JP2547238B2 - 繊維強化樹脂成形材料の製造方法 - Google Patents
繊維強化樹脂成形材料の製造方法Info
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、液状樹脂組成物と強化用繊維との混合物を
脱気含浸してシート状の繊維強化樹脂成形材料を製造す
る方法に関するものである。より詳しくは、混合物の肉
厚変化にかかわらず混合物全体にわたって均等な押圧力
を与えながら混合物の脱気含浸が達成でき、その結果均
質な成形材料を得ることのできる方法に関するものであ
る。
脱気含浸してシート状の繊維強化樹脂成形材料を製造す
る方法に関するものである。より詳しくは、混合物の肉
厚変化にかかわらず混合物全体にわたって均等な押圧力
を与えながら混合物の脱気含浸が達成でき、その結果均
質な成形材料を得ることのできる方法に関するものであ
る。
（従来の技術） 一般に熱間プレス用繊維強化樹脂成形材料は、不飽和
ポリエステル樹脂等の樹脂液に充填剤、離型剤、増粘
剤、着色剤等の添加物を加えた粘稠な液状樹脂組成物を
ガラス繊維等の強化用繊維に混合含浸させることにより
得られ、べとつきがなく取扱いが容易な程度に増粘させ
た状態で成形に供される。
ポリエステル樹脂等の樹脂液に充填剤、離型剤、増粘
剤、着色剤等の添加物を加えた粘稠な液状樹脂組成物を
ガラス繊維等の強化用繊維に混合含浸させることにより
得られ、べとつきがなく取扱いが容易な程度に増粘させ
た状態で成形に供される。
これまでシート状で供給される成形材料の代表的な製
造方法としては、シートモールディングコンパウンド
（SMC）法がある。SMCは、あらかじめ上下２枚のポリオ
レフィン等のプラスチックフィルム上に液状樹脂組成物
を塗布し、そのフィルム間にガラスロービング等を引き
出して切断した短繊維状の強化用繊維を散布し、上下の
フィルムを合わせて層状とした樹脂組成物と強化用繊維
の混合物をロール掛けすることによって脱気し、強化用
繊維を樹脂組成物で含浸させてシート状にした後、巻き
取ることによって製造される。
造方法としては、シートモールディングコンパウンド
（SMC）法がある。SMCは、あらかじめ上下２枚のポリオ
レフィン等のプラスチックフィルム上に液状樹脂組成物
を塗布し、そのフィルム間にガラスロービング等を引き
出して切断した短繊維状の強化用繊維を散布し、上下の
フィルムを合わせて層状とした樹脂組成物と強化用繊維
の混合物をロール掛けすることによって脱気し、強化用
繊維を樹脂組成物で含浸させてシート状にした後、巻き
取ることによって製造される。
SMC法で用いられる従来一般的な含浸装置としては、
第１図に示す様なものがあげられる。この含浸装置によ
れば、上下２枚のフィルム1aおよび1bで支持された樹脂
組成物と強化用繊維との混合物２は、上下一対のエンド
レスベルト3aおよび3bを介して、列をなして設けられた
複数の含浸脱泡ローラ９による押圧力を受ける。このエ
ンドレスベルト3aおよび3bを通過する間に、樹脂組成物
と強化用繊維との混合物中の気泡が順次押し出され、ま
た強化用繊維の隙間に樹脂組成物が充満されることによ
って、樹脂組成物の強化用繊維への含浸が達成される。
第１図に示す様なものがあげられる。この含浸装置によ
れば、上下２枚のフィルム1aおよび1bで支持された樹脂
組成物と強化用繊維との混合物２は、上下一対のエンド
レスベルト3aおよび3bを介して、列をなして設けられた
複数の含浸脱泡ローラ９による押圧力を受ける。このエ
ンドレスベルト3aおよび3bを通過する間に、樹脂組成物
と強化用繊維との混合物中の気泡が順次押し出され、ま
た強化用繊維の隙間に樹脂組成物が充満されることによ
って、樹脂組成物の強化用繊維への含浸が達成される。
一方、含浸脱泡の不充分な成形材料では、これを用い
て成形した製品に巣やピンホールや繊維模様等の欠陥が
生じ易くなり、また含浸の不均質さは製品強度のバラツ
キを大きくすることが知られている。
て成形した製品に巣やピンホールや繊維模様等の欠陥が
生じ易くなり、また含浸の不均質さは製品強度のバラツ
キを大きくすることが知られている。
含浸脱泡を充分に達成して欠陥のない高強度の製品を
得るために、SMC法において従来より種々の工夫がなさ
れてきたが、厚みの大きなSMCの製造は困難であり、含
浸脱泡を充分に達成するには２〜3mm程度が一般的であ
った。また、液状樹脂組成物の粘度としては、1000ポイ
ズを越える様な高粘度は適さず、一般的には100〜200ポ
イズ程度の樹脂組成物が用いられている。さらに、SMC
の様な厚みの薄いシート材料の場合でも含浸脱泡ローラ
の押圧力によりフィルム巾方向への樹脂組成物の流出が
しばしば生じるために、得られるSMCの端部が樹脂組成
物過多になり易い。また、含浸脱泡工程を経て巻き取ら
れたシートは、巻き取り時のフィルムテンションによっ
て更にフィルム巾方向への樹脂組成物の流出を生じ易
い。
得るために、SMC法において従来より種々の工夫がなさ
れてきたが、厚みの大きなSMCの製造は困難であり、含
浸脱泡を充分に達成するには２〜3mm程度が一般的であ
った。また、液状樹脂組成物の粘度としては、1000ポイ
ズを越える様な高粘度は適さず、一般的には100〜200ポ
イズ程度の樹脂組成物が用いられている。さらに、SMC
の様な厚みの薄いシート材料の場合でも含浸脱泡ローラ
の押圧力によりフィルム巾方向への樹脂組成物の流出が
しばしば生じるために、得られるSMCの端部が樹脂組成
物過多になり易い。また、含浸脱泡工程を経て巻き取ら
れたシートは、巻き取り時のフィルムテンションによっ
て更にフィルム巾方向への樹脂組成物の流出を生じ易
い。
このような巻き取り工程時の樹脂組成物の流出を防止
するために、含浸脱泡工程を経てシートが巻き取り工程
に移動する間に上下２枚のフィルムの両側端をシートの
進行方向と直角方向に端折り合一することが一般に行わ
れている。しかしながら、含浸脱泡工程中に生じた樹脂
組成物の流出に基くSMCの不均質さはまぬがれない。
するために、含浸脱泡工程を経てシートが巻き取り工程
に移動する間に上下２枚のフィルムの両側端をシートの
進行方向と直角方向に端折り合一することが一般に行わ
れている。しかしながら、含浸脱泡工程中に生じた樹脂
組成物の流出に基くSMCの不均質さはまぬがれない。
また、特開昭54−150476号には、樹脂組成物と強化用
繊維との混合物を効率良く含浸脱泡させるために、これ
らを圧縮すると同時にせん断効果を与える様に改良した
含浸装置が提案されている。そして、特開昭54−150476
号において、継続した押圧力を与えるとともにメッシュ
ベルトを用いれば、メッシュの孔中に形成されるポケッ
トに樹脂組成物が入り込むため、混合物中の強化用繊維
の動きを抑制し且つフィルム巾方向への樹脂組成物の流
出も防止できると開示されている。しかしながら、この
含浸装置を用いても液粘度が1000ポイズを越える様な高
粘性樹脂組成物を強化用繊維に含浸させることは困難で
あり、所期の成形材料を得ることが難しい。
繊維との混合物を効率良く含浸脱泡させるために、これ
らを圧縮すると同時にせん断効果を与える様に改良した
含浸装置が提案されている。そして、特開昭54−150476
号において、継続した押圧力を与えるとともにメッシュ
ベルトを用いれば、メッシュの孔中に形成されるポケッ
トに樹脂組成物が入り込むため、混合物中の強化用繊維
の動きを抑制し且つフィルム巾方向への樹脂組成物の流
出も防止できると開示されている。しかしながら、この
含浸装置を用いても液粘度が1000ポイズを越える様な高
粘性樹脂組成物を強化用繊維に含浸させることは困難で
あり、所期の成形材料を得ることが難しい。
強化用繊維を損傷することなく高粘性樹脂組成物を強
化用繊維に充分含浸させる方法としては、特開昭60−97
808号や特開昭61−89810号に開示された方法がある。し
かしながら、この方法で厚みの大きいシートを得ようと
すればするほどシート端部断面に偏肉勾配が生じるた
め、従来公知の含浸装置では、シート端部に均一な押圧
力を与えることは難しく、結果的に含浸状態が良好で厚
みの大きい均質なシートは得られないことがあった。
化用繊維に充分含浸させる方法としては、特開昭60−97
808号や特開昭61−89810号に開示された方法がある。し
かしながら、この方法で厚みの大きいシートを得ようと
すればするほどシート端部断面に偏肉勾配が生じるた
め、従来公知の含浸装置では、シート端部に均一な押圧
力を与えることは難しく、結果的に含浸状態が良好で厚
みの大きい均質なシートは得られないことがあった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記問題点を解決するものである。
したがって、本発明の目的は、液状樹脂組成物を強化
用繊維に含浸してシート状の繊維強化樹脂成形材料を製
造するにあたり、樹脂組成物の粘性やシートの厚さにか
かわらずシート端部も含めた全面に均等な押圧力を加え
ることができ、また樹脂組成物の流出を抑えることによ
って含浸状態が良好で且つ均質な成形材料を提供するこ
とにある。
用繊維に含浸してシート状の繊維強化樹脂成形材料を製
造するにあたり、樹脂組成物の粘性やシートの厚さにか
かわらずシート端部も含めた全面に均等な押圧力を加え
ることができ、また樹脂組成物の流出を抑えることによ
って含浸状態が良好で且つ均質な成形材料を提供するこ
とにある。
（問題点を解決するための手段および作用） 本発明は、液状樹脂組成物と強化用繊維との混合物を
含浸装置に導いて該混合物中の脱気および樹脂組成物に
よる強化用繊維の含浸を行って繊維強化樹脂成形材料を
製造するに際し、該混合物をはさみ込む方向に駆動させ
た少なくとも上下一対のエンドレスベルトと該エンドレ
スベルトを介して該混合物を押圧する少なくとも上下一
対の対向するローラとから構成され且つ該対向するロー
ラの少なくとも一方が弾性を有する中空または中実のフ
レキシブルローラからなる含浸装置を用いることを特徴
とする繊維強化樹脂成形材料の製造方法に関するもので
ある。
含浸装置に導いて該混合物中の脱気および樹脂組成物に
よる強化用繊維の含浸を行って繊維強化樹脂成形材料を
製造するに際し、該混合物をはさみ込む方向に駆動させ
た少なくとも上下一対のエンドレスベルトと該エンドレ
スベルトを介して該混合物を押圧する少なくとも上下一
対の対向するローラとから構成され且つ該対向するロー
ラの少なくとも一方が弾性を有する中空または中実のフ
レキシブルローラからなる含浸装置を用いることを特徴
とする繊維強化樹脂成形材料の製造方法に関するもので
ある。
本発明で用いられる含浸脱泡用の対向するローラの少
なくとも一方は、弾性を有するフレキシブルローラであ
り、樹脂組成物と強化用繊維との混合物の形状に追従す
ることができ、しかも該混合物の巾方向にわたって均一
な押圧力を発揮する。このようなフレキシブルローラと
しては、例えば中実のゴムローラや気体で調圧された中
空のゴムローラ等があり、またゴム製に限らずローラ形
状を変形させる外力に対して反発力を有するフレキシブ
ル材料からなるローラが採用できる。また、本発明で用
いられる含浸脱泡用のローラは、対向した少なくとも上
下一対からなり、対向した上下のローラ間で押圧力を発
揮するものである。
なくとも一方は、弾性を有するフレキシブルローラであ
り、樹脂組成物と強化用繊維との混合物の形状に追従す
ることができ、しかも該混合物の巾方向にわたって均一
な押圧力を発揮する。このようなフレキシブルローラと
しては、例えば中実のゴムローラや気体で調圧された中
空のゴムローラ等があり、またゴム製に限らずローラ形
状を変形させる外力に対して反発力を有するフレキシブ
ル材料からなるローラが採用できる。また、本発明で用
いられる含浸脱泡用のローラは、対向した少なくとも上
下一対からなり、対向した上下のローラ間で押圧力を発
揮するものである。
対向する上下の含浸脱泡用のローラがいずれも剛性を
有するものであったり、またローラがフレキシブルなも
のであってもそれらが対向した位置に設置されていない
場合には、樹脂組成物の強化用繊維への含浸と脱泡が充
分に達成できない。
有するものであったり、またローラがフレキシブルなも
のであってもそれらが対向した位置に設置されていない
場合には、樹脂組成物の強化用繊維への含浸と脱泡が充
分に達成できない。
本発明で用いられる少なくとも上下一対のエンドレス
ベルトは、それらの間に樹脂組成物と強化用繊維との混
合物をはさみ込む方向に駆動されており、含浸脱泡用ロ
ーラの押圧力をシート状の該混合物全体にわたって伝え
得るものであれば良く、例えば可撓性のあるステンレス
のメッシュベルトやゴムベルトが使用出来る。
ベルトは、それらの間に樹脂組成物と強化用繊維との混
合物をはさみ込む方向に駆動されており、含浸脱泡用ロ
ーラの押圧力をシート状の該混合物全体にわたって伝え
得るものであれば良く、例えば可撓性のあるステンレス
のメッシュベルトやゴムベルトが使用出来る。
（実 施 例） 以下に、液状樹脂として不飽和ポリエステル樹脂、強
化用繊維としてガラス繊維を用い、含浸脱泡用ローラや
ガイドローラおよび駆動用ローラをその内に含む上下一
対のエンドレスベルトからなる含浸装置の具体例を挙げ
て、本発明を詳細に説明する。
化用繊維としてガラス繊維を用い、含浸脱泡用ローラや
ガイドローラおよび駆動用ローラをその内に含む上下一
対のエンドレスベルトからなる含浸装置の具体例を挙げ
て、本発明を詳細に説明する。
第２図は本発明で用いられる含浸装置の一実施例態様
を説明する概略正面図であり、第３図は第２図中Ａ−
Ａ′矢視断面図である。
を説明する概略正面図であり、第３図は第２図中Ａ−
Ａ′矢視断面図である。
一対のエンドレスベルト3aおよび3bは、上下２枚のポ
リエチレンフィルム1aおよび1bに支持された樹脂組成物
とガラス繊維との混合物２をはさみ込む方向に駆動され
ている。上側のエンドレスベルト3a内には、ベルト3aを
駆動させるための駆動用ローラ4aと前記フィルム1aに接
触しない側のベルト3aを保持するためのガイドローラ６
とベルト3aを介して前記フィルム1aおよび1bに支持され
た混合物２に押圧力を与える含浸脱泡用のフレキシブル
ローラ５とが設けられている。一方、下側のエンドレス
ベルト3b内には、上側のベルト3aを駆動させるための駆
動用ローラ4aと連動して同一の周速度で回転する駆動用
ローラ4bと上側のベルト3a内の含浸脱泡用フレキシブル
ローラ５と対向する位置に該フレキシブルローラ５の押
圧力を支持するための含浸脱泡用の支持ローラ７とが設
けられている。本実施例では、ローラ５および７が本発
明における上下一対の対向するローラを構成している。
リエチレンフィルム1aおよび1bに支持された樹脂組成物
とガラス繊維との混合物２をはさみ込む方向に駆動され
ている。上側のエンドレスベルト3a内には、ベルト3aを
駆動させるための駆動用ローラ4aと前記フィルム1aに接
触しない側のベルト3aを保持するためのガイドローラ６
とベルト3aを介して前記フィルム1aおよび1bに支持され
た混合物２に押圧力を与える含浸脱泡用のフレキシブル
ローラ５とが設けられている。一方、下側のエンドレス
ベルト3b内には、上側のベルト3aを駆動させるための駆
動用ローラ4aと連動して同一の周速度で回転する駆動用
ローラ4bと上側のベルト3a内の含浸脱泡用フレキシブル
ローラ５と対向する位置に該フレキシブルローラ５の押
圧力を支持するための含浸脱泡用の支持ローラ７とが設
けられている。本実施例では、ローラ５および７が本発
明における上下一対の対向するローラを構成している。
樹脂組成物とガラス繊維との混合物２は、気泡を多量
に含んだ堆積物の状態で運ばれて来るため、含浸装置を
通過した後にはかさ密度が約２倍になって脱気されたシ
ート状に賦形される。シート厚さが10mmを越える様な圧
さになるものでは、混合物２の断面は台形に近い形状で
両端部は勾配のある偏肉断面とならざるを得ない。厚み
が厚くなればなる程この勾配は急になり、剛性を有する
ローラでは覆い切れず、未含浸のガラス繊維が残ってし
まう。本実施例における含浸脱泡用フレキシブルローラ
５は、シャフトの周囲に弾性を有するゴム層を設けたも
のでシャフトとゴム層の間には空気が充満されており、
用いられる樹脂組成物の液粘度や混合物２のガラス含有
量に応じた調圧を行った上で使用に供される。形状追従
性を維持出来る程度に調圧された含浸脱泡用フレキシブ
ルローラ５は、上側ベルト3aと上側フィルム1aを介し
て、樹脂組成物とガラス繊維との混合物２の表面をロー
ラの軸方向にわたって覆い、該混合物２の全体に均一な
押圧力を与えることが出来る。また、該混合物２の端部
を覆いながら押圧力を与えられることにより、該混合物
２中のガラス繊維の移動を抑えるとともに樹脂組成物の
フィルム巾方向への流出を抑える役割も果たすことが出
来る。また、列をなして配置された複数の含浸脱泡用フ
レキシブルローラ５は、各々独立して調圧が可能であ
り、該混合物２の進行方向に沿って順次段階的に圧力レ
ベルを上げて行く事がスムーズな脱気および含浸を行う
上で望ましい。
に含んだ堆積物の状態で運ばれて来るため、含浸装置を
通過した後にはかさ密度が約２倍になって脱気されたシ
ート状に賦形される。シート厚さが10mmを越える様な圧
さになるものでは、混合物２の断面は台形に近い形状で
両端部は勾配のある偏肉断面とならざるを得ない。厚み
が厚くなればなる程この勾配は急になり、剛性を有する
ローラでは覆い切れず、未含浸のガラス繊維が残ってし
まう。本実施例における含浸脱泡用フレキシブルローラ
５は、シャフトの周囲に弾性を有するゴム層を設けたも
のでシャフトとゴム層の間には空気が充満されており、
用いられる樹脂組成物の液粘度や混合物２のガラス含有
量に応じた調圧を行った上で使用に供される。形状追従
性を維持出来る程度に調圧された含浸脱泡用フレキシブ
ルローラ５は、上側ベルト3aと上側フィルム1aを介し
て、樹脂組成物とガラス繊維との混合物２の表面をロー
ラの軸方向にわたって覆い、該混合物２の全体に均一な
押圧力を与えることが出来る。また、該混合物２の端部
を覆いながら押圧力を与えられることにより、該混合物
２中のガラス繊維の移動を抑えるとともに樹脂組成物の
フィルム巾方向への流出を抑える役割も果たすことが出
来る。また、列をなして配置された複数の含浸脱泡用フ
レキシブルローラ５は、各々独立して調圧が可能であ
り、該混合物２の進行方向に沿って順次段階的に圧力レ
ベルを上げて行く事がスムーズな脱気および含浸を行う
上で望ましい。
このような上下一対のエンドレスベルト3aおよび3bと
上下複数対の対向する含浸脱泡用ローラ５および７とか
ら構成される含浸装置に液状樹脂組成物と強化用繊維と
の混合物２を導いて、含浸と脱泡を行うことにより繊維
強化樹脂成形材料８が得られる。
上下複数対の対向する含浸脱泡用ローラ５および７とか
ら構成される含浸装置に液状樹脂組成物と強化用繊維と
の混合物２を導いて、含浸と脱泡を行うことにより繊維
強化樹脂成形材料８が得られる。
（発明の効果） 本発明によれば、液状樹脂組成物のフィルム巾方向へ
の流出のない均一かつ充分に含浸された高品質の繊維強
化樹脂成形材料が得られる。従って、本発明によれば、
強度のバラツキや成形品表面の欠陥が少ない優れた成形
材料を得ることができる。
の流出のない均一かつ充分に含浸された高品質の繊維強
化樹脂成形材料が得られる。従って、本発明によれば、
強度のバラツキや成形品表面の欠陥が少ない優れた成形
材料を得ることができる。
第１図は従来一般的なSMCの製造装置の概略正面図であ
る。 第２図は本発明の一実施例の概略正面図であり、第３図
は第２図中のＡ−Ａ′矢視断面図である。 1a,1b……ポリエチレンフィルム ２……樹脂組成物とガラス繊維との混合物 3a,3b……エンドレスベルト 4a,4b……駆動用ローラ ５……含浸脱泡用フレキシブルローラ ６……ガイドローラ ７……含浸脱泡用支持ローラ ８……繊維強化樹脂成形材料 ９……含浸脱泡用ローラ 10……支持ローラ
る。 第２図は本発明の一実施例の概略正面図であり、第３図
は第２図中のＡ−Ａ′矢視断面図である。 1a,1b……ポリエチレンフィルム ２……樹脂組成物とガラス繊維との混合物 3a,3b……エンドレスベルト 4a,4b……駆動用ローラ ５……含浸脱泡用フレキシブルローラ ６……ガイドローラ ７……含浸脱泡用支持ローラ ８……繊維強化樹脂成形材料 ９……含浸脱泡用ローラ 10……支持ローラ
Claims (1)
- 【請求項１】液状樹脂組成物と強化用繊維との混合物を
含浸装置に導いて該混合物中の脱気および樹脂組成物に
よる強化用繊維の含浸を行って繊維強化樹脂成形材料を
製造するに際し、該混合物をはさみ込む方向に駆動させ
た少なくとも上下一対のエンドレスベルトと該エンドレ
スベルトを介して該混合物を押圧する少なくとも上下一
対の対向するローラとから構成され且つ該対向するロー
ラの少なくとも一方が弾性を有する中空または中実のフ
レキシブルローラからなる含浸装置を用いることを特徴
とする繊維強化樹脂成形材料の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63073325A JP2547238B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 繊維強化樹脂成形材料の製造方法 |
| US07/329,757 US5078934A (en) | 1988-03-29 | 1989-03-28 | Method for production of fiber-reinforced thermosetting resin molding material |
| KR1019890004019A KR890014238A (ko) | 1988-03-29 | 1989-03-29 | 섬유 강화열경화성수지 성형재료의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63073325A JP2547238B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 繊維強化樹脂成形材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01247114A JPH01247114A (ja) | 1989-10-03 |
| JP2547238B2 true JP2547238B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=13514906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63073325A Expired - Lifetime JP2547238B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 繊維強化樹脂成形材料の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5078934A (ja) |
| JP (1) | JP2547238B2 (ja) |
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