JP2006130733A - 繊維強化樹脂成形物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】樹脂材料の含浸経路として不織繊維または不織布から成る樹脂ガイド用マット材を使用することにより、樹脂成形物の厚さ及び反応樹脂材料の含浸速度を任意に調整して含浸することが出来る繊維強化樹脂成形物の製造方法を提供する。
【解決手段】この発明では、先ず図２（ａ）に示す金属製のベース部材１上に、図２（ｂ）に示すゴム状弾性シート２を敷設する。次いで、図１に示すように、ゴム状弾性シート２上にガラス繊維から成る不織繊維または不織布で構成された樹脂ガイド用マット材３、ガラス繊維等の繊維補強基材４、ウレタン等のコア材５、繊維補強基材４、ガラス繊維から成る不織繊維または不織布で構成されたマット材３を順次積層させて敷設する。そしてこのように形成した積層体全体を図２（ｃ），（ｄ）に示すように、樹脂材料投入口６とバキューム配管７を周縁の一部に配設したフィルム状のバキュームバック８で覆い、周縁部をベース部材１上に接着テープ９等で密閉する。
【選択図】 図１
【解決手段】この発明では、先ず図２（ａ）に示す金属製のベース部材１上に、図２（ｂ）に示すゴム状弾性シート２を敷設する。次いで、図１に示すように、ゴム状弾性シート２上にガラス繊維から成る不織繊維または不織布で構成された樹脂ガイド用マット材３、ガラス繊維等の繊維補強基材４、ウレタン等のコア材５、繊維補強基材４、ガラス繊維から成る不織繊維または不織布で構成されたマット材３を順次積層させて敷設する。そしてこのように形成した積層体全体を図２（ｃ），（ｄ）に示すように、樹脂材料投入口６とバキューム配管７を周縁の一部に配設したフィルム状のバキュームバック８で覆い、周縁部をベース部材１上に接着テープ９等で密閉する。
【選択図】 図１
Description
この発明は、繊維強化樹脂成形物の製造方法にかかわり、更に詳しくはバキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ：Vacuum bag Resin Transfer Molding)において、樹脂成形物の厚さ及び反応樹脂材料の含浸速度を任意に調整して含浸することが出来る繊維強化樹脂成形物の製造方法に関するものである。
従来、樹脂トランスファー成形法（ＲＴＭ）またはバキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ）において繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）シート等の樹脂成形物を製造する場合、オートクレーブに入るような形状（大きさ）の樹脂成形物を除き、鉄等の金属製モールド上にガラス繊維等の繊維補強基材、ネット等のマット材を順次積層させた後、離型剤を塗布し、その全体をフィルム状のバキュームバックで覆い、バキュームバック内の積層体をバキュームした状態で積層体に反応樹脂材料を供給して含浸硬化させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、上記のようなバキューム樹脂トランスファー成形法において、樹脂を繊維補強基材に含浸させる際、含浸させる経路を確保するために、編み物、織物等のネットを繊維上に配設し、バキュームバックをした際、ネット中に出来る隙間を樹脂の含浸経路としていた。
然しながら、編み物、織物等のネットを繊維上に配設する構造では、平米当たりの重さにより厚さを変えることが難しく、また樹脂材料の含浸速度をコントロールすることも難しいと言う問題があった。
特表２００４−５０６７９９公報
この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出されたもので、樹脂材料の含浸経路として不織繊維または不織布から成る樹脂ガイド用マット材を使用することにより、樹脂成形物の厚さ及び反応樹脂材料の含浸速度を任意に調整して含浸することが出来る繊維強化樹脂成形物の製造方法を提供することを目的とするものである。
この発明は上記目的を達成するため、金属製のベース部材上にゴム状弾性シートを敷設し、このゴム状弾性シート上に、不織繊維または不織布から成る樹脂ガイド用マット材、繊維補強基材を少なくとも一層以上順次積層させた後、その全体をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の積層体をバキュームした状態で反応樹脂材料を供給し、前記積層体に反応樹脂材料を含浸硬化させることを要旨とするものである。
ここで、前記不織繊維または不織布に、ガラス繊維を使用し、また積層体の繊維部材間にコア材を介在させ、更に前記ベース部材が、金属製モールドまたは金属製プレートを使用するものである。
この発明は、上記のように金属製のベース部材上にゴム状弾性シートを敷設し、このゴム状弾性シート上に、不織繊維または不織布から成る樹脂ガイド用マット材、繊維補強基材を少なくとも一層以上順次積層させた後、その全体をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の積層体をバキュームした状態で反応樹脂材料を供給し、前記積層体に反応樹脂材料を含浸硬化させるので、以下のような優れた効果を奏するものである。
（ａ）樹脂材料の含浸経路として不織繊維または不織布から成る樹脂ガイド用マット材を使用することが出来、この結果、不織繊維または不織布は、平米当たりの重さ（目付け）により厚さを変えることが可能であり、また樹脂材料の含浸速度をコントロールすることも可能である。
（ｂ）ガラス繊維を不織繊維に使用することで、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）の構造中に含めることも可能である。これにより、剥離層を入れる必要がなく、剥離層を入れる作業も省略することが出来る。
（ａ）樹脂材料の含浸経路として不織繊維または不織布から成る樹脂ガイド用マット材を使用することが出来、この結果、不織繊維または不織布は、平米当たりの重さ（目付け）により厚さを変えることが可能であり、また樹脂材料の含浸速度をコントロールすることも可能である。
（ｂ）ガラス繊維を不織繊維に使用することで、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）の構造中に含めることも可能である。これにより、剥離層を入れる必要がなく、剥離層を入れる作業も省略することが出来る。
以下、添付図面に基づきこの発明の実施の形態を説明する。
図１は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等の繊維強化樹脂成形物の製造方法を実施したバキューム樹脂トランスファー成形装置の一部拡大断面図、図２（ａ）〜（ｄ）は、樹脂成形物の製造方法の工程説明図を示し、この発明の実施形態では、オートクレーブに入らないような形状（大きさ）の樹脂成形物Ｗを製造する場合について説明する。
この発明では、先ず図２（ａ）に示す金属製モールドまたは金属製プレートから成る金属製のベース部材１上に、図２（ｂ）に示す弾性があり，かつ平滑性，断熱性のゴムシート、またはポリウレタンシート等のゴム状弾性シート２を敷設する。
次いで、図１に示すように、ゴム状弾性シート２上にガラス繊維から成る不織繊維または不織布で構成された樹脂ガイド用マット材３、ガラス繊維等の繊維補強基材４、ウレタン等のコア材５、繊維補強基材４、ガラス繊維から成る不織繊維または不織布で構成されたマット材３を順次積層させて敷設する。そしてこのように形成した積層体全体を図２（ｃ），（ｄ）に示すように、樹脂材料投入口６とバキューム配管７を周縁の一部に配設したフィルム状のバキュームバック８で覆い、周縁部をベース部材１上に接着テープ９等で密閉する。
その後、バキュームバック８内の積層体をバキューム配管７に接続したバキュームポンプＰでバキュームし、内部を真空状態にした状態で樹脂材料供給タンク１０に接続する樹脂材料投入口６から積層体に常温硬化型の反応樹脂材料Ｑ（例えば、ビニールエステル等の熱可塑性材料）を供給して反応樹脂材料Ｑの反応熱により含浸硬化させる。
この発明の実施形態では、必要な反応樹脂材料Ｑの全てを始めからゲルタイム調整するのではなく、例えば、図３に示すように、始めに必要量の１／３程度（図中Ｘライン）の反応樹脂材料Ｑを全体含浸に必要な時間でゲルタイムの調整を行って投入し、残りの２／３（図中Ｙライン）の反応樹脂材料Ｑは全体含浸までに必要な残り時間を計算して、段階的にゲルタイムを短く調整して数回に分けて投入する。
なお、ゲルタイムの調整方法は、促進剤または硬化剤で行う。ただし、硬化剤で調整する際は、物性が大きく変化しない範囲で調整を行うのが好ましい。
また、前記繊維補強基材４間にウレタン等のコア材５を介在させないで実施することも可能である。
従来では予め必要な量の樹脂の全てを投入前にゲルタイム調整していたのに対して、この発明の実施形態では、反応樹脂材料を少なくとも二回以上に分けて段階的に供給し、また反応樹脂材料の投入回数に応じてゲルタイムを段階的に縮めていくことで、長時間、特に１時間以上のＲＴＭ成形においても投入管付近の早期硬化を未然に防止できる。
また、また注ぎ足して投入していくために、反応樹脂材料が空気中に触れる時間も短縮化でき、樹脂の流れについても終始良好となり、更に、反応樹脂材料が積層体全体に含浸すると同時に硬化反応を開始することが出来、樹脂成形物の硬化不良を有効に防止することも可能である。
このように、樹脂材料の含浸経路として不織繊維または不織布から成る樹脂ガイド用マット材３を使用することにより、この結果、不織繊維または不織布は、平米当たりの重さ（目付け）により厚さを変えることが可能であり、また樹脂材料の含浸速度をコントロールすることが出来るものである。
また、ガラス繊維を不織繊維に使用することで、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）の構造中に含めることも可能である。これにより、剥離層を入れる必要がなく、剥離層を入れる作業も省略することが出来るものである。
１ ベース部材 ２ ゴム状弾性シート
３ マット材 ４ 繊維補強基材
５ コア材 ６ 樹脂材料投入口
７ バキューム配管 ８ バキュームバック
９ 接着テープ １０ 樹脂材料供給タンク
Ｗ 樹脂成形物 Ｑ 反応樹脂材料
Ｐ バキュームポンプ
３ マット材 ４ 繊維補強基材
５ コア材 ６ 樹脂材料投入口
７ バキューム配管 ８ バキュームバック
９ 接着テープ １０ 樹脂材料供給タンク
Ｗ 樹脂成形物 Ｑ 反応樹脂材料
Ｐ バキュームポンプ
Claims (4)
- 金属製のベース部材上にゴム状弾性シートを敷設し、このゴム状弾性シート上に、不織繊維または不織布から成る樹脂ガイド用マット材、繊維補強基材を少なくとも一層以上順次積層させた後、その全体をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の積層体をバキュームした状態で反応樹脂材料を供給し、前記積層体に反応樹脂材料を含浸硬化させる繊維強化樹脂成形物の製造方法。
- 前記不織繊維または不織布に、ガラス繊維を使用する請求項１に記載の繊維強化樹脂成形物の製造方法。
- 積層体の繊維部材間にコア材を介在させる請求項１に記載の繊維強化樹脂成形物の製造方法。
- 前記ベース部材が、金属製モールドまたは金属製プレートである請求項１または２に記載の繊維強化樹脂成形物の製造方法。
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2004
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