JP2541064B2 - 熱硬化性樹脂成形材料の製造法および熱硬化性樹脂成形品の製造法 - Google Patents
熱硬化性樹脂成形材料の製造法および熱硬化性樹脂成形品の製造法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱硬化性樹脂成形材料
の製造法ならびにこの成形材料を用いた熱硬化性樹脂成
形品の製造法に関する。
の製造法ならびにこの成形材料を用いた熱硬化性樹脂成
形品の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱硬化性樹脂成形材料としては、
次の二つがある。 シート状の基材に樹脂ワニスを含浸乾燥して、含浸し
た熱硬化性樹脂を半硬化状態（Ｂステージ）としたもの
（プリプレグ）。 熱硬化性樹脂とガラス繊維等の補強繊維とを混合混練
して粒状にしたもの。混合混練に際しては、充填材や添
加剤を必要に応じて配合する。 上記は、所定寸法に裁断したものを１枚または複数枚
重ねて加熱加圧成形する。また、は、射出成形や圧縮
（直圧）成形をして所定の成形品とする。
次の二つがある。 シート状の基材に樹脂ワニスを含浸乾燥して、含浸し
た熱硬化性樹脂を半硬化状態（Ｂステージ）としたもの
（プリプレグ）。 熱硬化性樹脂とガラス繊維等の補強繊維とを混合混練
して粒状にしたもの。混合混練に際しては、充填材や添
加剤を必要に応じて配合する。 上記は、所定寸法に裁断したものを１枚または複数枚
重ねて加熱加圧成形する。また、は、射出成形や圧縮
（直圧）成形をして所定の成形品とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記を用いた成形で
は、成形品に反りやねじれの変形が発生しやすい。これ
は、長尺のシート状基材に樹脂ワニスを含浸乾燥し移送
する工程で、シート状基材には張力がかけられており、
この張力が歪みとしてプリプレグに残るからである。そ
して、シート状のプリプレグを用いて、三次元形状の成
形をすると成形品内部に残る歪みが一層大きくなる。ま
た、プリプレグを所定の成形品形状に沿わせることが難
しく、部分的に密度のバラツキが大きくなってしまう。
また、を用いた成形では、当初期待した成形品の強度
を得難い。これは、補強繊維を熱硬化性樹脂と混合混練
して成形材料とするとき、補強繊維が折れたり切れて短
くなってしまうからである。射出成形を行なうときに
は、成形機のシリンダのスクリューや金型のゲートで補
強繊維がさらに切断されるため、強度の低下がさらに大
きくなる。本発明が解決しようとする課題は、三次元形
状の成形品を成形するときに、成形品内部に歪みが残ら
ないようにして変形を小さくし、密度も均一な熱硬化性
樹脂成形品を成形できるようにすることであり、かつ、
その強度も当初期待した強度が得られるようにすること
である。
は、成形品に反りやねじれの変形が発生しやすい。これ
は、長尺のシート状基材に樹脂ワニスを含浸乾燥し移送
する工程で、シート状基材には張力がかけられており、
この張力が歪みとしてプリプレグに残るからである。そ
して、シート状のプリプレグを用いて、三次元形状の成
形をすると成形品内部に残る歪みが一層大きくなる。ま
た、プリプレグを所定の成形品形状に沿わせることが難
しく、部分的に密度のバラツキが大きくなってしまう。
また、を用いた成形では、当初期待した成形品の強度
を得難い。これは、補強繊維を熱硬化性樹脂と混合混練
して成形材料とするとき、補強繊維が折れたり切れて短
くなってしまうからである。射出成形を行なうときに
は、成形機のシリンダのスクリューや金型のゲートで補
強繊維がさらに切断されるため、強度の低下がさらに大
きくなる。本発明が解決しようとする課題は、三次元形
状の成形品を成形するときに、成形品内部に歪みが残ら
ないようにして変形を小さくし、密度も均一な熱硬化性
樹脂成形品を成形できるようにすることであり、かつ、
その強度も当初期待した強度が得られるようにすること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る方法では、熱硬化性樹脂粉末と補強繊
維を必須成分としてこれらを液中に分散させ、抄造によ
り所定の成形品に近似した三次元形状の成形材料とす
る。また、この成形材料を所定形状の金型に投入して加
熱加圧成形して成形品とするものである。成形品が穴を
有する形状であるときは、穴あき形状に抄造するとよ
い。
に、本発明に係る方法では、熱硬化性樹脂粉末と補強繊
維を必須成分としてこれらを液中に分散させ、抄造によ
り所定の成形品に近似した三次元形状の成形材料とす
る。また、この成形材料を所定形状の金型に投入して加
熱加圧成形して成形品とするものである。成形品が穴を
有する形状であるときは、穴あき形状に抄造するとよ
い。
【０００５】
【作用】本発明に係る方法では、液中に分散した熱硬化
性樹脂と補強繊維から所定の成形品に近似した三次元形
状の成形材料が抄造により作られるので、シート状基材
に樹脂ワニスを含浸乾燥する場合のように張力が働いて
おらず、得られた成形材料に歪みが残らない。そして、
成形材料の金型への投入作業もしやすいし、成形品を金
型形状に沿わせるときに無理な力が働かないので、成形
品に内部歪みが残りにくく密度も均一になる。また、前
記抄造による方法では、補強繊維が従来の混合混練の場
合のように外力で折れることがなく、初期の繊維長を殆
どそのまま保つことができる。さらに、液中に分散して
いる補強繊維を抄造するので、補強繊維は特別な方向に
配向することはなく、補強繊維と熱硬化性樹脂粉末が均
一に分散した成形材料となる。このような結果、この成
形材料を加熱加圧成形した成形品は、期待通りの強度を
保持し、強度の方向性や変形がなくなる。
性樹脂と補強繊維から所定の成形品に近似した三次元形
状の成形材料が抄造により作られるので、シート状基材
に樹脂ワニスを含浸乾燥する場合のように張力が働いて
おらず、得られた成形材料に歪みが残らない。そして、
成形材料の金型への投入作業もしやすいし、成形品を金
型形状に沿わせるときに無理な力が働かないので、成形
品に内部歪みが残りにくく密度も均一になる。また、前
記抄造による方法では、補強繊維が従来の混合混練の場
合のように外力で折れることがなく、初期の繊維長を殆
どそのまま保つことができる。さらに、液中に分散して
いる補強繊維を抄造するので、補強繊維は特別な方向に
配向することはなく、補強繊維と熱硬化性樹脂粉末が均
一に分散した成形材料となる。このような結果、この成
形材料を加熱加圧成形した成形品は、期待通りの強度を
保持し、強度の方向性や変形がなくなる。
【０００６】
【実施例】本発明に係る方法を実施するに当たり、熱硬
化性樹脂粉末は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
イミド等である。熱硬化性樹脂粉末の粒径は、１〜１０
０μｍが適当であるが、抄造するときに分散させること
ができれば特に限定するものではない。補強繊維は、ガ
ラス繊維、アラミド繊維、ステンレス繊維等繊維状のも
のであれば特に限定しない。抄造に際しては、他の充填
材や添加剤を適宜配合してもよい。
化性樹脂粉末は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
イミド等である。熱硬化性樹脂粉末の粒径は、１〜１０
０μｍが適当であるが、抄造するときに分散させること
ができれば特に限定するものではない。補強繊維は、ガ
ラス繊維、アラミド繊維、ステンレス繊維等繊維状のも
のであれば特に限定しない。抄造に際しては、他の充填
材や添加剤を適宜配合してもよい。
【０００７】実施例１ フェノール樹脂粉末（粒径１〜２０μｍ）とガラス繊維
（径９μｍ，繊維長６mm）を重量比で４５／５５の割合
で水に分散させ、これを抄造し乾燥した。抄造のための
網を断面半円形（径１００mm）の樋状で端部付近に貫通
穴（径１０mm）をあけた形状とし網の内側から吸引しな
がら抄造して、図１に示すように、樋状で端部に穴１の
ある形状の成形材料２とした（長さ２５０mm，厚さ１２
mm）。この場合、抄造中に補強繊維や熱硬化性樹脂粉末
が網に早く付着して厚さの厚くなった部分では抵抗が大
きくなって分散液の通過量が減り、未だ付着量が少ない
厚さの薄い部分では抵抗が小さいので、この部分に分散
液の流れが集中する。結局、均一な厚さの成形材料とす
ることができる。尚、前記乾燥は、フェノール樹脂の硬
化反応が進まない温度範囲（常温）で行なった。この成
形材料を金型に投入し、加熱加圧成形により樋状の成形
品とした（断面径１００mm，長さ２５０mm，厚さ２m
m）。成形品からの切出し試験片によるその特性を表１
に示す。本実施例では、抄造時に予め穴を形成した成形
材料を用いている。若干工程が増えるものの、抄造後に
打抜き加工により穴を形成した成形材料を用いてもよ
い。打抜きでできた成形に不必要な部分は、液中に浸漬
すると補強繊維がほぐれるので再度抄造に供することが
できる。プリプレグを所定形状に打抜いてできた成形に
不必要な部分が再使用できないのに比べて、資源節約上
極めて有利である。
（径９μｍ，繊維長６mm）を重量比で４５／５５の割合
で水に分散させ、これを抄造し乾燥した。抄造のための
網を断面半円形（径１００mm）の樋状で端部付近に貫通
穴（径１０mm）をあけた形状とし網の内側から吸引しな
がら抄造して、図１に示すように、樋状で端部に穴１の
ある形状の成形材料２とした（長さ２５０mm，厚さ１２
mm）。この場合、抄造中に補強繊維や熱硬化性樹脂粉末
が網に早く付着して厚さの厚くなった部分では抵抗が大
きくなって分散液の通過量が減り、未だ付着量が少ない
厚さの薄い部分では抵抗が小さいので、この部分に分散
液の流れが集中する。結局、均一な厚さの成形材料とす
ることができる。尚、前記乾燥は、フェノール樹脂の硬
化反応が進まない温度範囲（常温）で行なった。この成
形材料を金型に投入し、加熱加圧成形により樋状の成形
品とした（断面径１００mm，長さ２５０mm，厚さ２m
m）。成形品からの切出し試験片によるその特性を表１
に示す。本実施例では、抄造時に予め穴を形成した成形
材料を用いている。若干工程が増えるものの、抄造後に
打抜き加工により穴を形成した成形材料を用いてもよ
い。打抜きでできた成形に不必要な部分は、液中に浸漬
すると補強繊維がほぐれるので再度抄造に供することが
できる。プリプレグを所定形状に打抜いてできた成形に
不必要な部分が再使用できないのに比べて、資源節約上
極めて有利である。
【０００８】従来例１ 長尺のガラス繊維不織布を移送しながらフェノール樹脂
ワニスを含浸乾燥し、樹脂含有量４５重量％のプリプレ
グとした。所定形状に裁断した前記プリプレグを１３枚
重ねて加熱加圧成形し、実施例１と同寸法形状の成形品
とした。その特性を表１に示す。本例では、フェノール
樹脂ワニスの含浸性の問題から薄いガラス不織布を使用
しており、実施例１と同一厚さの成形品を得るためにプ
リプレグを多数枚重ねて成形している。プリプレグを重
ねた界面が多くできることから実施例より強度が低くな
っている。また、変形が極めて大きく密度も不均一であ
る。
ワニスを含浸乾燥し、樹脂含有量４５重量％のプリプレ
グとした。所定形状に裁断した前記プリプレグを１３枚
重ねて加熱加圧成形し、実施例１と同寸法形状の成形品
とした。その特性を表１に示す。本例では、フェノール
樹脂ワニスの含浸性の問題から薄いガラス不織布を使用
しており、実施例１と同一厚さの成形品を得るためにプ
リプレグを多数枚重ねて成形している。プリプレグを重
ねた界面が多くできることから実施例より強度が低くな
っている。また、変形が極めて大きく密度も不均一であ
る。
【０００９】従来例２ フェノール樹脂とガラス繊維（径９μｍ，繊維長６mm）
を実施例１と同じ配合割合で混合混練し、粒状の成形材
料とした。この成形材料を用い、実施例１の金型に投入
して同様に樋状の成形品とした。成形品からの切出し試
験片によるその特性を表１に示す。尚、この場合、成形
材料を金型中に均一に投入するのが難しかった。
を実施例１と同じ配合割合で混合混練し、粒状の成形材
料とした。この成形材料を用い、実施例１の金型に投入
して同様に樋状の成形品とした。成形品からの切出し試
験片によるその特性を表１に示す。尚、この場合、成形
材料を金型中に均一に投入するのが難しかった。
【００１０】従来例３ 従来例２における成形材料を射出成形し、実施例１と同
様の成形品とした。成形品からの切出し試験片によるそ
の特性を表１に示す。尚、この場合、穴形成部分にウエ
ルドが発生した。
様の成形品とした。成形品からの切出し試験片によるそ
の特性を表１に示す。尚、この場合、穴形成部分にウエ
ルドが発生した。
【００１１】比較例１ 実施例１の抄造において、成形品の形状に近似した三次
元形状とせず平らなシート状の成形材料とした（厚さ１
２mm）。これを１枚重ねて加熱加圧成形し、実施例１と
同寸法形状の成形品とした。その特性を表１に示す。
元形状とせず平らなシート状の成形材料とした（厚さ１
２mm）。これを１枚重ねて加熱加圧成形し、実施例１と
同寸法形状の成形品とした。その特性を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１において、反りは、定盤上に成形品を
置き、成形品の角部の定盤からの浮き上がり量を隙間ゲ
ージで測定した。
置き、成形品の角部の定盤からの浮き上がり量を隙間ゲ
ージで測定した。
【００１４】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る方法では、
熱硬化性樹脂粉末と補強繊維とを必須成分として抄造に
より所定の成形品形状に近似した三次元形状の成形材料
を作ったので、この成形材料には歪みが残っておらず補
強繊維の繊維長も当初の長さを保持しており、補強繊維
と熱硬化性樹脂が均一に分散している。この成形材料を
金型に投入する作業は簡単であり、成形材料を金型形状
に沿わせるときにも無理な力が働かない。これらの結果
により、成形後に成形品内部に歪みが残らないので変形
が小さく密度が均一で、かつ、強度の大きな熱硬化性樹
脂成形品とすることができる。また、この成形材料は、
成形に不必要な部分を打抜き加工等で除き、当該部分は
再度抄造に供することができるので資源の節約上都合が
よい。抄造時に穴を形成すれば、前記打抜き加工の工程
が不要であり、製造工程が簡略化される。
熱硬化性樹脂粉末と補強繊維とを必須成分として抄造に
より所定の成形品形状に近似した三次元形状の成形材料
を作ったので、この成形材料には歪みが残っておらず補
強繊維の繊維長も当初の長さを保持しており、補強繊維
と熱硬化性樹脂が均一に分散している。この成形材料を
金型に投入する作業は簡単であり、成形材料を金型形状
に沿わせるときにも無理な力が働かない。これらの結果
により、成形後に成形品内部に歪みが残らないので変形
が小さく密度が均一で、かつ、強度の大きな熱硬化性樹
脂成形品とすることができる。また、この成形材料は、
成形に不必要な部分を打抜き加工等で除き、当該部分は
再度抄造に供することができるので資源の節約上都合が
よい。抄造時に穴を形成すれば、前記打抜き加工の工程
が不要であり、製造工程が簡略化される。
【図１】本発明の実施例に係る成形材料の一例を示す斜
視図である。
視図である。
１は穴 ２は成形材料
Claims (4)
- 【請求項１】熱硬化性樹脂粉末と補強繊維を必須成分と
してこれらを液中に分散させ、抄造により所定の成形品
に近似した三次元形状とすることを特徴とする熱硬化性
樹脂成形材料の製造法。 - 【請求項２】所定の成形品に近似した三次元形状が穴を
有する形状であることを特徴とする請求項１に記載の熱
硬化性樹脂成形材料の製造法。 - 【請求項３】熱硬化性樹脂粉末と補強繊維を必須成分と
してこれらを液中に分散させ、抄造により所定の成形品
に近似した三次元形状とした成形材料を加熱加圧成形す
ることを特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造法。 - 【請求項４】所定の成形品に近似した三次元形状が穴を
有する形状であることを特徴とする請求項３に記載の熱
硬化性樹脂成形品の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1347892A JP2541064B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 熱硬化性樹脂成形材料の製造法および熱硬化性樹脂成形品の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1347892A JP2541064B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 熱硬化性樹脂成形材料の製造法および熱硬化性樹脂成形品の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200742A JPH05200742A (ja) | 1993-08-10 |
| JP2541064B2 true JP2541064B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=11834234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1347892A Expired - Fee Related JP2541064B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 熱硬化性樹脂成形材料の製造法および熱硬化性樹脂成形品の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2541064B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4524481B2 (ja) * | 2003-09-24 | 2010-08-18 | 東レ・デュポン株式会社 | 繊維強化樹脂複合体の製造方法 |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP1347892A patent/JP2541064B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05200742A (ja) | 1993-08-10 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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