JP2010069860A - 折曲用frpシート - Google Patents
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Abstract
【課題】軽量・高剛性かつ安価な成形立体を可能とする生産性の高いFRPシート技術の提供。
【解決手段】硬質系マトリックス材、軟質系マトリックスのいずれか一方又は両方からなるマトリックス材層部と強化材に軟質系マトリックス材を含浸されてなる強化材層部とがともに用いられるか該強化材層部が単独で用いられて構成される複合平板シートにおいて、トリミングされて設けられるかないしはトリミングされるとともに線状溝1を設けられてなる折曲用複合シートの提供。
【選択図】図13
【解決手段】硬質系マトリックス材、軟質系マトリックスのいずれか一方又は両方からなるマトリックス材層部と強化材に軟質系マトリックス材を含浸されてなる強化材層部とがともに用いられるか該強化材層部が単独で用いられて構成される複合平板シートにおいて、トリミングされて設けられるかないしはトリミングされるとともに線状溝1を設けられてなる折曲用複合シートの提供。
【選択図】図13
Description
軽量・高剛性かつ安価な成形立体を可能とするFRPシート技術の提供
本発明に関わる従来例として、各種FRPの成形立体があるが、そのごく通常の成形方法としてRTH法、SMC法などがある。いずれの方法も成形型にて強化材層などをあらかじセットし、FRPのレジンを流し込むと云う金属カストの如きものであるため、いくつかの欠点が指摘されてきた。一番目に成形工程の所要時間が桁はづれに長く生産性があがらないこと。二番目にレジンの単純流動にたよるため、成形立体の薄肉化に限界があり、2層強化材によるサンドウィッチ成形が不可能であること。三番目に手作業が少くなく自動化が困難であること。以上のことから変動ヒ、固定ヒともに圧縮されずハイコストの成形立体を余儀なくされて来た。
硬質系物性のマトリックス材A’と軟質系物性のマトリックス材A”と強化材B’の全3相又は強化材B’を含む2相がシート加工用ロール(コーターなど)で複合一体化されることにより、該マトリックス材A’又は該マトリックス材A”又は両マトリックス材A’、A”からなる単数又は複数のマトリックス材層部Aと該マトリックス材A”を含浸されてなる実質的に単数の強化材Bを共に設けられるかないしは該強化材層部を実質的に単独で設けられて構成される複合平板シートCがまづ得られる。次には該平板シートCがトリミングされて設けられるかないしは、トリミングされるとともに特定又は全体の該マトリックス材層部Aと該強化材層部Bのいずれか一方もしくは双方の設計・折曲部において線状溝を設けられて本発明の折曲用複合シートDがトリミングロール、枚葉型抜きシステムで加工されて得られる。さらに得られた折曲用複合シートDはシヤトル式オス・メス成形型システムにより一次方向の折曲形成とともに加圧・加熱式固定形成などをされて最終的な成形立体Eが提供される。
課題を列挙すると▲1▼成形立体Eを得る成形時間を短縮すること。▲2▼成形立体Eの形態、肉厚を自在かつ必要最小限とすること。▲3▼加工時間を短縮すると。▲4▼加工、成形システムの全自動化と汎用性拡大。▲5▼資材、成形、加工段階及びシステムなどの全コストの圧縮。
上記課題を解決するには、まづ成形工程を簡易かつ時間短縮するべく、その前段階において、資材シートC、Dの加工工程を設けることであり、成形工程においては資材シートDの単純な一次方向折曲形成と固定形成に限定することにより成形立体Eを得た。
それを可能にしたのは、トリミングされた資材シートDが、マトリックス材層部Aとともに構成される軟質系の強化材層部を実質的に単層として設けられることを基本条件にして、軟質系のマトリックス材層部Aを設けられるか硬質系又は軟質系のマトリックス材層部Aに線状溝を設けられることによる。
それを可能にしたのは、トリミングされた資材シートDが、マトリックス材層部Aとともに構成される軟質系の強化材層部を実質的に単層として設けられることを基本条件にして、軟質系のマトリックス材層部Aを設けられるか硬質系又は軟質系のマトリックス材層部Aに線状溝を設けられることによる。
本発明の折曲用複合シートDとその一連の加工・成形工程により、複合平板シートCの一次加工におけるマトリックス材A’、同材A”、強化材B’など基ソ資材の仕様選択とその層構成、肉厚などの仕様選択が自在となり、同シートC仕様の標準化が可能となった。また複合シートCにおける表面処理、塗装などやトリミング、罫線づけ、穴開けなの二次加工が高精度かつ高速化された。その結果得られた各種罫線などの働きで正確かつ高速なる折曲・固定形成がなされ、最終的に自在な形態、規模の立体Eの安定的な成形が実現した。それにくわえ、加工、成形両システムの汎用性とともに簡易・軽便化が可能となった。以上の結果として、資材、加工工程、成形工程の各コストと加工・成形両システム・コストが従来例より大巾に圧縮された。
本発明と本発明にかかわる実施例などを簡略に説明する。
図1、2は本発明に関わる複合平板シートC(資材シートC)の断面図。
図3〜8及び図16、17及び図39〜41は本発明の折曲用複合シートDの断面図。
図9〜12及び図23〜26及び図42〜45は本発明に関わる成形立体E及び成形段階の断面図。
図13〜15は複葉型成形立体Eが得られるまでの成形段階・断面図
図18〜21は複葉型成形立体Eを得るための折曲用複合シートDの断面図。
図26〜27は複葉型成形立体Eが得られるまでの成形段階・断面図
図28〜32は箱状・複葉型成形立体Eまでの成形段階平面図及び斜視図。
図33〜37は箱状・複葉型成形立体Eまでの成形段階平面図及び斜視図。
図46〜49は複葉型成形立体Eが得られまでの成形段階・断面図及び斜視図。
図1、2は本発明に関わる複合平板シートC(資材シートC)の断面図。
図3〜8及び図16、17及び図39〜41は本発明の折曲用複合シートDの断面図。
図9〜12及び図23〜26及び図42〜45は本発明に関わる成形立体E及び成形段階の断面図。
図13〜15は複葉型成形立体Eが得られるまでの成形段階・断面図
図18〜21は複葉型成形立体Eを得るための折曲用複合シートDの断面図。
図26〜27は複葉型成形立体Eが得られるまでの成形段階・断面図
図28〜32は箱状・複葉型成形立体Eまでの成形段階平面図及び斜視図。
図33〜37は箱状・複葉型成形立体Eまでの成形段階平面図及び斜視図。
図46〜49は複葉型成形立体Eが得られまでの成形段階・断面図及び斜視図。
次には、本請求範囲及び本明細書で用いられる主要な語句を、あらかじめ説明する。
<マトリックス材A’、マトリックス材A”、マトリックス材層部A>
マトリックス材A’、同材A”とは、強化材B’とくらべ引張り強度に劣りながら圧縮強度にすぐれた石油系、植物系の不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、アクリル、フェノール、ポリエチレンなどの熱可型性又は熱硬化性樹脂を基材としたものなどがあり、その他に木質系、紙質系、セラミック系、石膏系、金属系物質などを基材としたものも含まれ、さらに上記各物質を適宜選択し、組合せたものも本発明に関り有効である。
よりくわしくは該マトリックス材A’は硬質系物性であることを特徴として、該マトリックス材A”は、同材A’のそれと比較して軟質系物性であることを特徴としている。マトリックス材層部Aとは上記マトリックス材A’又はマトリックス材A”又は両材A’、A”が層状に形成されたものであり、その他に上記各基材を豆板状、スポンジ状、ハニカム状、波板状、積層状、サンドウィッチ状などに形成されたものやマトリックス材A’又は同材A”に強化材B’を分散されらたマトリックス材層部Aがあり、上記各基材、資材を適宜・選択し組合せたものも本発明に関り有効である。
<マトリックス材A’、マトリックス材A”、マトリックス材層部A>
マトリックス材A’、同材A”とは、強化材B’とくらべ引張り強度に劣りながら圧縮強度にすぐれた石油系、植物系の不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、アクリル、フェノール、ポリエチレンなどの熱可型性又は熱硬化性樹脂を基材としたものなどがあり、その他に木質系、紙質系、セラミック系、石膏系、金属系物質などを基材としたものも含まれ、さらに上記各物質を適宜選択し、組合せたものも本発明に関り有効である。
よりくわしくは該マトリックス材A’は硬質系物性であることを特徴として、該マトリックス材A”は、同材A’のそれと比較して軟質系物性であることを特徴としている。マトリックス材層部Aとは上記マトリックス材A’又はマトリックス材A”又は両材A’、A”が層状に形成されたものであり、その他に上記各基材を豆板状、スポンジ状、ハニカム状、波板状、積層状、サンドウィッチ状などに形成されたものやマトリックス材A’又は同材A”に強化材B’を分散されらたマトリックス材層部Aがあり、上記各基材、資材を適宜・選択し組合せたものも本発明に関り有効である。
<強化材B’、強化材層部B>
強化材B’とはマトリックス材A’、A”とくらべ圧縮強度はともかく引張り強度に優れたガラス系、カーボン系、アラシド系、ポリエステル系、シリコンカーバイト系などの溶融・軟化温度の低くない繊維を基材としたものや、その他に金属繊維や岩綿などを基材としたものがあり、さらに上記基材を適宜、選択し組合せたものも本発明に関わり有効である。
強化材層部Bとは、上記各種強化材B’をひも状、織物状、一方向すだれ状、不織布状のシート状としたものやカーボンシート、金属シート、高強力樹脂シートとそれらの穴あきシート、プレート状などを基材として用いられ、それらに前記マトリックス材A”などを含浸・塗付コートさせたものがあり、さらに上記基材、材料を適宜選択し組合せたものも本発明に関わり有効である。
強化材B’とはマトリックス材A’、A”とくらべ圧縮強度はともかく引張り強度に優れたガラス系、カーボン系、アラシド系、ポリエステル系、シリコンカーバイト系などの溶融・軟化温度の低くない繊維を基材としたものや、その他に金属繊維や岩綿などを基材としたものがあり、さらに上記基材を適宜、選択し組合せたものも本発明に関わり有効である。
強化材層部Bとは、上記各種強化材B’をひも状、織物状、一方向すだれ状、不織布状のシート状としたものやカーボンシート、金属シート、高強力樹脂シートとそれらの穴あきシート、プレート状などを基材として用いられ、それらに前記マトリックス材A”などを含浸・塗付コートさせたものがあり、さらに上記基材、材料を適宜選択し組合せたものも本発明に関わり有効である。
<複合平板シートC、資材シートC、複合シートC>
複合平板シートCとは、マトリックス材A’とマトリックス材A”と強化材B’の全3相もしくは強化材B’を含めた2相を相互に複合一体化され、単数又は複数のマトリックス材層部Aとマトリックス材A”を含浸されて設けられた単数又は複数の強化材層部Bがロール加工されて平板シート状に一体形成されたものであり、またこれとは別に上記強化材層部Bが実質的に単独で上記平板シート状に形成されたものもある。なお上記、実質的に単独の強化材層部Bには相互に接近、接触して設けられる複数の強化材層部Bも含まれる。資材シートC、複合シートCはともに複合平板シートCと同意語。
複合平板シートCとは、マトリックス材A’とマトリックス材A”と強化材B’の全3相もしくは強化材B’を含めた2相を相互に複合一体化され、単数又は複数のマトリックス材層部Aとマトリックス材A”を含浸されて設けられた単数又は複数の強化材層部Bがロール加工されて平板シート状に一体形成されたものであり、またこれとは別に上記強化材層部Bが実質的に単独で上記平板シート状に形成されたものもある。なお上記、実質的に単独の強化材層部Bには相互に接近、接触して設けられる複数の強化材層部Bも含まれる。資材シートC、複合シートCはともに複合平板シートCと同意語。
<折曲用複合シートD(I)、資材シートD(I)>
折曲用複合シートD(I)とは、軟質系の強化材層部Bが単数層として設けられることを好ましい基本条件として、硬質系又は軟質系の単一層又は両系の複層とした単数又は複数のマトリックス材層部Aがさらに設けられた上で、設計・型抜き部位においてトリミング加工とともに線状溝が加工されて設けられたものである。資材シートD(I)とは折曲用複合シートD(I)と同意語。
折曲用複合シートD(I)とは、軟質系の強化材層部Bが単数層として設けられることを好ましい基本条件として、硬質系又は軟質系の単一層又は両系の複層とした単数又は複数のマトリックス材層部Aがさらに設けられた上で、設計・型抜き部位においてトリミング加工とともに線状溝が加工されて設けられたものである。資材シートD(I)とは折曲用複合シートD(I)と同意語。
<折曲用複合シートD(II)、資材シートD(II)>
折曲用複合シートD(II)とは、軟質系の強化材層部Bが単数層として設けられることを好ましい基本条件として、軟質系の単数又は複数のマトリックス材層部Aがさらに設けられた上で、設計・型抜き部位においてトリミング加工されて設けられたものである。
資材シートD(II)は同意語。
折曲用複合シートD(II)とは、軟質系の強化材層部Bが単数層として設けられることを好ましい基本条件として、軟質系の単数又は複数のマトリックス材層部Aがさらに設けられた上で、設計・型抜き部位においてトリミング加工されて設けられたものである。
資材シートD(II)は同意語。
<硬質系、軟質系>
硬質系とは、常温硬質性、高速硬化性、高温可塑性、常温硬化性などの少くとも1つの物性をもつ特徴であり、かたや軟質系とは、該硬質系と比較し、常温軟質性、低速硬化性、低温可塑性、高温硬化性などの少くとも1つの相対的物性をもつ特徴である。
硬質系とは、常温硬質性、高速硬化性、高温可塑性、常温硬化性などの少くとも1つの物性をもつ特徴であり、かたや軟質系とは、該硬質系と比較し、常温軟質性、低速硬化性、低温可塑性、高温硬化性などの少くとも1つの相対的物性をもつ特徴である。
<硬質系マトリックス材A’によるマトリックス材層部A>
折曲用複合シートDの折曲加工時点において、線状溝の設けられない部位を破断なしでは、折曲変形を不能とするのが、硬質系マトリックス材A’によるマトリックス材層部Aの物性的特徴である。
折曲用複合シートDの折曲加工時点において、線状溝の設けられない部位を破断なしでは、折曲変形を不能とするのが、硬質系マトリックス材A’によるマトリックス材層部Aの物性的特徴である。
<軟質系マトリックス材A”によるマトリックス材層部A>
折曲用複合シートDの折曲加工時点において、線状溝の設けられない部位を破断なしで折曲又は湾曲変形を可能とするのが、軟質系マトリックス材A”によるマトリックス材層部Aであり、折曲・固定形成の完了時点以后は、充全に硬化するマトリックス材層部Aであることが好ましい。
折曲用複合シートDの折曲加工時点において、線状溝の設けられない部位を破断なしで折曲又は湾曲変形を可能とするのが、軟質系マトリックス材A”によるマトリックス材層部Aであり、折曲・固定形成の完了時点以后は、充全に硬化するマトリックス材層部Aであることが好ましい。
<軟質系マトリックス材A”を含浸された強化材層部B>
折曲用複合シートDの折曲加工時点において、線状溝の設けられるか否にかかわらず、破断なしで折曲又は湾曲変形を可能とするのが、軟質系マトリックス材A”を含浸された強化材層部Bであり、折曲・固定形成の完了時点以后は充全に硬化する強化材層部であることが好ましい。
折曲用複合シートDの折曲加工時点において、線状溝の設けられるか否にかかわらず、破断なしで折曲又は湾曲変形を可能とするのが、軟質系マトリックス材A”を含浸された強化材層部Bであり、折曲・固定形成の完了時点以后は充全に硬化する強化材層部であることが好ましい。
<線状溝、罫線>
線状溝とは罫線と同意語であり、折曲用複合シートDを得るために複合平板シートCにおけるマトリックス材層部Aなどの設計・折曲部位(設計段階で決定された配置方針による折曲相当位置)において設けられる連続的又は断続的溝状変形であり、平面形としては直線状、湾曲線状、屈曲線状などのもの、断面形としては押し込み状、押し込み後盛り上り部を切除した形状、切り込み状、切削除去状、溶融排除状、焼却気化状などのものがあり、この他にシートCの局部的折曲形成を可能とする事前手段が容易に着想し得て本発明にすべて有効であり、さらに上記各形状、手段を適宜選択し組合せて得られるものがありいずれも本発明に有効である。
線状溝とは罫線と同意語であり、折曲用複合シートDを得るために複合平板シートCにおけるマトリックス材層部Aなどの設計・折曲部位(設計段階で決定された配置方針による折曲相当位置)において設けられる連続的又は断続的溝状変形であり、平面形としては直線状、湾曲線状、屈曲線状などのもの、断面形としては押し込み状、押し込み後盛り上り部を切除した形状、切り込み状、切削除去状、溶融排除状、焼却気化状などのものがあり、この他にシートCの局部的折曲形成を可能とする事前手段が容易に着想し得て本発明にすべて有効であり、さらに上記各形状、手段を適宜選択し組合せて得られるものがありいずれも本発明に有効である。
<複合一体化>
複合一体化とは、液体状、粉粒状、シート状などとしたマトリックス材A’、A”及び繊維状、織物状、シート状などとした強化材B’が、常温又は中・高温、低・常圧又は高圧の装置内条件において、溶融、融着、接着、圧着、貫入、注入、混合、架槁、含浸、分散などの方法により連結、結合、積層されたシート状などとして設けられること。
複合一体化とは、液体状、粉粒状、シート状などとしたマトリックス材A’、A”及び繊維状、織物状、シート状などとした強化材B’が、常温又は中・高温、低・常圧又は高圧の装置内条件において、溶融、融着、接着、圧着、貫入、注入、混合、架槁、含浸、分散などの方法により連結、結合、積層されたシート状などとして設けられること。
<折曲形成、固定形成>
折曲形成とは、折曲用複合シートDがオス・メス式の成形型などによりその設計・折曲部位において面外変形されて設けられ、あるかじめ該折曲部位に線状溝を設けられる該複合シートD(I)と線状溝を設けられない該複合シートD(II)による大きく2種がある。
固定形成とは、上記折曲形成後に、折曲部とその周辺を安定的に保つ形態を設ることであり、折曲部中心におけるマトリックス材相互の固定と重層とされた両該複合シートD(II)の平担部におけるマトリックス材相互の固定方法の2種がある。
折曲形成とは、折曲用複合シートDがオス・メス式の成形型などによりその設計・折曲部位において面外変形されて設けられ、あるかじめ該折曲部位に線状溝を設けられる該複合シートD(I)と線状溝を設けられない該複合シートD(II)による大きく2種がある。
固定形成とは、上記折曲形成後に、折曲部とその周辺を安定的に保つ形態を設ることであり、折曲部中心におけるマトリックス材相互の固定と重層とされた両該複合シートD(II)の平担部におけるマトリックス材相互の固定方法の2種がある。
<設計・折曲部位、設計・型抜き部位>
設計・折曲部位とは折曲用複合シートDの設計段階において決定された配置方針による折曲相当位置であり、設計・型抜き部位とは折曲用複合シートDの設計段階において決定されたトリミングすべき形態方法である。
設計・折曲部位とは折曲用複合シートDの設計段階において決定された配置方針による折曲相当位置であり、設計・型抜き部位とは折曲用複合シートDの設計段階において決定されたトリミングすべき形態方法である。
<複葉型・折曲用複合シートD(II)>
複葉型折曲用複合シートD(II)とは、複数の実質的に相以形とした折曲用複合シートDが、その各マトリック材層部Aを介して相以形中心を相互に共有する様に重層設置されたもの。
複葉型折曲用複合シートD(II)とは、複数の実質的に相以形とした折曲用複合シートDが、その各マトリック材層部Aを介して相以形中心を相互に共有する様に重層設置されたもの。
<最適な折曲用複合シートD(I)とそれに関わる複合平板シートC、成形立体Eの各種形態>
図1、2において、資材シートCとして本発明に関わる複合平板シートCが、図3〜8において資材シートDとして本発明の折曲用複合シートD(I)が、そして図9〜12には、最終製品Eとしての本発明に関わる成形立体Eがその望ましい実施例として示されている。図3〜7に示される本発明の折曲用複合シートD(I)は、その資材シートCに軟質系の強化材層部Bを単一層とするとともに硬質系又は軟質系のマトリックス材層部Aを単一層又は複数層とし、線状溝が設けられることを、原則的に基本条件としている。図8に示される折曲用複合シートD(I)は例外であり、線状溝の設けられるべき肉厚のマトリックス材層部Aをもたない強化材層部Bとして構成されている。
図1、2で示される複合平板シートC(I)は、好ましくは、強化材B’に熱硬化性樹脂などの軟質系のマトリックス材A”を含浸・賦形されてなる強化材層部Bと熱可塑性樹脂などの硬質系又は軟質系マトリックス材A’、A”からなるマトリックス材層部Aの二層又は三層から構成されるとよい。
なお図示されないが、この他に本発明にかかわり様々な構成の複合平板シートCがあり、その一例として強化材層部Bが単独で設けられたものも本発明にかかわり有効である。
図3、4で示される折曲用複合シートD(I)は、押込み型線状溝(罫線)が、図5、6は切込み型の線状溝が、図7は押し込み・盛り上り切除型の線状溝が各々マトリックス材層部Aに設けられ、そして図8で示されるのは、軟質系マトリックス材A”を含浸された強化材層部Bが線状溝のないマトリックス材A”をコートされて設けられたものである。
図9は、図3に示される複合シートD(I)が、オス・メス成形型内の加圧、昇温により90度折曲形成とともに局部固着の固定形成されて得られた成形立体Eであり、図10は、図9の変形であり、折曲中心線方向の加圧部位をも、上記成形型により90度折曲、固定形成されて得られた成形立体Eであり、図11は、図5の複合シートD(I)が、オス・メス成形型の加圧により、強化材層部B側に90度の折曲形成されて得られた成形立体Eであり、図12は、図5の複合シートD(I)が、マトリクス材層部A側に図11の様に単純折曲形成されて得られた成形立体である。
図1、2において、資材シートCとして本発明に関わる複合平板シートCが、図3〜8において資材シートDとして本発明の折曲用複合シートD(I)が、そして図9〜12には、最終製品Eとしての本発明に関わる成形立体Eがその望ましい実施例として示されている。図3〜7に示される本発明の折曲用複合シートD(I)は、その資材シートCに軟質系の強化材層部Bを単一層とするとともに硬質系又は軟質系のマトリックス材層部Aを単一層又は複数層とし、線状溝が設けられることを、原則的に基本条件としている。図8に示される折曲用複合シートD(I)は例外であり、線状溝の設けられるべき肉厚のマトリックス材層部Aをもたない強化材層部Bとして構成されている。
図1、2で示される複合平板シートC(I)は、好ましくは、強化材B’に熱硬化性樹脂などの軟質系のマトリックス材A”を含浸・賦形されてなる強化材層部Bと熱可塑性樹脂などの硬質系又は軟質系マトリックス材A’、A”からなるマトリックス材層部Aの二層又は三層から構成されるとよい。
なお図示されないが、この他に本発明にかかわり様々な構成の複合平板シートCがあり、その一例として強化材層部Bが単独で設けられたものも本発明にかかわり有効である。
図3、4で示される折曲用複合シートD(I)は、押込み型線状溝(罫線)が、図5、6は切込み型の線状溝が、図7は押し込み・盛り上り切除型の線状溝が各々マトリックス材層部Aに設けられ、そして図8で示されるのは、軟質系マトリックス材A”を含浸された強化材層部Bが線状溝のないマトリックス材A”をコートされて設けられたものである。
図9は、図3に示される複合シートD(I)が、オス・メス成形型内の加圧、昇温により90度折曲形成とともに局部固着の固定形成されて得られた成形立体Eであり、図10は、図9の変形であり、折曲中心線方向の加圧部位をも、上記成形型により90度折曲、固定形成されて得られた成形立体Eであり、図11は、図5の複合シートD(I)が、オス・メス成形型の加圧により、強化材層部B側に90度の折曲形成されて得られた成形立体Eであり、図12は、図5の複合シートD(I)が、マトリクス材層部A側に図11の様に単純折曲形成されて得られた成形立体である。
<複葉の折曲用複合シートD(I)による複葉型成形立体Eの実施例>
図28、29にトリミングと線状溝を設けられた2葉の折曲用複合シートD(I)(ブランク)が、フラップ相当部をのぞけば実質的に相以形として設けられ示されている。図30に両複合シートD(I)が重層され、相以形中心の周辺局部3において相互に固着され設けられ、図31にオス・メス成形型内などで加圧されることにより、2葉の複合シートD(I)が同時に折曲形成をほぼ完了されるとともに昇温・加圧されることにより、重層とされた2葉の複合シートD(I)がその線状溝において折曲形成を同時開始され、図32に2葉の複合シートD(I)が同時に折曲形成をほぼ完了されとともに昇温・加圧された後、冷却されて得られた最終の2葉型成形立体Eが示されている。
上記相以形中心を相互に共有する様に重層設置される方法として、部分固着の他に広範囲にわたる面部固着による方法や何ら固着せず成形型内に設置する方法なども有効である。
上図30、31、32内のS1−S1記号部位における最適な詳細断面とその形成過程が図13、14に示されている。図13では、図3と図5にある各複合シートD(I)が各マトリックス材層部Aを介して、好ましくは両複合シートD(I)の肉厚・合算寸法分ずらせた両中心線として設けられており、図14では前記成形型内などで両複合シートD(I)が、90度角の折曲形成をされながらも、折曲部とその周辺平担部を相互に
され、完全に固定形成されて得られた最終の成形立体Eが示さている。なお図示されないが、図7の押し込み後盛り上部切除型の線状溝を設けられた複合シートD(I)が、図8の線状溝を設けられず実質的に単層とした軟質系強化材層部Bとマトリックス材層部Aを介して相互に重層されて後、成形型内などにおいて同時に折曲・固定形成されて得られる成形立体Eがあり、図30、31、32の様な工程による成形立体Eとともに本発明に有効である。この他に各種の折曲用複合シートD(I)が容易に着想された上、それらの適宜組合せによる複葉型成形立体が自在に得られるがいずれも本発明に又は本発明に関り有効であることは言うをまたない。
図28、29にトリミングと線状溝を設けられた2葉の折曲用複合シートD(I)(ブランク)が、フラップ相当部をのぞけば実質的に相以形として設けられ示されている。図30に両複合シートD(I)が重層され、相以形中心の周辺局部3において相互に固着され設けられ、図31にオス・メス成形型内などで加圧されることにより、2葉の複合シートD(I)が同時に折曲形成をほぼ完了されるとともに昇温・加圧されることにより、重層とされた2葉の複合シートD(I)がその線状溝において折曲形成を同時開始され、図32に2葉の複合シートD(I)が同時に折曲形成をほぼ完了されとともに昇温・加圧された後、冷却されて得られた最終の2葉型成形立体Eが示されている。
上記相以形中心を相互に共有する様に重層設置される方法として、部分固着の他に広範囲にわたる面部固着による方法や何ら固着せず成形型内に設置する方法なども有効である。
上図30、31、32内のS1−S1記号部位における最適な詳細断面とその形成過程が図13、14に示されている。図13では、図3と図5にある各複合シートD(I)が各マトリックス材層部Aを介して、好ましくは両複合シートD(I)の肉厚・合算寸法分ずらせた両中心線として設けられており、図14では前記成形型内などで両複合シートD(I)が、90度角の折曲形成をされながらも、折曲部とその周辺平担部を相互に
され、完全に固定形成されて得られた最終の成形立体Eが示さている。なお図示されないが、図7の押し込み後盛り上部切除型の線状溝を設けられた複合シートD(I)が、図8の線状溝を設けられず実質的に単層とした軟質系強化材層部Bとマトリックス材層部Aを介して相互に重層されて後、成形型内などにおいて同時に折曲・固定形成されて得られる成形立体Eがあり、図30、31、32の様な工程による成形立体Eとともに本発明に有効である。この他に各種の折曲用複合シートD(I)が容易に着想された上、それらの適宜組合せによる複葉型成形立体が自在に得られるがいずれも本発明に又は本発明に関り有効であることは言うをまたない。
<最適な折曲用複合シートD(II)とそれにより得られる成形立体Eの実施例>
前記折曲用複合シートD(I)は、硬質系又は軟質系マトリックス材層部Aと軟質系強化材層部Bから構成される資材としての複合平板シートCが原則として線状溝を設けられて得られるものであるが、それに対して本折曲用複合シートD(II)は軟質系マトリックス材層部Aと軟質系強化材層部Bから構成される資材としての複合平板シートCが線状溝を設けられないで得られることを大きな特徴としている。
図16、17にその代表的な折曲用複合シートD(II)が示され、図16では軟質系マトリックス材A”を含浸賦形され、その片面に熱可塑性樹脂などの軟質系マトリックス材A”がコートされ設けられ、図17では軟質系マトリックス材A”を含浸・賦形された強化材層部Bと軟質系マトリックス材層部Aが設けられている。
図22−25に、図17の折曲用複合シートD(II)がオス・メス成形型などで折曲・固定形成又は折曲形成されて得られた成形立体Eが示されており、図22と23ではマトリックス材層部A側に折曲形成れる時、折曲中心線1方向に加圧されないのが前者、加圧されたのが後者である。図24、25に、オス・メス成形型などで強化材層部B側に折曲形成されて得られた成形立体Eが示されており、折曲中心線1附近の折曲曲率を大としたものが前者、小としたものが後者である。図示されないが前記特徴を満しながら、様々な構成の折曲用複合シートD(II)がありいずれも本発明に有効である。
前記折曲用複合シートD(I)は、硬質系又は軟質系マトリックス材層部Aと軟質系強化材層部Bから構成される資材としての複合平板シートCが原則として線状溝を設けられて得られるものであるが、それに対して本折曲用複合シートD(II)は軟質系マトリックス材層部Aと軟質系強化材層部Bから構成される資材としての複合平板シートCが線状溝を設けられないで得られることを大きな特徴としている。
図16、17にその代表的な折曲用複合シートD(II)が示され、図16では軟質系マトリックス材A”を含浸賦形され、その片面に熱可塑性樹脂などの軟質系マトリックス材A”がコートされ設けられ、図17では軟質系マトリックス材A”を含浸・賦形された強化材層部Bと軟質系マトリックス材層部Aが設けられている。
図22−25に、図17の折曲用複合シートD(II)がオス・メス成形型などで折曲・固定形成又は折曲形成されて得られた成形立体Eが示されており、図22と23ではマトリックス材層部A側に折曲形成れる時、折曲中心線1方向に加圧されないのが前者、加圧されたのが後者である。図24、25に、オス・メス成形型などで強化材層部B側に折曲形成されて得られた成形立体Eが示されており、折曲中心線1附近の折曲曲率を大としたものが前者、小としたものが後者である。図示されないが前記特徴を満しながら、様々な構成の折曲用複合シートD(II)がありいずれも本発明に有効である。
<複葉の折曲用複合シートD(II)による複葉型成形立体Eの実施例>
図33、34には、トリミングされながら線状溝を設けられないことを特徴とする2葉の折曲用複合シートD(II)(ブランクとも云う。)が、フラップ相当部を除き実質的に相以形として設けられ示されている。
図35には、両複合シートD(II)が重層され、相以形中心の周辺局部3において相互に固着されて設けられ、図36には、オス・メス成形型内などで加圧されることにより、重層とされた2葉の複合シートD(II)がその折曲変形相当部において、同時に折曲形成を開始され、図7には、2葉の複合シートD(II)が折曲形成を同時完了されるとともに、昇温・加圧された後、冷却され固定形成を完了されて得られた最終の成形立体Eが示されている。
上図35、36、37内のS2−S2記号部位における最適な詳細断面とその形成過が図26、27に示されており、図26では、図19の2葉の折曲用複合シートD(II)が、オス・メス成形型などにより
特徴とし、図27では成形型などの働きにより両複合シートD(II)が、90度角の折曲形成を同時完了されるとともに昇温・加圧により両マトリックス層部Aの折曲部と両部を固着されて後、冷却により固定形成されて得られた成形立体Eが示されている。
図16、17には平板複合シートCを兼ねる単葉・複合シートD(II)が示され、それらを重層すべき資材として供されるのが図18〜21の複葉・折曲用複合シートD(II)であり、図18では、図16の2葉の複合シートD(I)が単独の軟質系マトリックス材層部Aシートを介して重層されるサンドウイッチ状の複葉・折曲用複合シートD(II)が示され、なおサンドウイッチの芯材シートに相当するマトリックス材層部Aシートには、通常樹脂系シートにかぎられずスポンジ状、ハニカム状樹脂や木質系、紙系、金属系シートなどが有効である。図19では、図17の複合シートD(II)が2葉重層されて設けられるごく標準的な複葉・複合シートD(II)が示され、図20では、図16の複合シートD(II)が2葉重層とされ、図21では図16と図17の両複合シートD(II)が各一葉の重層とした複葉・複合シートD(II)が示されている。また図示されていないが、本折曲用複合シートD(II)と前記折曲用複合シートD(I)が各一葉づつ重層として設けられる全く別種の複葉・折曲用複合シートD(III)があり、たとえば、図18の芯材シートに相当する平板状・マトリックス材層部Aシートが線状溝を設けられてなる3葉・折曲用複合シートD(III)や図19の構成シートのうち片方のみが線状溝を設けられてなる2葉・折曲用複合シートD(III)などが容易に着想せらて得る。
これらもしかるべき成形型の働きにより折曲・固定形成されて、最終の成形立体Eが得られ本発明に有効である。
なお本発明に関わる成形立体Eは、その折曲角度が90度に限定されず90度以下もしくは90度以上も可能であり、又折曲の陵線形状を、直線状、湾曲線状、屈曲線状としてもよい。以上示された以外に様々な成形立体Eがあり、それを形成するための折曲用複合シートD(II)、D(I)、D(III)が容易に着想し得ていずれも本発明に有効であり、本発明に関り有効である。
図33、34には、トリミングされながら線状溝を設けられないことを特徴とする2葉の折曲用複合シートD(II)(ブランクとも云う。)が、フラップ相当部を除き実質的に相以形として設けられ示されている。
図35には、両複合シートD(II)が重層され、相以形中心の周辺局部3において相互に固着されて設けられ、図36には、オス・メス成形型内などで加圧されることにより、重層とされた2葉の複合シートD(II)がその折曲変形相当部において、同時に折曲形成を開始され、図7には、2葉の複合シートD(II)が折曲形成を同時完了されるとともに、昇温・加圧された後、冷却され固定形成を完了されて得られた最終の成形立体Eが示されている。
上図35、36、37内のS2−S2記号部位における最適な詳細断面とその形成過が図26、27に示されており、図26では、図19の2葉の折曲用複合シートD(II)が、オス・メス成形型などにより
特徴とし、図27では成形型などの働きにより両複合シートD(II)が、90度角の折曲形成を同時完了されるとともに昇温・加圧により両マトリックス層部Aの折曲部と両部を固着されて後、冷却により固定形成されて得られた成形立体Eが示されている。
図16、17には平板複合シートCを兼ねる単葉・複合シートD(II)が示され、それらを重層すべき資材として供されるのが図18〜21の複葉・折曲用複合シートD(II)であり、図18では、図16の2葉の複合シートD(I)が単独の軟質系マトリックス材層部Aシートを介して重層されるサンドウイッチ状の複葉・折曲用複合シートD(II)が示され、なおサンドウイッチの芯材シートに相当するマトリックス材層部Aシートには、通常樹脂系シートにかぎられずスポンジ状、ハニカム状樹脂や木質系、紙系、金属系シートなどが有効である。図19では、図17の複合シートD(II)が2葉重層されて設けられるごく標準的な複葉・複合シートD(II)が示され、図20では、図16の複合シートD(II)が2葉重層とされ、図21では図16と図17の両複合シートD(II)が各一葉の重層とした複葉・複合シートD(II)が示されている。また図示されていないが、本折曲用複合シートD(II)と前記折曲用複合シートD(I)が各一葉づつ重層として設けられる全く別種の複葉・折曲用複合シートD(III)があり、たとえば、図18の芯材シートに相当する平板状・マトリックス材層部Aシートが線状溝を設けられてなる3葉・折曲用複合シートD(III)や図19の構成シートのうち片方のみが線状溝を設けられてなる2葉・折曲用複合シートD(III)などが容易に着想せらて得る。
これらもしかるべき成形型の働きにより折曲・固定形成されて、最終の成形立体Eが得られ本発明に有効である。
なお本発明に関わる成形立体Eは、その折曲角度が90度に限定されず90度以下もしくは90度以上も可能であり、又折曲の陵線形状を、直線状、湾曲線状、屈曲線状としてもよい。以上示された以外に様々な成形立体Eがあり、それを形成するための折曲用複合シートD(II)、D(I)、D(III)が容易に着想し得ていずれも本発明に有効であり、本発明に関り有効である。
<単葉、複葉の折曲用複合シートDによる成形立体Eの端部形態の実施例>
断面図44、45、48、49には本発明に関わる成形立体Eの端部断面図などが示されており、それらを得るために好ましい単葉、複葉の折曲用複合シートD(I)が図38、39、40、41に示されている。図38、39には、単葉の複合シートD(I)が線状溝を設けられ、図40、41には線状溝の盛り上り部を切除され、図42、43には折曲形成が開始され、図44、45には折曲・固定形成が完了されて、各2種の複合シートD(I)による端部形成のために課程が示されている。また図49には複葉の複合シートD(I)が、断面部S1−S1の相当部、断面部S2−S2の相当部とした2種形態に折曲・固定形成されて示されており、図46には図44、45に準ずるS1−S1断面図が、図47には図15に準ずるS2−S2断面図が示されている。なお図46には、端部で折り返えされた複合シートD(I)が、もうひとつの複合シートD(I)と同一面上で連結一体化されて設けられており、図47には、共に折曲されて後切断状末端として設けられている。図48では、図46、47に示されるS1−S1断面に準ずるものが上下逆向きで示されている。図示されないがこれらの他に、様々な端部形態が、本発明と本発明に関わり容易に着想されていずれも有効である。
断面図44、45、48、49には本発明に関わる成形立体Eの端部断面図などが示されており、それらを得るために好ましい単葉、複葉の折曲用複合シートD(I)が図38、39、40、41に示されている。図38、39には、単葉の複合シートD(I)が線状溝を設けられ、図40、41には線状溝の盛り上り部を切除され、図42、43には折曲形成が開始され、図44、45には折曲・固定形成が完了されて、各2種の複合シートD(I)による端部形成のために課程が示されている。また図49には複葉の複合シートD(I)が、断面部S1−S1の相当部、断面部S2−S2の相当部とした2種形態に折曲・固定形成されて示されており、図46には図44、45に準ずるS1−S1断面図が、図47には図15に準ずるS2−S2断面図が示されている。なお図46には、端部で折り返えされた複合シートD(I)が、もうひとつの複合シートD(I)と同一面上で連結一体化されて設けられており、図47には、共に折曲されて後切断状末端として設けられている。図48では、図46、47に示されるS1−S1断面に準ずるものが上下逆向きで示されている。図示されないがこれらの他に、様々な端部形態が、本発明と本発明に関わり容易に着想されていずれも有効である。
本発明の折曲用複合シートとそれを折曲・固定形成して得られる多様な成形立体技術は、航空機、自動車、船舶、列車などの分野で既存の構造材、外・内装材、電池筐体、燃料タンクその他の部材・部品に向けて、家電、産業機器などの分野で既存の筐体、骨組材やその他に風力発電機プロペラ、太陽光発電パネル外枠、燃料電池BOXに向けけて、建築土木などの分野で既存の軸組材、床・壁版、下地材、水・燃料タンク、汚水処理槽、交通標語部材、ガードレール材、工事用仮設足場材、コンクリート仮枠に向けて、また住宅内・外装、家具・什器などの分野で既存の一般内装パネル材、建具・同枠材、流し・浴槽・衛生器具、テーブル・椅子・ベッド、フエンス・カーポート部材に向けてさらには物流、流通、農水産などの分野で既存の大・中・小通常コンテナー、断熱コンテナー、パレット、シヨーケース、栽培ハウス骨組材に向けても新らたに優れた代替品を提供し得て、その結果として高剛性・軽量と、防錆・美匠性の各性能を充足するとともに大巾なコストカットを実現した。
A マトリックス材層部
A’ 硬質系マトリックス材
A” 軟質系マトリックス材
B 強化材層部
B’ 強化材
C 複合平板シート
D 折曲用複合シート
D(I) 線状溝付き折曲用複合シート
D(II) 線状溝なし折曲用複合シート
E 成形立体
F1 メス成形型
F2 オス成形型
1 線状溝中心線
2 折曲部中心線
3 固着用局部
4 複合シートの接合部
A’ 硬質系マトリックス材
A” 軟質系マトリックス材
B 強化材層部
B’ 強化材
C 複合平板シート
D 折曲用複合シート
D(I) 線状溝付き折曲用複合シート
D(II) 線状溝なし折曲用複合シート
E 成形立体
F1 メス成形型
F2 オス成形型
1 線状溝中心線
2 折曲部中心線
3 固着用局部
4 複合シートの接合部
Claims (5)
- 硬質系マトリックス材A’、軟質系マトリックスA”のいずれか一方又は両方からなるマトリックス材層部Aと強化材B’に軟質系マトリックス材A”を含浸されてなる強化材層部Bとがともに用いられるか該強化材層部Bが単独で用いられて構成される複合平板シートCにおいて、トリミングされて設けられるかないしはトリミングされるとともに線状溝を設けられてなる折曲用複合シートD。
- 複合平板シートCが、トリミングされて設けられることによりその設計・折曲部位において折曲形成され、固定形成されて成形立体Eを得られることを特徴とした第一項記載の折曲用複合シートDに関する。
- 複合平板シートCが、トリミングされるとともに線状溝を設けられるとにより、その設計・折曲部位において折曲形成され、固定形成されて成形立体Eを得られることを特徴とした第一項記載の折曲用複合シートDに関する。
- 複葉の複合平板シートCが、相互に長さ寸法を若干異にする実質上相以形としたトリミング輪郭部を設けられた上、その相以形中心を相互に共有される様に重層設置されることにより、その各設計、折曲部位において折曲形成され固定形成されて複葉型の成形立体Eを得られることを特徴とした第一項又は第二項記載の折曲用複合シートDに関する。
- 複葉の複合平板シートCが相互に長さ寸法を若干異にする実質上相以形としたトリミング輪郭部とともに線状溝を設けられた上、その各相以形中心を相互に共有する様に重層設置されることにより、その各設計・折曲部位において折曲形成され、固定形成されて複葉型の成形立体Eを得られることを特徴とした第一項又は第三項記載の折曲用複合シートDに関する。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008274906A JP2010069860A (ja) | 2008-09-16 | 2008-09-16 | 折曲用frpシート |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008274906A JP2010069860A (ja) | 2008-09-16 | 2008-09-16 | 折曲用frpシート |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010069860A true JP2010069860A (ja) | 2010-04-02 |
Family
ID=42202083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008274906A Pending JP2010069860A (ja) | 2008-09-16 | 2008-09-16 | 折曲用frpシート |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010069860A (ja) |
-
2008
- 2008-09-16 JP JP2008274906A patent/JP2010069860A/ja active Pending
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