JP2015196256A - Method of producing fiber-reinforced resin joint, fiber-reinforced resin joint and end surface mold used in production of fiber-reinforced resin joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維強化樹脂継手の製造方法、繊維強化樹脂継手および繊維強化樹脂継手の製造に用いられる端面型に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a fiber reinforced resin joint, a fiber reinforced resin joint, and an end face mold used for manufacturing a fiber reinforced resin joint.
繊維強化樹脂成形品は、軽量でありながら強度が高いことから種々の産業分野において利用されている。また最近、繊維強化樹脂成形品の製造方法として環境への配慮に優れたインフュージョン成形方法等が注目されている。 Fiber reinforced resin molded products are used in various industrial fields because they are lightweight and have high strength. Recently, attention has been focused on an infusion molding method having excellent environmental considerations as a method for producing a fiber-reinforced resin molded product.
例えば、特許文献1(特開2009−255472号公報)には、シール作業が容易かつ正確に行えるとともに、得られた成形品の端部処理を行うことなく製品化することができるインフュージョン成形用成形型及びこの成形型を用いた筒型繊維強化樹脂成形品の製造方法について開示されている。 For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-255472) discloses an infusion molding that can be performed easily and accurately and can be commercialized without end treatment of the obtained molded product. A mold and a method for producing a cylindrical fiber reinforced resin molded article using the mold are disclosed.
特許文献1記載のインフュージョン成形用成形型は、外周面が型面となる型本体部を有する筒状または柱状をした本体型と、この本体型の型本体部の軸方向の両端に添設されるとともに、型本体部の端面に添設状態でその周囲が型本体部の周囲からはみ出す大きさをした2つの端面型と、を備え、本体型の型面に沿う強化繊維からなる筒状をした強化繊維層を設けた状態で、この強化繊維層の周囲及び両端面型の外周面を気密性フィルムで覆い、強化繊維層を気密空間内に保持したのち、この気密空間内を減圧するとともに、この減圧状態の気密空間内にマトリックス樹脂を供給して強化繊維層にマトリックス樹脂を含浸させるようにしたインフュージョン成形用成形型であって、2つの端面型がそれぞれその周面に2条以上の突条を有するとともに、一方の端面型に端面型内部に設けられた樹脂流路を介して成形型外部から供給されるマトリックス樹脂を強化繊維層に供給する樹脂注入口が設けられ、他方の端面型に端面型内部に設けられた吸気路を介して成形型外部へ気密空間内の空気を吸引排気する吸気口が設けられているものである。 A mold for infusion molding described in Patent Document 1 includes a cylindrical or columnar body mold having a mold body portion whose outer peripheral surface is a mold surface, and an axial end of the mold body portion of the body mold. And two end surface molds that are sized to protrude from the periphery of the mold main body portion in a state of being attached to the end surface of the mold main body portion, and are formed of reinforcing fibers along the mold surface of the main body mold. In the state where the reinforced fiber layer is provided, the periphery of the reinforced fiber layer and the outer peripheral surface of both end face types are covered with an airtight film, the reinforced fiber layer is held in the airtight space, and then the inside of the airtight space is decompressed. In addition, a mold for infusion molding in which a matrix resin is supplied into the airtight space in a reduced pressure state so that the reinforcing fiber layer is impregnated with the matrix resin. Have the above ridges Both end face molds are provided with a resin injection port for supplying a matrix resin supplied from the outside of the mold to the reinforcing fiber layer through a resin flow path provided inside the end face mold, and the other end face mold is provided with an end face mold. An intake port is provided for sucking and exhausting air in the airtight space to the outside of the mold through an intake passage provided inside.
以上のように、特許文献1における発明は、開示されているように、大変有意義な効果を奏する。しかし、一般的にハンドレイアップ成形方法により耐圧性を有する強化繊維樹脂成形品を得ることができるが、一度に所定積層数を成形する場合、垂れ等が生じ易く高耐圧性の強化繊維樹脂成形品を得ることが困難である。当該問題の回避策として、少数の積層数を数回に分割してハンドレイアップ成形することは可能であるが、成形に長時間を要し、また樹脂含有率が高くなるため厚肉化し、割れが発生し易くなる。 As described above, the invention in Patent Document 1 has a very significant effect as disclosed. However, it is generally possible to obtain a reinforced fiber resin molded product having pressure resistance by a hand lay-up molding method, but when molding a predetermined number of layers at once, dripping or the like tends to occur, and high pressure reinforced fiber resin molded product It is difficult to obtain goods. As a workaround for the problem, it is possible to divide a small number of layers into several times and perform hand layup molding, but it takes a long time to mold, and the resin content becomes high, so it is thickened, Cracks are likely to occur.
特に、例えばチーズ形状のような複雑な形状の繊維強化樹脂成形品の場合、ハンドレイアップ成形のみで、高耐圧性のある強化繊維樹脂成形品を成形することは、困難である。 In particular, in the case of a fiber reinforced resin molded product having a complicated shape such as a cheese shape, it is difficult to mold a reinforced fiber resin molded product having high pressure resistance only by hand lay-up molding.
本発明の目的は、高耐圧性を有する繊維強化樹脂継手の製造方法、繊維強化樹脂継手、および繊維強化樹脂継手の製造に用いられる端面型を提供することである。
また、本発明の他の目的は、内層の外周面に繊維強化樹脂層が浮かない構造により高耐圧性を有し、かつ複雑な形状の繊維強化樹脂継手の製造方法、複雑な形状の繊維強化樹脂継手、および繊維強化樹脂継手の製造に用いられる端面型を提供することである。
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a fiber-reinforced resin joint having high pressure resistance, a fiber-reinforced resin joint, and an end face mold used for manufacturing the fiber-reinforced resin joint.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a fiber reinforced resin joint having a high pressure resistance and having a complex shape by preventing the fiber reinforced resin layer from floating on the outer peripheral surface of the inner layer. It is providing the end surface type | mold used for manufacture of a resin coupling and a fiber reinforced resin coupling.
(1)
一局面に従う繊維強化樹脂継手の製造方法は、内層の端面に端面型を取り付ける取り付けステップと、内層に対して、強化繊維を積層する積層ステップと、端面型を取り付けた内層を、気密性フィルムで覆い、気密性フィルム内を減圧しつつ、強化繊維にマトリックス樹脂を含浸する減圧ステップと、を含むものである。
(1)
A manufacturing method of a fiber reinforced resin joint according to an aspect includes an airtight film comprising an attachment step of attaching an end face mold to an end face of an inner layer, a lamination step of laminating reinforcing fibers to the inner layer, and an inner layer attached with the end face mold. And a pressure reducing step of impregnating the reinforcing fibers with the matrix resin while reducing the pressure inside the airtight film.
この場合、取り付けステップにより、内層の端面に端面型が取り付けられる。また、積層ステップにより、内層に対して強化繊維が積層される。また、減圧ステップにより、端面型を取り付けた内層を、気密性フィルムで覆い、気密性フィルム内を減圧して、強化繊維にマトリックス樹脂を含浸するものである。 In this case, the end face mold is attached to the end face of the inner layer by the attaching step. Further, the reinforcing fiber is laminated on the inner layer by the lamination step. Further, in the pressure reducing step, the inner layer to which the end face mold is attached is covered with an airtight film, the inside of the airtight film is decompressed, and the reinforcing fibers are impregnated with the matrix resin.
したがって、取り付けステップにおいて端面型を用いて取り付けるため、繊維強化樹脂継手の内層の内部へ樹脂が入り込むことを防止できる。また、端面型により繊維強化樹脂層の後加工が不要となる。
その結果、端面型により強度を維持した、高耐圧の繊維強化樹脂継手を得ることができる。また、内層の外周面から繊維強化樹脂層が浮くことなく、内層の外周に完全密着させることができる。
なお、ここで、高耐圧とは、1MPa以上50MPa以下の範囲を示す。
Therefore, since it attaches using an end face type | mold in an attachment step, it can prevent resin entering into the inside of the inner layer of a fiber reinforced resin joint. Further, post-processing of the fiber reinforced resin layer becomes unnecessary due to the end face mold.
As a result, it is possible to obtain a high pressure resistant fiber reinforced resin joint that maintains its strength by the end face mold. Further, the fiber reinforced resin layer can be completely adhered to the outer periphery of the inner layer without floating from the outer peripheral surface of the inner layer.
Here, the high breakdown voltage indicates a range of 1 MPa to 50 MPa.
(2)
第2の発明にかかる繊維強化樹脂継手の製造方法は、一局面に従う繊維強化樹脂継手の製造方法において、積層ステップの前に、内層に対して樹脂を含浸させた繊維の積層を行うハンドレイアップ成形ステップを含んでもよい。
(2)
A method for manufacturing a fiber-reinforced resin joint according to a second aspect of the present invention is a method for manufacturing a fiber-reinforced resin joint according to one aspect, wherein the fiber layer in which the resin is impregnated into the inner layer is laminated before the lamination step. A molding step may be included.
この場合、内層に対して、ハンドレイアップ成形ステップにより繊維強化樹脂を積層した後、インフュージョン成形することができるので、高耐圧を有するための強度を維持した繊維強化樹脂継手を製造することができる。 In this case, since the fiber reinforced resin can be laminated on the inner layer by the hand lay-up molding step, infusion molding can be performed, so that it is possible to manufacture a fiber reinforced resin joint that maintains strength for having a high pressure resistance. it can.
(3)
他の局面に従う繊維強化樹脂継手は、請求項1または2のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂継手の製造方法により製造されたものである。
(3)
The fiber-reinforced resin joint according to another aspect is manufactured by the method for manufacturing a fiber-reinforced resin joint according to any one of claims 1 and 2.
この場合、繊維強化樹脂継手の内層の内部へ樹脂が入り込むことを防止できる。また、後加工も不要となる。
その結果、端面型により強度を維持した繊維強化樹脂継手を得ることができる。
In this case, it is possible to prevent the resin from entering the inner layer of the fiber reinforced resin joint. Further, post-processing is not necessary.
As a result, it is possible to obtain a fiber reinforced resin joint whose strength is maintained by the end face mold.
(4)
さらに他の局面に従う繊維強化樹脂継手は、内層に対してハンドレイアップ成形による第1繊維強化樹脂層と、第1繊維強化樹脂層にインフュージョン成形による第2繊維強化樹脂層が積層されたものである。
(4)
A fiber reinforced resin joint according to another aspect is obtained by laminating a first fiber reinforced resin layer by hand lay-up molding on the inner layer and a second fiber reinforced resin layer by infusion molding on the first fiber reinforced resin layer. It is.
この場合、内層に第1繊維強化樹脂層が形成され、さらに第1繊維強化樹脂層に第2繊維強化樹脂層が形成されるので、高耐圧の繊維強化樹脂継手を形成することができる。 In this case, since the first fiber reinforced resin layer is formed on the inner layer and the second fiber reinforced resin layer is further formed on the first fiber reinforced resin layer, a high pressure resistant fiber reinforced resin joint can be formed.
(5)
第5の発明にかかる繊維強化樹脂継手は、他の局面またはさらに他の局面に従う繊維強化樹脂継手において、内層は、チーズ形状からなってもよい。
(5)
The fiber reinforced resin joint according to the fifth aspect of the present invention is the fiber reinforced resin joint according to another aspect or still another aspect, wherein the inner layer may be formed in a cheese shape.
この場合、チーズ形状からなるような複雑な形状の継手であっても、高耐圧で、強度を維持した繊維強化樹脂継手を得ることができる。 In this case, even if it is a joint of complicated shape which consists of cheese shape, the fiber reinforced resin joint which maintained the intensity | strength with high pressure | voltage resistance can be obtained.
(6)
第6の発明にかかる繊維強化樹脂継手は、さらに他の局面または第5の発明にかかる繊維強化樹脂継手において、第1繊維強化樹脂層および/または第2繊維強化樹脂層の端面は、端面型により形成されてもよい。
(6)
The fiber reinforced resin joint according to the sixth invention is a fiber reinforced resin joint according to still another aspect or the fifth invention, wherein the end face of the first fiber reinforced resin layer and / or the second fiber reinforced resin layer is an end face type. May be formed.
この場合、第1繊維強化樹脂層および第2繊維強化樹脂層の端部に形成された外層の端面は、端面型により形成されているので、後加工が必要なく、設計値通りの強度を得ることができる。 In this case, since the end surfaces of the outer layers formed at the end portions of the first fiber reinforced resin layer and the second fiber reinforced resin layer are formed by the end surface mold, post-processing is not required, and the strength as designed is obtained. be able to.
(7)
さらに他の局面にかかる端面型は、内層に対して、内層に強化繊維を積層した繊維強化樹脂継手の製造に用いられる端面型であって、内層の端部に取り付けられ、内層の端部から内部へ樹脂が侵入するのを防止する閉塞部と、内層の端部に取り付けられ、内層に積層される繊維強化樹脂層の端部を形成する端面形成部と、を含むものである。
(7)
Further, the end face type according to another aspect is an end face type used for manufacturing a fiber reinforced resin joint in which reinforcing fibers are laminated on the inner layer with respect to the inner layer, and is attached to the end portion of the inner layer. It includes a blocking portion that prevents the resin from entering the inside, and an end face forming portion that is attached to the end portion of the inner layer and forms the end portion of the fiber reinforced resin layer laminated on the inner layer.
この場合、閉塞部は、内層の端部に取り付けられ、内層の端部から内部へ樹脂の侵入を防止できる。また、端面形成部は、筒部の端部に取り付けられ、内層に積層される繊維強化樹脂層の端部が形成される。その結果、樹脂の侵入を防止しつつ、繊維強化樹脂層の端部の加工が不要となる。 In this case, the blocking portion is attached to the end portion of the inner layer, and can prevent the resin from entering from the end portion of the inner layer to the inside. Moreover, an end surface formation part is attached to the edge part of a cylinder part, and the edge part of the fiber reinforced resin layer laminated | stacked on an inner layer is formed. As a result, it is not necessary to process the end of the fiber reinforced resin layer while preventing the resin from entering.
なお、内層は、分岐形状からなってもよい。分岐形状とは、例えば、チーズ形状、Y形状などの配管形状を意味する。 The inner layer may have a branched shape. A branched shape means piping shapes, such as cheese shape and Y shape, for example.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<繊維強化樹脂成形品> <Fiber-reinforced resin molded product>
以下、本実施の形態に係る繊維強化樹脂成形品100について説明を行う。図1および図2は、繊維強化樹脂成形品100の一例を示す模式図である。図1は、繊維強化樹脂成形品100の上方視した模式図であり、図2は、繊維強化樹脂成形品100を正面視した模式的断面図である。
Hereinafter, the fiber reinforced resin molded
図1および図2に示すように、本実施の形態における繊維強化樹脂成形品100は、チーズ形状からなる配管継手(メカニカル継手とも呼ぶ。)である。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the fiber reinforced resin molded
具体的に図1および図2に示すように、本実施の形態における繊維強化樹脂成形品100は、ポリ塩化ビニル(以下、PVCと呼ぶ)を基礎とする配管130、ハンドレイアップにより積層形成した繊維強化樹脂層140およびインフュージョンにより積層形成した繊維強化樹脂層150からなる配管継手である。
なお、配管130と、繊維強化樹脂層140との間には、プライマー層141(図7参照)が設けられるが、図1および図2においては、図示を省略する。
As specifically shown in FIG. 1 and FIG. 2, the fiber reinforced resin molded
In addition, although the primer layer 141 (refer FIG. 7) is provided between the piping 130 and the fiber reinforced
ここで、説明のために、図1および図2に示す配管継手の繊維強化樹脂成形品100の各部について名称を付与する。図1の繊維強化樹脂成形品100は、チーズ形状(T形状)のストレート部分をA部と呼び、分岐側の部分をB部と称する。
Here, for the sake of explanation, names are given to the respective parts of the fiber reinforced resin molded
また、図2に示すように、繊維強化樹脂成形品100の各筒部の内径を内径L1と呼び、外径を外径L2と呼ぶ。
なお、本実施の形態においては、各筒部の内径が同じ場合について説明したが、これに限定されず、異なっていてもよい。また、チーズ形状の継手について説明したが、これに限定されず、Y字等、他の任意の形状についても適用してもよい。
Further, as shown in FIG. 2, the inner diameter of each cylindrical portion of the fiber reinforced resin molded
In addition, in this Embodiment, although the case where the internal diameter of each cylinder part was the same was demonstrated, it is not limited to this and may differ. Moreover, although the cheese-shaped joint was demonstrated, it is not limited to this, You may apply also about other arbitrary shapes, such as Y character.
<蓋部材>
次いで、本実施の形態における繊維強化樹脂成形品100を成形するために使用する蓋部材600について説明する。
図3および図4は、蓋部材600の一例を示す模式図である。図3は、蓋部材600の正面を示し、図4は、蓋部材600の側面を示す。
<Cover member>
Next, the
3 and 4 are schematic views showing an example of the
図3および図4に示すように、蓋部材600は、第1蓋部610、第2蓋部620および第3蓋部630からなる。
第3蓋部630の外径は、内径L1と嵌合する外径L3からなる。外径L3は、内径L1よりも少しだけ小さい径である。また、第2蓋部620は、外径L4からなる。外径L4は、少なくとも外径L2と同じか、外径L2以上の大きさの径からなる。なお、第1蓋部610は、第3蓋部630と同じ外径からなる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The outer diameter of the
また、図4に示すように、第3蓋部630の端部は、C面を有する。C面は、後述するように、繊維強化樹脂成形品100の端部に蓋部材600を挿入し易くするために形成される。
なお、C面の代わりにR形状を形成してもよく、第3蓋部630の筒部をテーパ形状で形成してもよい。
Moreover, as shown in FIG. 4, the edge part of the
In addition, R shape may be formed instead of C surface, and the cylinder part of the
<繊維強化樹脂成形品100の製造方法>
次いで、繊維強化樹脂成形品100の製造方法について説明を行う。図5から図11は、繊維強化樹脂成形品100の製造工程を説明するための模式図である。
<Method for producing fiber-reinforced resin molded
Next, a method for manufacturing the fiber reinforced resin molded
(蓋部材600取り付け)
まず、図5に示すように、チーズ形状からなるPVC製の配管130の端部に対して、蓋部材600をそれぞれ取り付ける。
具体的に、本実施の形態においては、3個の蓋部材600を配管130の端部に取り付ける。
(
First, as shown in FIG. 5, the
Specifically, in the present embodiment, three
(プライマー塗布工程)
次いで、図6に示すように、チーズ形状からなるPVC製の配管130に対して、下地を形成するプライマー塗布を行う。その結果、図6に示すように、PVC製の配管130にプライマー層141が形成される。
プライマー塗布工程の材料として、不飽和ポリエステル樹脂(日本ユピカ株式会社製、商品名「ユピカ」、品番「8800」)等、その他任意のプライマー樹脂を用いてもよい。
(Primer application process)
Next, as shown in FIG. 6, primer coating for forming a base is applied to a
As a material for the primer application step, any other primer resin such as unsaturated polyester resin (manufactured by Nippon Yupica Co., Ltd., trade name “Yupika”, product number “8800”) may be used.
(ハンドレイアップによる強化繊維材料装着工程)
次に、図7に示すように、ハンドレイアップにより、プライマー層141を形成した上から外周面に沿ってシート状またはテープ状からなる強化繊維材料を巻回する。本実施の形態において、繊維強化樹脂層140は、層厚みL11が6mm程度になるよう、強化繊維材料を巻回させて形成される。巻回数は、10回程度以下または自垂しない程度が好ましい。また、図7に示すように、強化繊維材料を巻回し、刷毛またはローラで樹脂を含浸させつつ、脱泡させて形成する。
(Reinforcing fiber material mounting process by hand lay-up)
Next, as shown in FIG. 7, a reinforcing fiber material having a sheet shape or a tape shape is wound around the outer peripheral surface after the
なお、強化繊維材料装着工程の強化繊維材料として、ガラス繊維(ニットロービングイージーファブ エフアールサービス(株)製)等、その他任意の強化繊維材料を用いてもよい。
さらに、繊維強化樹脂層140の周囲に適宜、離型布(図示略)または樹脂拡散媒体(図示略)等を巻回してもよい。
It should be noted that any other reinforcing fiber material such as glass fiber (manufactured by Knit Roving Easy Fab FR Service Co., Ltd.) may be used as the reinforcing fiber material in the reinforcing fiber material mounting step.
Furthermore, a release cloth (not shown) or a resin diffusion medium (not shown) may be wound around the fiber reinforced
(インフュージョンによる強化繊維材料装着工程)
次に、繊維強化樹脂層140および強化繊維材料が巻回された状態から、インフュージョン成形を行う状態について説明する。
(Reinforcing fiber material mounting process by infusion)
Next, a state where infusion molding is performed from a state where the fiber reinforced
(減圧前処理工程)
減圧前処理工程として、図8に示すように、A部に対して吸気パイプ820の一端側を差し込み取り付ける。吸気パイプ820は、後述する真空ポンプ891に接続され、吸気用チューブの役割を有する。
(Decompression pretreatment process)
As a decompression pretreatment process, as shown in FIG. 8, one end side of the
また、蓋部材600に対して樹脂供給用のパイプ830を差し込み取り付ける。3個のパイプ830は、パイプガイドの役割を有し、パイプガイドのパイプ830には、チューブ831が取り付けられる。
図9に示すように、チューブ831は、パイプ830の下方に取り付けられた樹脂注入用スパイラルチューブ840に樹脂注入できるよう設けられる。
Further, a
As shown in FIG. 9, the
以上の工程を実施した後、繊維強化樹脂層140および強化繊維材料が巻回されたPVC製の配管130をフィルム袋880内に収容して、パイプ830、吸気パイプ820の端部をフィルム袋880外に出し、フィルム袋880内を気密状態にする。
また、フィルム袋880内を気密状態にするために、シール材を用いてもよい。例えば、シール材としてブチルゴムテープ等を用いてもよい。
After performing the above steps, the
Further, a sealing material may be used to make the
(減圧処理工程)
次いで、減圧処理工程において、真空ポンプ891を駆動させ、吸気パイプ820からフィルム袋880内の空気を矢印EXの方向に吸気(排気)し、フィルム袋880内を減圧状態にする。その結果、フィルム袋880は、繊維強化樹脂層140および強化繊維材料を締め付ける方向に収縮する。
(Decompression treatment process)
Next, in the decompression processing step, the
フィルム袋880内を減圧状態にすることにより、マトリックス樹脂の供給タンク892から吸気パイプ820に対してマトリックス樹脂がフィルム袋880側(矢印INの方向)に供給される。
By reducing the pressure inside the
その結果、マトリックス樹脂が、樹脂注入用スパイラルチューブ840を通して、強化繊維層に含浸される。そして、インフュージョンにより積層形成した繊維強化樹脂層150が形成される。
As a result, the reinforcing fiber layer is impregnated with the matrix resin through the resin
(取外し工程)
繊維強化樹脂層150は、発熱が開始してゲル化状態となりながら硬化が進行し、完全硬化(固化)する前に真空ポンプ891の駆動を停止し、マトリックス樹脂の固化後(例えば、24時間後)、減圧工程を停止する。
(Removal process)
The fiber reinforced
その結果、図1または図2に示す繊維強化樹脂成形品100を得ることができる。
As a result, the fiber reinforced resin molded
なお、本実施の形態においては、強化繊維材料装着工程の後に、シート材装着工程を付加してもよい。シート部材は、厚み0.25mmのポリエチレンシート等を利用することができる。また、シート部材は、厚み0.1mm以上1.0mm以下の熱可塑性樹脂シートまたは熱硬化性樹脂シート、その他剛性の高い金属板等任意の部材からなってもよい。 In the present embodiment, a sheet material mounting step may be added after the reinforcing fiber material mounting step. As the sheet member, a polyethylene sheet having a thickness of 0.25 mm can be used. Further, the sheet member may be composed of an arbitrary member such as a thermoplastic resin sheet or a thermosetting resin sheet having a thickness of 0.1 mm to 1.0 mm, and other highly rigid metal plates.
なお、シート部材を用いる場合には、一部分をオーバーラップ(重ね合わせ)することが好ましい。その結果、シート部材を装着して、マトリックス樹脂を含浸させて硬化させた場合、シート部材の切れ目に段差が生じることを防止することができる。その結果、表面性が良好な繊維強化樹脂成形品100を得ることができる。
In addition, when using a sheet | seat member, it is preferable to overlap a part (superimposition). As a result, when the sheet member is mounted and impregnated with the matrix resin and cured, it is possible to prevent a step from being generated in the sheet member. As a result, it is possible to obtain a fiber reinforced resin molded
また、一部分をオーバーラップする寸法は、1mm以上50mm以下の範囲であることが好ましく、10mm以上30mm以下であることがより好ましい。
仮に一部分をオーバーラップする部分が1mmより小さい場合、強化繊維材料装着工程において装着した繊維強化樹脂層150が、無負荷の状態で、巻厚(外径)のバラツキに対応しにくく、オーバーラップが途切れ易くなってしまう虞がある。
Moreover, it is preferable that the dimension which overlaps a part is the range of 1 mm or more and 50 mm or less, and it is more preferable that they are 10 mm or more and 30 mm or less.
If the overlapping part is smaller than 1 mm, the fiber reinforced
また、仮に一部分のオーバーラップする寸法が50mmより大きい場合、減圧処理工程において一部分のオーバーラップする部位の摩擦が増大して、均等な縮径ができず、しわが生じる虞がある。 Also, if the partly overlapping dimension is larger than 50 mm, the friction of the partly overlapping part increases in the decompression process, and there is a possibility that uniform diameter reduction cannot be achieved and wrinkles are generated.
(強化繊維の例)
本実施の形態において繊維強化樹脂層140,150を形成するために使用される強化繊維としては、強化繊維材料を例示したが、これに限定されず、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリビニルアルコール繊維、塩化ビニル繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリスチレン繊維、アセテート繊維等の他の有機合成繊維、金属繊維等の他の無機繊維または、麻、竹等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維等が挙げられる。特に、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維が好適である。また、上述した強化繊維は、複数種混合して使用してもよい。
(Example of reinforcing fiber)
In the present embodiment, the reinforcing fiber used to form the fiber reinforced
また、強化繊維は、ロービング、織布、不織布または混抄紙等、糸状、マット状、クロス状、テープ状、あるいは上記のものをシート状に加工した後、例えば、成形型に巻回することによって繊維強化樹脂層140,150を形成してもよい。
なお、用いられる強化繊維の強度および繊維強化樹脂層140,150の強化繊維密度は、所望する成形品の強度と肉厚(積層量)とから適宜選択してもよい。
Further, the reinforcing fiber is roving, woven fabric, non-woven fabric, mixed paper, etc., threaded, matted, cloth-like, tape-like, or processed into a sheet-like shape, and then wound into a mold, for example The fiber reinforced
The strength of the reinforcing fibers used and the reinforcing fiber density of the fiber reinforced
(マトリックス樹脂の例)
なお、上記の実施の形態において、使用されるマトリックス樹脂としては、特に限定されないが、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
また、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリオキシベンゾイル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、酢酸セルロース樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
(Example of matrix resin)
In the above embodiment, the matrix resin used is not particularly limited. For example, unsaturated polyester resin, acrylic resin, vinyl ester resin, alkyd resin, amino resin, epoxy resin, urethane resin, phenol resin. A thermosetting resin such as a silicone resin can be used.
Polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polybutadiene resin, styrene butadiene resin, polyacetal resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyphenylene ether resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyarylate resin, polystyrene resin, polyethersulfone Thermoplastic resins such as resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyphenylene sulfide resin, polyoxybenzoyl resin, polyetheretherketone resin, polyetherimide resin, and cellulose acetate resin can be used.
また、本実施の形態において使用するマトリックス樹脂は、繊維強化樹脂層150への含浸を促進させるため、粘度が0.2Pa・s以下であることが好ましい。粘度が0.2Pa・sを超えるとマトリックス樹脂が繊維強化樹脂層150に含浸しにくくなり、含浸時間が長くなって生産性が低下したり、含浸不良を起こしたりする可能性が高くなる。
In addition, the matrix resin used in the present embodiment preferably has a viscosity of 0.2 Pa · s or less in order to promote the impregnation into the fiber reinforced
従って、用いられるマトリックス樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、供給する樹脂はあらかじめ加温して溶融状態にするとともに、粘度を低下しておいてもよい。
なお、マトリックス樹脂には着色用の顔料、成形後の耐久性等を考慮し、酸化防止剤、難燃剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、または光安定剤等を適宜配合してもよい。
Therefore, when the matrix resin to be used is a thermoplastic resin, the resin to be supplied may be heated in advance to be in a molten state and the viscosity may be lowered.
In consideration of coloring pigments, durability after molding, etc., an antioxidant, a flame retardant, a heat stabilizer, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, or the like may be appropriately blended with the matrix resin.
(フィルム袋880の例)
本実施の形態において用いられる気密性のフィルム袋880は、バッグフィルム状、袋状、チーズ形状、Y形状、筒状、フランジ対応形状等の形状のいずれでもよい。
(Example of film bag 880)
The
フィルム袋880は、気密状態を確保でき、内周面が強化繊維材料の周面に密着すれば、特に限定されないが、例えば、材質は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ナイロン樹脂等をフィルム状にしたもの等の樹脂製のもの等であってもよい。
また、気密性のフィルム袋880の性能としては、配管130が収容できるサイズであり、装着時の作業性、気密性確保が確実にできるものが好ましい。
The
Further, the performance of the
なお、本実施の形態においては、必要に応じて、気密性のフィルム袋880の剥離を促すための離型布または気密性のフィルム袋880の空間内に供給されたマトリックス樹脂を拡散流動させて繊維強化樹脂層150の強化繊維中に素早く、かつ均一に含浸できるようにする樹脂拡散媒体を繊維強化樹脂層150に沿って設けてもよい。
In this embodiment, if necessary, a release cloth for promoting peeling of the
さらに、樹脂拡散媒体のほかに、繊維強化樹脂層150を厚み方向に複数分割し、分割層と分割層との間に、強化繊維層と同質材料からなる樹脂拡散媒体を挟み込ませてもよい。また、繊維強化樹脂層150内にマトリックス樹脂を均一かつ迅速に含浸させてもよく、マトリックス樹脂が毛管現象等を利用して拡散しながら流動するような拡散流路を備えていてもよい。例えば、インフュージョン成形に用いられている樹脂拡散媒体(例えば、日東紡株式会社製、商品名「アミラスフロー」)等を用いてもよい。
Further, in addition to the resin diffusion medium, the fiber reinforced
以上のように、本発明に係る繊維強化樹脂成形品100においては、内層面から繊維強化樹脂層140,150が浮くことなく、配管130に完全密着させることができる。すなわち、樹脂充填不足の部分が生じたりすることを防止できる。その結果、確実な強度を有する繊維強化樹脂成形品100を得ることができる。
As described above, in the fiber reinforced resin molded
また、配管130に対して、ハンドレイアップ成形ステップにより繊維強化樹脂層140を積層した後、インフュージョン成形することができるので、強度を維持した繊維強化樹脂成形品100を製造することができる。
In addition, since the fiber reinforced
また、内層の端部に蓋部材600を取り付けることができるので、繊維強化樹脂成形品100の内層の端部から樹脂が入り込むことを防止できる。
Moreover, since the
また、自垂れが生じない厚みで繊維強化樹脂層140をハンドレイアップにより積層成形し、さらに繊維強化樹脂層150をインフュージョン成形により積層成形することができるので、チーズ形状からなる難しい形状の繊維強化樹脂成形品100であっても、内層面から繊維強化樹脂層140,150が浮くことなく配管130に完全密着した繊維強化樹脂成形品100を得ることができる。
Moreover, since the fiber reinforced
また、蓋部材600により形成されているので、後加工が必要なく、設計通りの強度を得ることができる。
Moreover, since it is formed by the
本実施の形態においては、PVCを基礎とする配管130が『内層』に相当し、図6および図7の工程が『繊維強化樹脂を積層する積層ステップ』に相当し、図5の工程が『端面型を取り付ける取り付けステップ』に相当し、フィルム袋880が『気密性フィルム』に相当し、図9の工程が『減圧ステップ』に相当し、図5から図9の工程が『繊維強化樹脂継手の製造方法』に相当し、図7の工程が『ハンドレイアップ成形ステップ』に相当し、蓋部材600が『端面型』に相当し、繊維強化樹脂層140,150が『繊維強化樹脂層』に相当し、繊維強化樹脂成形品100が『繊維強化樹脂継手』に相当し、繊維強化樹脂層140が『第1繊維強化樹脂層』に相当し、繊維強化樹脂層150が『第2繊維強化樹脂層』に相当し、第3蓋部630が『閉塞部』に相当し、第2蓋部620が『端面形成部』に相当する。
In the present embodiment, the PVC-based
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。 A preferred embodiment of the present invention is as described above, but the present invention is not limited thereto. It will be understood that various other embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Furthermore, in this embodiment, although the effect | action and effect by the structure of this invention are described, these effect | actions and effects are examples and do not limit this invention.
100 繊維強化樹脂成形品
130 配管
140 繊維強化樹脂層
150 繊維強化樹脂層
600 蓋部材
620 第2蓋部
630 第3蓋部
830 樹脂供給用のパイプ
840 スパイラルチューブ
880 フィルム袋
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記内層に対して、強化繊維を積層する積層ステップと、
前記端面型を取り付けた前記内層を、気密性フィルムで覆い、前記気密性フィルム内を減圧しつつ、前記強化繊維にマトリックス樹脂を含浸する減圧ステップと、を含む、繊維強化樹脂継手の製造方法。 An attaching step for attaching an end face mold to the end face of the inner layer;
A lamination step of laminating reinforcing fibers to the inner layer;
A pressure-reducing step of covering the inner layer to which the end face mold is attached with an airtight film and depressurizing the inside of the airtight film while impregnating the reinforcing fibers with a matrix resin.
前記内層の端部に取り付けられ、前記内層の端部から内部へ樹脂が侵入するのを防止する閉塞部と、
前記内層の端部に取り付けられ、前記内層に積層される繊維強化樹脂層の端部を形成する端面形成部と、を含む、繊維強化樹脂継手の製造に用いられる端面型。
For the inner layer, an end face type used for manufacturing a fiber-reinforced resin joint in which reinforcing fibers are laminated on the inner layer,
A blocking portion that is attached to an end portion of the inner layer and prevents resin from entering the inside from the end portion of the inner layer;
An end face mold used for manufacturing a fiber reinforced resin joint, comprising: an end face forming part which is attached to an end part of the inner layer and forms an end part of a fiber reinforced resin layer laminated on the inner layer.
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