸され、樹脂硬化された線材である。

【0029】

本発明の製造方法で製造される扁平繊維強化プラスチックストランド２は、厚み（ｔ）０．２ｍｍ〜５．０ｍｍ、幅（ｗ）１．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ、が妥当である。厚み（ｔ）が０．２ｍｍ未満であると、製造時に強化繊維ｆの破断が頻発する。一方、厚み（ｔ）が５．０ｍｍを超えると、詳しくは図１を参照して後で説明されるが、樹脂含浸強化繊維束（樹脂含浸ストランド）ｆ２を巻き取り用ボビン２２に巻き取る際に、繊維ｆの腰折れが発生し、硬化後の扁平繊維強化プラスチックストランド２の強度等の物性低下が著しくなる。扁平繊維強化プラスチックストランド２は、特に、厚み（ｔ）０．４ｍｍ〜１．５ｍｍ、幅（ｗ）１．２ｍｍ〜４．５ｍｍ、が好適である。

【0030】

一方、本発明の製造方法においては、強化繊維としては、炭素繊維が最も好適に使用し得るが、これに限定されるものではなく、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維などの無機繊維、又は、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維などの有機繊維とされ、その中のいずれか一種又は複数種を混入して使用することができる。

【0031】

マトリックス樹脂は、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂のいずれかとされる。

【0032】

次に、上記扁平繊維強化プラスチックストランド２を使用して作製される扁平繊維強化プラスチックストランドシートについて説明する。

【0033】

図９に示すように、扁平繊維強化プラスチックストランドシート１は、扁平繊維強化プラスチックストランド２を一方向に引き揃えてスダレ状に配置し、各線材２を互いに空隙（ｇ）（ｇ＝０．１〜３．０ｍｍ）だけ近接離間して、固定用繊維材３にて固定したものである。

【0034】

このようにして作製された扁平繊維強化プラスチックストランドシート１は、使用される目的に応じて適宜決定されるが、取り扱い上の問題から、一般には、全幅（Ｗ）は１００ｍｍ〜５００ｍｍとされ、長さ（Ｌ）は１００ｍ以上のものを製造し得るが、使用時においては、適宜切断して使用される。

【0035】

上述した固定用繊維材３は、図９にて緯糸３ｂのみとすることもできるが、図示するように、縦糸３ａ及び緯糸３ｂから成る２軸構成のメッシュ状織物とすることができる。勿論、１軸、２軸構成に限定されるものではなく、３軸、その他の多軸構成のメッシュ状織物とすることもできる。なお、本実施例のメッシュ状織物３にて各縦糸３ａ、緯糸３ｂの離間距離ｗ１、ｗ２は、これに限定されるものではないが、作製された繊維シート１の取り扱い性を考慮して、通常０．１〜１００ｍｍ間隔の範囲で選定される。離間距離ｗ１、ｗ２は、同じでもよく、異なる値とすることもできる。

【0036】

糸条としては、直径５０〜１０００μｍとされる、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維などの合糸品を使用することができる。

【0037】

固定用繊維材３としては、本実施例では、メッシュ状織物を使用する態様について説明したが、これに限定されるものではない。従来使用されている、織物ではなく単に糸条を互いに重ね合わせて融着した１軸、２軸、又はそれ以上の多軸で作製された融着メッシュ支持体シートを使用できる。融着メッシュ支持体シートとしては、例えば直径２〜５０μｍのガラス繊維或いは有機繊維に低融点タイプの熱可塑性樹脂を予め含浸させた糸条からなる２軸以上の多軸で作製された融着メッシュ支持体シート、又は、芯部をなす直径２〜５０μｍのガラス繊維或いは有機繊維の表面に熱融着性樹脂（例えば、熱融着性ポリエステル）を配した二重構造の複合繊維からなる融着メッシュとされる支持体シートなども使用し得る。

【0038】

更に、固定用繊維材３としては、ガラス繊維或いは有機繊維などにて作製される厚さが０．１〜０．３ｍｍ程度とされる不織布等も使用し得る。

【0039】

扁平繊維強化プラスチックストランド２及び扁平繊維強化プラスチックストランドシート１などの更に詳しい構成は、以下に説明する扁平繊維強化プラスチックストランド２及び扁平繊維強化プラスチックストランドシート１の製造方法の説明においてより明らかとなるであろう。

【0040】

（扁平繊維強化プラスチックストランドの製造方法及び装置）
次に、扁平繊維強化プラスチックストランド２の製造方法について説明する。

【0041】

図１〜図５に、本発明に係る扁平繊維強化プラスチックストランド２を製造するための製造装置１００（１００Ａ、１００Ｂ）の一実施例を示す。

【0042】

本実施例にて、扁平繊維強化プラスチックストランド２の製造装置１００（１００Ａ、１００Ｂ）は、繊維送給、樹脂含浸、巻取セクション１００Ａ（図１）と、扁平成形（加熱・加圧・硬化）、冷却、及び引き取りセクション１００Ｂ（１００Ｂ１、１００Ｂ２、１００Ｂ３）（図３）とにて構成される。

【0043】

図１は、製造装置１００における繊維送給、樹脂含浸、巻取セクション１００Ａを示しており、図面上、左側から右側に複数本の強化繊維ｆから成るストランド（繊維束）ｆ１が移動し、その間に撚り加工と樹脂含浸を行い、樹脂含浸ストランドｆ２を作製する。

【0044】

図３は、製造装置１００の扁平成形（加熱・加圧・硬化）、冷却及び引き取りセクション１００Ｂを示しており、撚り加工と樹脂含浸工程を施された樹脂含浸ストランドｆ２が図面上、左側から右側に移動し、ストランドｆ２の扁平形状成形と樹脂硬化を行い、扁平繊維強化プラスチックストランド２を作製する。

【0045】

更に説明すると、図１に示す繊維送給、樹脂含浸、巻取セクション１００Ａでは、複数（通常、３〜１８個）の、本実施例では図面を簡単とするために２つの繊維供給用の巻き出しボビン（筒状の糸巻き）１１（１１ａ、１１ｂ）が用意され、各ボビン１１には、樹脂未含浸の強化繊維ｆを所定本数収束したストランドｆ１が巻回されている。

【0046】

各ボビン１１に巻回されたストランドｆ１は、樹脂含浸槽１７が配置された樹脂含浸工程へと連続的に送給される。同時に、ストランドｆ１には撚りが入れられる（繊維束供給、撚り加工工程）。

【0047】

つまり、樹脂含浸工程へと送給されたストランドｆ１は、樹脂含浸槽１７にて樹脂含浸され、樹脂含浸されたストランドｆ２は、撚りが入った状態で巻き取り用ボビン２２（２２ａ、２２ｂ）に巻き取られる（樹脂含浸、撚り加工工程）。

【0048】

図３に示す扁平成形（加熱・加圧・硬化）、冷却及び引き取りセクション１００Ｂでは、樹脂含浸され、且つ、撚りが入れられたストランドｆ２は、少なくとも１本以上の、通常、複数本のストランドｆ２が、通常、５０〜３００個とされる複数のボビン２２から、本実施例では図面を分かり易くするために２個とされるボビン２２（２２ａ、２２ｂ）から巻き出され、緊張されて、扁平成形（加熱・加圧・硬化）セクション１００Ｂ１及び冷却セクション１００Ｂ２を構成する加熱・加圧・硬化、冷却装置（以下、「成形硬化装置」という。）４０へと導入される。樹脂含浸ストランドｆ２は、緊張状態にて加熱・加圧されることにより、横断面が丸形状のストランドｆ２が扁平形状に成形され、引き続いて、硬化され、冷却されることにより扁平繊維強化プラスチックストランド２となる。特に、後述するように、成形硬化装置４０にて離型剤が使用される場合には、この離型剤をストランド２の表面から除去するために、離型剤除去手段５０、例えば、ストランド表面研磨装置が配置される。従って、成形硬化装置４０から送出される扁平繊維強化プラスチックストランド２は、引き取りセクション１００Ｂ３にて表面研磨装置５０により、各扁平繊維強化プラスチックストランド２の表面が研磨された後、直径１ｍ以上の大径の巻取リール８０により所定の速度で巻き取られる。

【0049】

このように、成形硬化装置４０へと導入される撚りが入った樹脂含浸ストランドｆ２には、成形硬化装置４０及び巻取リール８０により加熱・加圧・硬化工程時において所定の緊張力が加えられることとなり、各樹脂含浸ストランドｆ２は、所定の緊張状態にて扁平形状に成形される。従って、並列状態にて加熱・加圧・硬化セクション１００Ｂ１へと導入された多数本の樹脂含浸ストランドｆ２は、進行方向に整列した状態にて加熱・加圧・硬化が行われ、ストランドｆ２（即ち、フィラメントｆ）の配向の乱れが抑制される。

【0050】

次に、上記各工程を、更に詳しく説明する。

【0051】

・繊維束供給、撚り加工工程
本実施例では、図１、図２を参照すると理解されるように、繊維送給、樹脂含浸、巻取セクション１００Ａでは、ボビン１１（１１ａ、１１ｂ）は、巻き出し装置５１に設けられた回転軸１２（１２ａ、１２ｂ）に取り付けられ、さらに、この回転軸１２は、巻き出し装置の回転主軸１３（１３ａ、１３ｂ）に回転自在に取り付けられている。

【0052】

各ボビン１１（１１ａ、１１ｂ）は、駆動モータＭ及び歯車伝達機構Ｇにより、各ボビン１１（１１ａ、１１ｂ）の回転軸１２（１２ａ、１２ｂ）の回りに回転して、ボビン１１（１１ａ、１１ｂ）に巻回されたストランドｆ１を巻き出す。同時に、各ボビン１１（１１ａ、１１ｂ）は、それぞれ、上述のように、回転軸１２（１２ａ、１２ｂ）の回りに回転しながら、回転軸１２（１２ａ、１２ｂ）と共に回転主軸１３（１３ａ、１３ｂ）の回りに回転される。

【0053】

つまり、ボビン１１は、回転軸１２の回りに回転し、同時に回転主軸１３の回りにも回転して、ストランドｆ１を巻き出す。

【0054】

ボビン１１から巻き出されたストランドｆ１は、ガイド１４に形成したガイド穴１５（１５ａ、１５ｂ）により案内され、入口ガイドロール１６により樹脂含浸槽１７内へと導入される。

【0055】

上記構成により、樹脂含浸槽１７を設けた含浸工程へと供給されるストランドｆ１には撚りが入ったものが供給される。

【0056】

ボビン１１の回転主軸１３の回りの回転数と、ストランドｆ１の巻き出しスピードとを調節することにより、１ｍ当たりに入れる撚り回数を制御することができる。

【0057】

本実施例によると、上述したように、例えば、厚さ（ｔ）０．２〜５．０ｍｍ、幅（ｗ）１．０〜１０．０ｍｍの扁平繊維強化プラスチックストランド２を作製するために、扁平成形（加熱・加圧・硬化）セクション１００Ｂ１に送入される前の撚りの入った樹脂含浸ストランドｆ２の線径は、直径（ｄ）（図６（ａ））が０．８〜３．０ｍｍであることが好ましい。従って、含浸工程へと供給されるストランドｆ１は、例えば強化繊維が炭素繊維とされる場合などには、線径６〜１０μｍの炭素繊維（フィラメント）ｆを６０００〜６００００（６０Ｋ）本を収束した炭素繊維ストランド（炭素繊維束）ｆ１を使用することとなる。

【0058】

更に説明すると、本実施例の製造法で製造される扁平繊維強化プラスチックストランド２には、撚りが１ｍ当り５回から３０回（５回／ｍ〜３０回／ｍ）の範囲のいずれかで入れられている。特に５０Ｋ〜６０Ｋ程度の大径のストランドｆ２においては、５回／ｍ未満であると樹脂硬化前にテンションをいれても安定した円形状（丸形状）を確保するのが難しく、撚りが３０回／ｍを越えると扁平形状への成形が難しくなり、３０回／ｍを越えることは好ましくない。特に、撚りは、１０回／ｍから２５回／ｍの範囲が最適である。

【0059】

・樹脂含浸工程
樹脂含浸槽１７には、マトリックス樹脂Ｒが収容されており、含浸槽１７の入口部には、上述のように、ストランドｆ１を案内する入口ガイドローラ１６が配置されている。また、含浸槽１７内には、含浸ローラ１８が配置されており、含浸槽１７の出口部には出口ガイドローラ対１９が配置されている。

【0060】

入口ガイドローラ１６は、ストランドｆ１に樹脂を含浸させる工程において、含浸槽１７に供給されるストランドｆ１を構成する複数の強化繊維ｆを、含浸前に揃える役目である。

【0061】

含浸ローラ１８は、ストランドｆ１を強制的に樹脂Ｒに浸ける役目で、含浸槽１７に溜められた樹脂Ｒの中に、少しでも浸かった状態で使用される。

【0062】

出口ガイドローラ対１９（１９ａ、１９ｂ）は、樹脂が含浸されたストランドｆ２をしごく役目で、ここで樹脂付着量が制御される。

【0063】

つまり、上下のローラ１９ａ、１９ｂのすき間及び押し付け圧力を制御することにより、樹脂含浸ストランドｆ２の含浸樹脂量が制御される。

【0064】

本実施例では、樹脂含浸ストランドｆ２における強化繊維ｆの含有量（Ｖｆ)は、強化繊維の体積比率で３０％〜７０％であることが好ましい。

【0065】

更に説明すると、強化繊維含有量が体積比率（Ｖｆ）で３０％未満であると繊維量が少ないため強度等の物性が低下する。一方、７０％を越えると樹脂不足となり、これも又、製造後の線材の強度等の物性が低下する。従って、強化繊維の体積比率は、４０％〜６０％の範囲が最適である。

【0066】

又、本実施例の製造方法においては、上述したように、強化繊維としては、炭素繊維が最も好適に使用し得るが、これに限定されるものではなく、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維などの無機繊維、又は、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維などの有機繊維の一種又は複数種を混入して使用することができる。

【0067】

マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂が使用可能であるが、中でもエポキシ樹脂が好適に使用される。高温で使用されるマーケット、特殊耐食性の要求されるマーケット等の特殊用途向けに他の樹脂が用いられる。

【0068】

樹脂含浸されたストランドｆ２は、ガイド２０に形成したガイド穴２１（２１ａ、２１ｂ）により案内され、巻き取り装置５２における巻き取りボビン２２（２２ａ、２２ｂ）により巻き取られる。図６（ａ）に撚りが入った且つ樹脂Ｒが含浸されたストランドｆ２を示す。

【0069】

各巻き取りボビン２２は、それぞれ、回転軸２３（２３ａ、２３ｂ）の回りに回転駆動されている。

【0070】

樹脂含浸されたストランドｆ２を巻きつけたボビン２２は、図３に示す扁平成形（加熱・加圧・硬化）、冷却セクション１００Ｂ１、１００Ｂ２における加熱・加圧・硬化、冷却工程を経て引き取りセクション１００Ｂ３へと供給される。

【0071】

・加熱・加圧・硬化成形、冷却工程及び引き取り工程
図３を参照すると、加熱・加圧・硬化成形、冷却セクション（以下の説明では、単に「成形硬化セクション」と記載することもある。）１００Ｂ１及び１００Ｂ２では、上記巻き取り装置５２にて樹脂含浸ストランドｆ２を巻き取ったボビン２２（２２ａ、２２ｂ）が、巻き出し装置５３の回転軸２４（２４ａ、２４ｂ）に設置される。即ち、巻き取りボビン２２は、加熱・加圧・硬化及び冷却硬化工程における巻き出しボビンとして機能する。

【0072】

巻き出しボビン２２（２２ａ、２２ｂ）に巻かれた樹脂含浸した、撚り加工済みの樹脂含浸未硬化ストランドｆ２は、ボビン２２より巻き出される。ストランドｆ２は、巻き出し装置５３と、成形硬化セクション１００Ｂ１、１００Ｂ２を構成する成形硬化装置４０との間、及び、成形硬化装置４０と後述の引き取り装置８０との間にて所定の緊張力が付与された状態にて、成形硬化装置４０を通され、扁平繊維強化プラスチックストランド２とされる。扁平繊維強化プラスチックストランド２は、その後引き取りセクション１００Ｂ３へと緊張下に送給される。

【0073】

更に説明すると、成形硬化セクション１００Ｂ１、１００Ｂ２のこの巻き出し装置５３には、電磁ブレーキ等の機能が付与されており、ボビン２２から巻き出される未硬化樹脂含浸ストランドｆ２に適切な緊張力を与えることができる。

【0074】

つまり、巻き出し装置５３と成形硬化装置４０との間で、撚りが入れられた、且つ、未硬化樹脂含浸のストランドｆ２に適切な緊張力を与えることにより、束となっている強化繊維ｆを一様に緊張し、成形硬化セクション１００Ｂ１、１００Ｂ２に送入される前のストランドｆ２の横断面形状を円形断面、即ち、丸形状とすることができる（図６（ｂ））。

【0075】

なお、本実施例にて、上述したように、炭素繊維束ｆ１として６０００〜６００００本を収束した炭素繊維ストランドを使用した場合などには、緊張力としては、樹脂含浸されたストランドｆ２に５００ｇ／本から１０ｋｇ／本の強さを付与するのが好ましい。５００ｇ／本未満だと、丸形状を確保するのが難しくなり、１０ｋｇ／本を越えると製造途中で繊維ｆが破断するというトラブルが発生し、安定した製造ができなくなるという問題がでてくる。テンション力は、特に、２ｋｇ／本から８ｋｇ／本の範囲が最適である。

【0076】

尚、本願明細書にて、「円形」とは、断面における縦方向、横方向における直径比が１．０〜１．５の範囲内とされる「略円形」をも含めて意味するものとする。

【0077】

本実施例によると、上記構成の製造装置１００にて、巻き出しボビン２２から巻き出される撚り加工済みの、且つ、未硬化の樹脂含浸ストランドｆ２は、必要に応じて、ガイド部材２５により案内され、図６（ｂ）に示すように、所定間隔（Ｐ１）に並べた状態で、加熱・加圧・硬化セクション１００Ｂ１へと連続的に供給される。

【0078】

本実施例にて、上述のように、加熱・加圧・硬化セクション１００Ｂ１及び冷却セクション１００Ｂ２は、図３に示す成形硬化装置４０にて実施される。成形硬化装置４０は、本実施例では、上下方向に対称配置された上、下ベルト装置４０Ａ、４０Ｂとされる。上、下ベルト装置４０Ａ、４０Ｂは、本実施例では同じ構造とされるので、上ベルト装置４０Ａについて説明する。

【0079】

図３〜図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明すると、上ベルト装置４０Ａは、スチールベルトとされるベルト本体４１Ａと、該ベルト本体４１Ａを巻回して回転移動させるための加熱加圧ローラ４２Ａと、冷却ローラ４３Ａと、加圧ローラ４４Ａとを備えている。ベルト本体４１Ａは、厚さｔ４１が０．５〜１．５ｍｍの無端状の鋼製のベルトなどを好適に使用し得る。本実施例では、厚さｔ４１が１．０ｍｍ、幅ｗ４１（図５（ａ）参照）が５００ｍｍ、周長が５５３０ｍｍのステンレススチールベルトを使用した。

【0080】

また、加熱加圧ローラ４２Ａは、図３、図５（ａ）に示すように、本実施例では、外径Ｄ４２が５００ｍｍ、胴長Ｌ４２が６００ｍｍとされる円筒状の鋼製ドラムを使用し、ドラム内部に加熱源としての電気ヒータ（図示せず）を備えた構成とした。加熱加圧ローラ４２Ａは、加熱・加圧・硬化セクション１００Ｂ１に位置し、樹脂含浸ストランドｆ２を加熱加圧するベルト本体４１Ａを所定温度、例えば、１３０℃〜１８０℃にまで加熱する。

【0081】

冷却ローラ４３Ａは、本実施例では、上記加熱加圧ローラ４２Ａと同様の鋼製ドラムを使用した。即ち、図３、図５（ｂ）に示すように、外径Ｄ４３が５００ｍｍ、胴長Ｌ４３が６００ｍｍの円筒状の鋼製ドラムを使用し、ドラムの内部に冷却系統（冷却水配管など）(図示せず）を配置した。冷却ローラ４３Ａは、冷却セクション１００Ｂ２に位置したベルト本体４１Ａを所定温度に、例えば、５℃〜２０℃程度にまで冷却する。

【0082】

上記本実施例の構成のベルト装置４０Ａでは、加熱加圧ローラ４２Ａと冷却ローラ４３Ａの離間距離、即ち、各ローラの回転軸線間の距離Ｌ４０は１９８０ｍｍであった。

【0083】

本実施例によると、加熱加圧ローラ４２Ａと冷却ローラ４３Ａとの間に位置して複数個の、本実施例では６個の加圧ローラ４４Ａが配置されている。加圧ローラ４４Ａは、本実施例では、直径Ｄ４４が８５ｍｍ、胴長Ｌ４４（図５（ｂ）参照）は６００ｍｍとした。勿論、加圧ローラ４４Ａは、このような本実施例の形状、寸法構成に限定されるものではない。また、加圧ローラ４４Ａ自体も加熱源を有した加熱加圧ローラとしても良い。

【0084】

上述のように、本実施例では、下ベルト装置４０Ｂも又、上記上ベルト装置４０Ａと同様の構成とした。従って、下ベルト装置４０Ｂにて、上ベルト装置４０Ａと同様の構成及び機能をなす部材には、同じ参照番号に添え字「Ｂ］を付して示し、詳しい説明は省略する。

【0085】

ここで、特に、図４及び図５（ａ）、（ｂ）をも参照して、成型硬化装置４０の全体構成について更に説明する。

【0086】

成形硬化装置４０は、上下方向に対称配置された上、下ベルト装置４０Ａ、４０Ｂを支持するための筐体である、上ベルト装置４０Ａのための上フレーム７０Ａと、下ベルト装置４０Ｂのための下フレーム７０Ｂとを備えている。

【0087】

上フレーム７０Ａには、上ベルト装置４０Ａの加熱加圧ローラ４２Ａ、冷却ローラ４３Ａ、加圧ローラ４４Ａ、が回転自在に担持されており、これらローラ４２Ａ、４３Ａ、４４Ａにてスチールベルト４１Ａを回動自在に巻回している。同様に、下フレーム７０Ｂには、下ベルト装置４０Ｂの加熱加圧ローラ４２Ｂ、冷却ローラ４３Ｂ、加圧ローラ４４Ｂが回転自在に担持されており、これらローラ４２Ｂ、４３Ｂ、４４Ｂにてスチールベルト４１Ｂを回動自在に巻回している。

【0088】

上記構成にて、本実施例によれば、上フレーム７０Ａは、例えば油圧装置とされる上下間隔調整手段（昇降装置）７１（７１ａ〜７１ｄ）を介して下フレーム７０Ｂに上下動自在に支持されている。昇降装置７１（７１ａ〜７１ｄ）は、本実施例では各ベルト装置４０Ａ、４０Ｂの各ローラ４２（４２Ａ、４２Ｂ）、４３（４３Ａ、４３Ｂ）、４４（４４Ａ、４４Ｂ）を回転自在に保持している上、下フレーム７０Ａ、７０Ｂの両側部に対称配置にて合計４個配置されている。

【0089】

従って、上下間隔調整手段７１（７１ａ〜７１ｄ）を駆動することにより、上ベルト装置４０Ａが下ベルト装置４０Ｂに対して上下方向に可動とされ、両スチールベルト４１Ａ、４１Ｂの間隔Ｇ４１（図３）が所定の値に設定される。

【0090】

又、本実施例では、上、下ベルト装置４０Ａ、４０Ｂの加熱加圧ローラ４２Ａ、４２Ｂの回転軸に取付けた駆動プーリ７２Ａ、７２Ｂと、下フレーム７０Ｂに設置した駆動モータ７３の駆動プーリ７４と、張力調整ローラ７５との間に張設された駆動ベルト７６により、駆動モータ７３が駆動されることにより加熱加圧ローラ４２Ａ、４２Ｂが回転駆動され、それにより、上、下ベルト装置４０Ａ、４０Ｂのスチールベルト４１Ａ、４１Ｂが回転駆動される。従って、冷却ローラ４３Ａ、４３Ｂ及び加圧ローラ４４Ａ、４４Ｂも回転駆動される。スチールベルト４１Ａ、４１Ｂは、例えば、０．１〜５ｍ／分の範囲で一定の速度で移動される。

【0091】

従って、本実施例では、未硬化状態の撚りの入った樹脂含浸ストランドｆ２が、少なくとも１本以上、通常、５０〜３００本のストランドｆ２が緊張状態にて、互いに対向して回転移動する対をなす加熱されたスチールベルト４１Ａ、４１Ｂの間に送給される。スチールベルト４１Ａ、４１Ｂは、加熱加圧ローラ４２Ａ、４２Ｂを介して所定の温度に加熱されており、従って、樹脂含浸ストランドｆ２はスチールベルト４１Ａ、４１Ｂにて挟持されることにより加熱される。更に、スチールベルト４１Ａ、４１Ｂは、加熱加圧ローラ４２Ａ、４２Ｂ及び加圧ローラ４４Ａ、４４Ｂにより所定の距離Ｇ４１に設定されているために、樹脂含浸ストランドｆ２は、スチールベルト４１Ａ、４１Ｂによりその両面側から加圧され、ストランドｆ２の断面形状を丸形状から扁平形状に成形し、その形状にて樹脂を硬化させ、その形状のまま冷却ローラ４３Ａ、４３Ｂにて冷却される。

【0092】

本発明によると、樹脂含浸ストランドｆ２は撚りが入っているので、スチールベルト加圧部で扁平に成形されたときに幅方向にも拘束されるため、一定幅の扁平ストランドが製造される。

【0093】

このように、上記本実施例で説明した具体的構成のベルト装置４０Ａ、４０Ｂを備えた成形硬化装置４０へと送給された樹脂含浸ストランドｆ２は、加熱・加圧・硬化セクション１００Ｂ１にて所定の圧力及び温度にて加熱・加圧されて扁平形状へと成形され、そして硬化されて扁平繊維強化プラスチックストランド２とされる。本実施例では、所望の厚さ（ｔ）の扁平繊維強化プラスチックストランド２を得るためにストランドｆ２を挟持しているベルト本体４１Ａ、４１Ｂの間隔Ｇ４１は、上述のように、上下ベルト装置間隔調整手段（昇降手段）７１（７１ａ〜７１ｄ）により適宜調整される。

【0094】

通常、成形硬化セクション１００Ｂ１、１００Ｂ２を移動するストランドｆ２の移動速度、並びに、加熱・加圧・硬化セクション１００Ｂ１の加熱温度、加圧力、及び冷却セクション１００Ｂ２の冷却温度は、含浸されている樹脂の種類、製品としての扁平繊維強化プラスチックストランド２の樹脂含浸量、などによって適宜決められる。加熱・加圧・硬化セクション１００Ｂ１及び冷却セクション１００Ｂ２の長さＬＢ１、ＬＢ２を長くすることにより、扁平繊維強化プラスチックストランド２の製造スピードが上げられる。

【0095】

以上説明した本実施例の製造方法により、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、丸形状断面を有する所定の間隔Ｐ１にて配列された複数本の樹脂含浸ストランドｆ２は、図６（ｃ）に示すように、加熱・加圧・硬化セクション１００Ｂ１にて、横断面が矩形とされる扁平の樹脂未硬化のストランド２ｓに成形される。その後、扁平ストランド２ｓは、硬化されて扁平繊維強化プラスチックストランド２とされる。

【0096】

引き続いて、冷却セクション１００Ｂ２にて冷却されてベルト４１Ａ、４１Ｂから剥離された複数の扁平繊維強化プラスチックストランド２は、引き取りセクション１００Ｂ３へと送給され、ストランド表面研磨装置５０を経てリール８０に巻き取られる。ストランド表面研磨装置５０については、後で詳しく説明する。

【0097】

なお、成形硬化装置４０のベルト４１（４１Ａ、４１Ｂ）に未硬化状態の扁平ストランド２ｓが粘着し、硬化された状態の扁平繊維強化プラスチックストランド２のベルト４１Ａ、４１Ｂからの良好な剥離が阻害されるのを防止するために、ベルト４１Ａ、４１Ｂの外表面は平滑に維持しておくことが好ましい。そのために、図３に示すように、例えば磨き布などとされる研磨手段４５（４５Ａ、４５Ｂ）を設け、常時に、或いは、定期的に当接させて、スチールベルト表面を研磨するのが良い。また、必要に応じて、上記スチールベルト研磨手段４５と共に、或いは、研磨手段４５に代えて、離型剤塗布手段４６（４６Ａ、４６Ｂ）を設けることができる。離型剤塗布手段４６を設け、ベルト表面に離型剤を薄く塗布することで継続して良好な剥離が可能となる。離型剤を使用した場合について説明すると次の通りである。

【0098】

本発明者らは、スチールベルト４１（４１Ａ、４１Ｂ）への樹脂付着を防止するために、スチールベルト表面にフッ素樹脂、シリコン樹脂、シロキサン樹脂などのコーティングや、テフロン材（「テフロン」：ポリテトラフルオロエチレンのデュポン社の商品名）を表層に用いるなどの離型処理を行うことを検討した。しかしながら、これらの離型処理にて得られる表面層は、スチールベルトの硬度に比べて硬さが大幅に減少し、熱硬化の繊維強化プラスチック材などの硬質材料をサンドイッチ成形する製造には、厚み精度が出にくいといった問題や、連続使用で変形したり傷が付くなどにして長期連続運転には耐えられないといった問題がある、ことが分かった。

【0099】

そこで、上述したように、スチールベルト４１と樹脂含浸ストランドｆ２の樹脂との離型性を良くするために、スチールベルト表面に薄く離型剤を塗布し、更にスチールベルトを加熱することで離型剤を焼き付けることで、以下のことが分かった。
（１）離型紙や離型フィルムを用いなくてもスチールベルトへの樹脂付着を最少に抑えることができ、成形した扁平繊維強化プラスチックストランド２の表面もきれいな仕上がりとなる。
（２）離型剤はごく薄い塗膜のため、テフロンフィルムのような柔らかさが無いため表面が変形したり傷が付くなどの不具合が無く、スチールベルト４１の硬度がブレス成形にそのまま活かせ、厚み精度の良い製品に仕上げることができる。また、
（３）離型剤を定期的に塗布することにより、離型性が落ち表面コートのやり直しを行う必要などがないなど、長期連続製造が可能である。離型剤としては、フッ素系離型剤、シリコン系離型剤が好適に使用される。

【0100】

なお、スチールベルト表面に離型剤を塗布した場合には、成形した扁平繊維強化プラスチックストランド２の表面に離型剤が付くため、その後の使い方によっては必要な接着性能が出ないといった問題がある。そのため離型剤を使用しない場合には、上述のように、ベルト４１（４１Ａ、４１Ｂ）と樹脂含浸ストランドｆ２との間に離型紙や離型フィルム又はピールプライ（剥離クロス材）などを用いることが考えられる。しかしながら、離型紙などの副資材を用いる場合は、材料費や設備費、更には使用済み副資材の廃棄など多くの問題が生じる。

【0101】

そこで、本実施例では、必要に応じて離型剤を使用した場合には、上述したように、成形硬化装置４０の後に離型剤除去手段５０としての表面研磨装置が設置される。表面研磨装置５０としては、成形硬化された扁平繊維強化プラスチックストランド２の上下面を軽く、サンドペーパ、鉄ヤスリ、ブラスト処理によりストランド表面を研磨する装置とされる。このような簡単な研磨装置５０によりストランド表面から離型剤が取れ、更には研磨の凹凸がアンカー効果によって、離型剤のない扁平繊維強化プラスチックストランド以上に接着性が向上することが実験の結果分かった。扁平繊維強化プラスチックストランドの離型剤除去は、上記表面研磨の他、溶剤、例えばトルエンなどを使用した薬剤洗浄装置なども採用可能である。

【0102】

なお、製品としての繊維強化プラスチックストランドの横断面が円形状とされる場合には、曲面の研磨が必要とされ、表面研磨が困難である。これに対して、本発明では、得られる製品の繊維強化プラスチックストランドの横断面は、繊維に撚りを入れた一定厚みの扁平形状とされており、そのため、例えば上述した＃４００〜＃８００程度のサンドペーパ等の使用により連続的な表面研磨が容易にできるようになった。

【0103】

上述のように、成形硬化装置４０から送出される扁平繊維強化プラスチックストランド２は、引き取りセクション１００Ｂ３にて表面研磨装置５０により、各扁平繊維強化プラスチックストランド２の表面が研磨された後、直径１ｍ以上の大径の巻取リール８０により所定の速度で巻き取られる。

【0104】

（扁平繊維強化プラスチックストランドシートの製造方法及び装置）
次に、扁平繊維強化プラスチックストランドシート１の製造方法について説明する。扁平繊維強化プラスチックストランドシート１を作製するための扁平繊維強化プラスチックストランド２は、図１〜図３などを参照して説明した扁平繊維強化プラスチックストランド２の製造方法と同様にして製造され、従って、同様の製造装置１００（１００Ａ、１００Ｂ）を使用することができる。ただ、扁平成形、冷却及び引き取りセクション１００Ｂにおける引き取りセクション１００Ｂ３は、図７に示すように、表面研磨装置５０の後にシート化装置６０が配置される点で異なるだけである。

【0105】

つまり、本発明に係る扁平繊維強化プラスチックストランドシート１を製造するための製造装置１００（１００Ａ、１００Ｂ）は、図１に示す繊維送給、樹脂含浸、巻取セクション１００Ａ（図１）と、図７に示す扁平成形（加熱・加圧・硬化）、冷却、及び引き取りセクション１００Ｂ（１００Ｂ１、１００Ｂ２、１００Ｂ３）とにて構成される。

【0106】

本実施例によると、図１に示す製造装置１００にて、上述したようにして、撚り加工と樹脂含浸工程を施された樹脂含浸ストランドｆ２が製造される。

【0107】

次いで、撚り加工と樹脂含浸工程を施されたストランドｆ２は、図７に示す製造装置１００の扁平成形（加熱・加圧・硬化）、冷却及び引き取りセクション１００Ｂにて、ストランドｆ２の扁平形状成形と樹脂硬化を行い、扁平繊維強化プラスチックストランド２を作製し、次いで、扁平繊維強化プラスチックストランドシート１が作製される。

【0108】

更に説明すれば、本実施例によれば、図７に示すように、加熱・加圧・硬化セクション１００Ｂ１及び冷却セクション１００Ｂ２にて冷却されてベルトから剥離された複数の扁平繊維強化プラスチックストランド２は、表面研磨装置５０及びシート化装置６０を経て扁平繊維強化プラスチックストランドシート１とされ、リール８０に巻き取られる。

【0109】

上述したように、加熱・加圧・硬化及び冷却装置４０から剥離された扁平繊維強化プラスチックストランド２の表面は極めて平滑性が高く、また、場合によっては、離型剤が付着している場合もある。扁平繊維強化プラスチックストランド２の表面平滑性が良いこと、或いは、表面に付着した離型剤は、製品としての扁平繊維強化プラスチックストランドシート１を補強材として構造物に接着する際に、或いは、ＲＴＭ成型用ＦＲＰ材として使用する場合には好ましくない。

【0110】

従って、成形硬化装置４０の出口に、上述したように、例えば表面研磨装置５０のような離型剤除去手段を設け、成形硬化装置４０からの扁平繊維強化プラスチックストランド２の表面を粗面化すること、また、扁平繊維強化プラスチックストランド２の表面から離型剤を除去することが好ましい。

【0111】

表面研磨装置５０により、その表面が所望の粗さに粗面化され、また、離型剤が除去された扁平繊維強化プラスチックストランド２は、図６（ｃ）に示すように、互いに間隔（ｇ）を持って長手方向に引き揃えられた状態でシート化装置６０に送給される。各扁平繊維強化プラスチックストランド２は、シート化装置６０にて固定部材３が接着され、図９に示すような扁平繊維強化プラスチックストランドシート１とされる。シート化装置６０には、固定部材３を供給する固定部材供給手段６１、及び、固定部材３を扁平繊維強化プラスチックストランド２に接着し、複数の扁平繊維強化プラスチックストランド２を一体化し、シート状とする加熱接着冷却加圧手段６２が配置されている。

【0112】

つまり、本実施例にて、固定部材供給手段６１は、上述したように、緯糸、メッシュ状部材などとされる固定部材３を、整列された扁平繊維強化プラスチックストランド２の両側或いは一側に供給し、次いで、加熱接着冷却加圧手段６２にて一体とする。

【0113】

上記説明した本発明に従った扁平繊維強化プラスチックストランド２及び扁平繊維強化プラスチックストランドシート１の製造方法によれば、次のような特長を有している。

【0114】

本発明の製造方法では、所定の撚りをいれた樹脂含浸したストランドに適切な緊張力を付与することにより丸形状とされた樹脂含浸のストランドｆ２を、加熱したスチールベルト４１Ａ、４１Ｂの間に挟んで加圧することにより、例えば５０Ｋといった大径のストランドを用いて繊維目付の大きい、厚み（ｔ）１．０ｍｍ〜２ｍｍ（繊維目付９００〜１８００ｇ／ｍ²の）、幅（Ｗ）が５ｍｍ〜５００ｍｍとされる扁平繊維強化プラスチックストランドシート１を効率よく、即ち、大幅に成形歩留まりを増大して製造することができる。また、本実施例の製造方法によれば、樹脂含浸のストランドｆ２へのダメージが少なく、製造中の糸切れの頻度が殆どないことが分かった。従って、特に、本発明の扁平繊維強化プラスチックストランドシート１は、高目付、高強度であるにも拘らず、変形性能が良く、ＲＴＭ成型等に好適使用することができ、高強度の大型成型体を製造することができる。

【符号の説明】

【0115】

１ 扁平繊維強化プラスチックストランドシート
２ 扁平繊維強化プラスチックストランド
２ｓ 樹脂含浸扁平ストランド
３ 固定部材
１７ 樹脂含浸槽
４０（４０Ａ、４０Ｂ） 成形硬化装置（加熱・加圧・硬化及び冷却装置）
４１（４１Ａ、４１Ｂ） スチールベルト（ベルト本体）
４２（４２Ａ、４２Ｂ） 加熱・加圧ローラ
４３（４３Ａ、４３Ｂ） 冷却ローラ
４４（４４Ａ、４４Ｂ） 加圧ローラ
４５ スチールベルト研磨手段
５０ ストランド表面研磨装置（離型剤除去手段）
６０ シート化装置
８０ 巻取リール
ｆ 強化繊維フィラメント
ｆ１ 強化繊維束（ストランド）
ｆ２ 樹脂含浸未硬化ストランド
Ｒ マトリックス樹脂

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】