JP3028232B1 - ガラス繊維強化プラスチックのクロ―ズドシステム成形法に使用されるガラス繊維強化プラスチック製成形型およびその製造方法 - Google Patents
ガラス繊維強化プラスチックのクロ―ズドシステム成形法に使用されるガラス繊維強化プラスチック製成形型およびその製造方法Info
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- JP3028232B1 JP3028232B1 JP11167638A JP16763899A JP3028232B1 JP 3028232 B1 JP3028232 B1 JP 3028232B1 JP 11167638 A JP11167638 A JP 11167638A JP 16763899 A JP16763899 A JP 16763899A JP 3028232 B1 JP3028232 B1 JP 3028232B1
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Abstract
【要約】
【課題】 FRP成形品を修正なく、1回の成形で、要
求される寸法交差に入るクローズドシステム成形用のF
RP型、およびその製造方法を提供する。クローズドシ
ステム成形によるFRP成形品の信頼性を上げる。納期
を大幅に短縮し、かつFRP成形品の製造コストを低減
する。 【解決手段】 ガラス繊維強化プラスチックのクローズ
ドシステム成形法に使用されるガラス繊維強化プラスチ
ック製成形型は、成形品の形状を形成する型表層部1
(第1構成部)と、型表層部1(第1構成部)を補強し
剛性を高めるための型外殻部2(第2構成部)と、型外
殻部2(第2構成部)を補強する枠状の型外側補強部3
(第3構成部)とを備え、型表層部1(第1構成部)と
型外殻部2(第2構成部)との間に、無機充填材を含有
する中間補強層部4(第4構成部)が介在されているこ
とを特徴とする。
求される寸法交差に入るクローズドシステム成形用のF
RP型、およびその製造方法を提供する。クローズドシ
ステム成形によるFRP成形品の信頼性を上げる。納期
を大幅に短縮し、かつFRP成形品の製造コストを低減
する。 【解決手段】 ガラス繊維強化プラスチックのクローズ
ドシステム成形法に使用されるガラス繊維強化プラスチ
ック製成形型は、成形品の形状を形成する型表層部1
(第1構成部)と、型表層部1(第1構成部)を補強し
剛性を高めるための型外殻部2(第2構成部)と、型外
殻部2(第2構成部)を補強する枠状の型外側補強部3
(第3構成部)とを備え、型表層部1(第1構成部)と
型外殻部2(第2構成部)との間に、無機充填材を含有
する中間補強層部4(第4構成部)が介在されているこ
とを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス繊維強化プ
ラスチック(FRP)のクローズドシステム成形法に使
用するガラス繊維強化プラスチック製成形型(以下、F
RP型と略記する)およびその製造方法に関するもので
ある。
ラスチック(FRP)のクローズドシステム成形法に使
用するガラス繊維強化プラスチック製成形型(以下、F
RP型と略記する)およびその製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、FRPは、建設資材、住宅機材、
舟艇、船舶、自動車、車両、工業材料、雑貨などの部材
として多く用いられているが、これらのFRP成形品を
つくるのに多くの成形法が知られており、成形品の形
状、大きさ、機能、性能、生産数量によって適宜の成形
法が選択されている。これらの成形法のうち、多量生産
する場合は、最も効率の良いシートモールディングコン
パウンド、バルクモールディングコンパウンドなどの成
形材料による成形が行なわれる。これに対し、大形品や
数の少ない製品は、ハンドレイアップ法やスプレーアッ
プ法などのオープンモールド法によって成形される。し
かしながら、これらのハンドレイアップ法やスプレーア
ップ法によれば、揮発性物質の発生により作業環境が悪
く、かつ成形時間が長くかゝり、生産効率が悪いという
問題があった。そこで従来、上記のオープンモールド法
に代えて、レジン・トランスファー成形法(RTM)、
ストラクチャル・リアクション・インジェクション成形
法(SRIM)、レジン・インジェクション・バキュー
ム成形法(RIVM)、ロープレッシャー・メタルダイ
成形法(LPMDM)などのクローズドシステム成形法
に移行するものが増えている。これらのクローズドシス
テム成形法の利点は、つぎの通りである。すなわち、設
備コストが低く、より高い生産性を持っており、少中量
生産への対応ができる。住宅機材、自動車の外装部品、
舟艇、建設資材部品などを構成するFRP成形品の製造
に利用できる。デザインの自由度が高く、揮発性物質の
発生もなく、作業環境が良好である。FRP成形品の両
面が平滑となり品質も安定している。ハンドレイアップ
法やスプレーアップ法に比較して、作業時間を大幅に短
縮することができる。また、作業者の熟練を必要としな
い。さらに1つの樹脂注入機で多数の成形型に順次樹脂
注入を行なうことができ、多品種の製品を同時に成形す
るのに最適である。このようなクローズドシステム成形
用の型には、一般的にFRP製のものが使用されてい
る。これらは金属型に比べ、製作するのに高価額の加工
設備を必要とせず、従って比較的安価な型が得られるだ
けでなく、型の使用にあたって成形を行なう場合、金属
製のものよりFRP型はかなり軽量であり、型の開閉、
移動等の取扱いが容易であり、簡単な付帯設備によって
充分に成形を行なうことができるからである。
舟艇、船舶、自動車、車両、工業材料、雑貨などの部材
として多く用いられているが、これらのFRP成形品を
つくるのに多くの成形法が知られており、成形品の形
状、大きさ、機能、性能、生産数量によって適宜の成形
法が選択されている。これらの成形法のうち、多量生産
する場合は、最も効率の良いシートモールディングコン
パウンド、バルクモールディングコンパウンドなどの成
形材料による成形が行なわれる。これに対し、大形品や
数の少ない製品は、ハンドレイアップ法やスプレーアッ
プ法などのオープンモールド法によって成形される。し
かしながら、これらのハンドレイアップ法やスプレーア
ップ法によれば、揮発性物質の発生により作業環境が悪
く、かつ成形時間が長くかゝり、生産効率が悪いという
問題があった。そこで従来、上記のオープンモールド法
に代えて、レジン・トランスファー成形法(RTM)、
ストラクチャル・リアクション・インジェクション成形
法(SRIM)、レジン・インジェクション・バキュー
ム成形法(RIVM)、ロープレッシャー・メタルダイ
成形法(LPMDM)などのクローズドシステム成形法
に移行するものが増えている。これらのクローズドシス
テム成形法の利点は、つぎの通りである。すなわち、設
備コストが低く、より高い生産性を持っており、少中量
生産への対応ができる。住宅機材、自動車の外装部品、
舟艇、建設資材部品などを構成するFRP成形品の製造
に利用できる。デザインの自由度が高く、揮発性物質の
発生もなく、作業環境が良好である。FRP成形品の両
面が平滑となり品質も安定している。ハンドレイアップ
法やスプレーアップ法に比較して、作業時間を大幅に短
縮することができる。また、作業者の熟練を必要としな
い。さらに1つの樹脂注入機で多数の成形型に順次樹脂
注入を行なうことができ、多品種の製品を同時に成形す
るのに最適である。このようなクローズドシステム成形
用の型には、一般的にFRP製のものが使用されてい
る。これらは金属型に比べ、製作するのに高価額の加工
設備を必要とせず、従って比較的安価な型が得られるだ
けでなく、型の使用にあたって成形を行なう場合、金属
製のものよりFRP型はかなり軽量であり、型の開閉、
移動等の取扱いが容易であり、簡単な付帯設備によって
充分に成形を行なうことができるからである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
FRP型は軽量であり、耐久性もあるが、型の寸法精度
について金属型と比較して、やゝ劣っている。これはF
RP型を作るときに使用する樹脂の硬化収縮に起因する
ものである。近年、クローズドシステム成形法で作るF
RP製品の寸法精度はますます厳しくなり、従来のFR
P型の作り方では要求に応じられなくなってきている。
従って、予期の厳しいものについては、寸法交差内に入
れるため、従来法で作ったFRP型は、出来上がってか
ら本体の試験打ちを行ない、後結果を見て、表面の削
り、肉もり、補強などの修正を行ない寸法を合わせる。
しかし、修正箇所と本型との継ぎ目の接着部分の耐久性
が必要であり、FRPの特徴であるきれいな外観の損な
わないように補修しなければならない。このような修正
は、熟練した技術者により長い時間をかけて行なわなけ
ればならず、非常に面倒で、かつ製造コストが高くつく
という問題があった。ここで、従来のFRP型は、例え
ば図7に示すように、成形品の形状を形成する型表層部
(第1構成部)(21)と、型表層部(第1構成部)(21)を
補強し剛性を高めるための型外殻部(第2構成部)(22)
と、型外殻部(第2構成部)(22)を補強する枠状の型外
側補強部(第3構成部)(23)とよりなるものであった。
このような従来のFRP型を用いて、クローズドシステ
ム成形法でFRP本製品を作ると、一般的に長手方向で
1.0〜2.5mm/1000mmの収縮を起こし、厚
み方向で形状にもよるが、肉厚3mmの標準品で1.0
〜3.0mm/1000mmの収縮がおきて、寸法より
小さい製品ができるという問題があった。従って、その
分、母型を大きく作っておけば、規定の寸法に入ること
になるが、バラツキがあり、厳しい要求に対して寸法交
差に入らない場合が多くなってきているという問題があ
った。
FRP型は軽量であり、耐久性もあるが、型の寸法精度
について金属型と比較して、やゝ劣っている。これはF
RP型を作るときに使用する樹脂の硬化収縮に起因する
ものである。近年、クローズドシステム成形法で作るF
RP製品の寸法精度はますます厳しくなり、従来のFR
P型の作り方では要求に応じられなくなってきている。
従って、予期の厳しいものについては、寸法交差内に入
れるため、従来法で作ったFRP型は、出来上がってか
ら本体の試験打ちを行ない、後結果を見て、表面の削
り、肉もり、補強などの修正を行ない寸法を合わせる。
しかし、修正箇所と本型との継ぎ目の接着部分の耐久性
が必要であり、FRPの特徴であるきれいな外観の損な
わないように補修しなければならない。このような修正
は、熟練した技術者により長い時間をかけて行なわなけ
ればならず、非常に面倒で、かつ製造コストが高くつく
という問題があった。ここで、従来のFRP型は、例え
ば図7に示すように、成形品の形状を形成する型表層部
(第1構成部)(21)と、型表層部(第1構成部)(21)を
補強し剛性を高めるための型外殻部(第2構成部)(22)
と、型外殻部(第2構成部)(22)を補強する枠状の型外
側補強部(第3構成部)(23)とよりなるものであった。
このような従来のFRP型を用いて、クローズドシステ
ム成形法でFRP本製品を作ると、一般的に長手方向で
1.0〜2.5mm/1000mmの収縮を起こし、厚
み方向で形状にもよるが、肉厚3mmの標準品で1.0
〜3.0mm/1000mmの収縮がおきて、寸法より
小さい製品ができるという問題があった。従って、その
分、母型を大きく作っておけば、規定の寸法に入ること
になるが、バラツキがあり、厳しい要求に対して寸法交
差に入らない場合が多くなってきているという問題があ
った。
【0004】本発明の目的は、FRP製品を修正なく、
1回の成形で、要求される寸法交差に入るクローズドシ
ステム成形用のFRP型、およびその製造方法を提供
し、クローズドシステム成形によるFRP製品の信頼性
を上げるとともに、納期を大幅に短縮し、かつFRP製
品の製造コストを低減することにある。
1回の成形で、要求される寸法交差に入るクローズドシ
ステム成形用のFRP型、およびその製造方法を提供
し、クローズドシステム成形によるFRP製品の信頼性
を上げるとともに、納期を大幅に短縮し、かつFRP製
品の製造コストを低減することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のガラス繊維強化プラスチックのクローズ
ドシステム成形法に使用される強化プラスチック製成形
型は、成形品の形状を形成する型表層部(第1構成部)
と、型表層部(第1構成部)を補強し剛性を高めるため
の型外殻部(第2構成部)と、型外殻部(第2構成部)
を補強する枠状の型外側補強部(第3構成部)とよりな
る強化プラスチック製成形型において、型表層部(第1
構成部)と型外殻部(第2構成部)との間に、無機充填
材を含有する中間補強層部(第4構成部)が介在されて
いることを特徴としている。
めに、本発明のガラス繊維強化プラスチックのクローズ
ドシステム成形法に使用される強化プラスチック製成形
型は、成形品の形状を形成する型表層部(第1構成部)
と、型表層部(第1構成部)を補強し剛性を高めるため
の型外殻部(第2構成部)と、型外殻部(第2構成部)
を補強する枠状の型外側補強部(第3構成部)とよりな
る強化プラスチック製成形型において、型表層部(第1
構成部)と型外殻部(第2構成部)との間に、無機充填
材を含有する中間補強層部(第4構成部)が介在されて
いることを特徴としている。
【0006】また、本発明のガラス繊維強化プラスチッ
クの成形型の製造方法は、ガラス繊維強化プラスチック
のクローズドシステム成形法に使用されるガラス繊維強
化プラスチックの成形型の製造方法であって、ガラス繊
維に、空気硬化型不飽和ポリエステル樹脂原料、硬化
剤、硬化促進剤、有機溶剤からなるバインダ組成物を付
着させ、ついでバインダ組成物中の不飽和ポリエステル
樹脂を硬化せしめて、ガラス繊維を樹脂で一体に結合
し、ガラス繊維強化プラスチックの成形品を形成するこ
とを特徴としている。
クの成形型の製造方法は、ガラス繊維強化プラスチック
のクローズドシステム成形法に使用されるガラス繊維強
化プラスチックの成形型の製造方法であって、ガラス繊
維に、空気硬化型不飽和ポリエステル樹脂原料、硬化
剤、硬化促進剤、有機溶剤からなるバインダ組成物を付
着させ、ついでバインダ組成物中の不飽和ポリエステル
樹脂を硬化せしめて、ガラス繊維を樹脂で一体に結合
し、ガラス繊維強化プラスチックの成形品を形成するこ
とを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。クローズドシステム成形法に使
用されるFRP型を作る場合、製品設計図よりまず母型
(主として木型、NC切削型)を作り、これを用いて製
品の表面になる片側のFRP型を作る。つぎにこの型上
にシート(シートワックス、熱可塑性樹脂シート、木材
など)を貼り付けて増肉加工を行なって、本製品と同じ
厚みを出し、これを使って製品の裏側のFRP型を作成
する。この雄雌型を合わせ、この中にプリフォームされ
たガラス繊維を入れておいて、不飽和ポリエステル樹脂
を注入して硬化させ、本製品を作る。最終FRP製品の
寸法精度は、母型の寸法精度、FRP型の寸法精度、製
品の成形法に関係するが、一番大きく影響するのがFR
P型である。最初に使う母型の寸法精度は要求寸法交差
の1/3以内にしておくことが必要である。また、製品
の成形方法は使用する樹脂の硬化条件の合わせ、成形後
脱型する時、硬化度を90%以上にしておけば規定交差
内に入る。このFRP型を精度良く作ることによって、
クローズドシステム成形法によるFRP製品は要求寸法
交差内に充分入れることができる。FRP型に使用する
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキ
シ樹脂は液状であり、これを硬化させ固体にする時に収
縮する。この硬化収縮は、樹脂単独では4〜9%であ
り、縦、横、厚さ方向に縮む。マット、クロス、ロービ
ングなどのガラス繊維と組み合わせた場合、収縮抵抗の
少ない厚みの方向に縮むが、縦横の面方向にも縮む。ま
たこの収縮率は、用いる樹脂によって異なるが、それぞ
れ決まっている。硬化速度にはほとんど関係せず、硬化
の振興が弱ければ徐々に、温度をかけて速く硬化させれ
ば速く完了する。しかし、硬化の進み具合と収縮の進行
度は比例する。母型上にFRP型を成形して、型にはり
ついている内に完全に硬化させた後、母型から取り出せ
ば、その後の後収縮は起こらないが、中途半端で型から
取り出すと、またあとから収縮が起こり、寸法が短くな
り、そり、ひけ、凹凸などの変形が起こる。また、ほと
んど完全に硬化させたFRP型であっても、2次工程と
して、FRP型の裏に温水パイプ、発熱カーボン布ニク
ロム線などをFRP積層して埋め込んだり、鉄枠や木材
などを組み合わせ、FRP積層して補強する。また、F
RP型を使いやすいように台付きにしたり、FRP型の
雄雌の取り外し簡易設備をつけるなどのFRP積層を行
なったりすると、あとになって、後加工によるそり、ひ
け、凹凸、寸法変化が起こり、要求される寸法交差内に
入らなくなることがある。
面を参照して説明する。クローズドシステム成形法に使
用されるFRP型を作る場合、製品設計図よりまず母型
(主として木型、NC切削型)を作り、これを用いて製
品の表面になる片側のFRP型を作る。つぎにこの型上
にシート(シートワックス、熱可塑性樹脂シート、木材
など)を貼り付けて増肉加工を行なって、本製品と同じ
厚みを出し、これを使って製品の裏側のFRP型を作成
する。この雄雌型を合わせ、この中にプリフォームされ
たガラス繊維を入れておいて、不飽和ポリエステル樹脂
を注入して硬化させ、本製品を作る。最終FRP製品の
寸法精度は、母型の寸法精度、FRP型の寸法精度、製
品の成形法に関係するが、一番大きく影響するのがFR
P型である。最初に使う母型の寸法精度は要求寸法交差
の1/3以内にしておくことが必要である。また、製品
の成形方法は使用する樹脂の硬化条件の合わせ、成形後
脱型する時、硬化度を90%以上にしておけば規定交差
内に入る。このFRP型を精度良く作ることによって、
クローズドシステム成形法によるFRP製品は要求寸法
交差内に充分入れることができる。FRP型に使用する
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキ
シ樹脂は液状であり、これを硬化させ固体にする時に収
縮する。この硬化収縮は、樹脂単独では4〜9%であ
り、縦、横、厚さ方向に縮む。マット、クロス、ロービ
ングなどのガラス繊維と組み合わせた場合、収縮抵抗の
少ない厚みの方向に縮むが、縦横の面方向にも縮む。ま
たこの収縮率は、用いる樹脂によって異なるが、それぞ
れ決まっている。硬化速度にはほとんど関係せず、硬化
の振興が弱ければ徐々に、温度をかけて速く硬化させれ
ば速く完了する。しかし、硬化の進み具合と収縮の進行
度は比例する。母型上にFRP型を成形して、型にはり
ついている内に完全に硬化させた後、母型から取り出せ
ば、その後の後収縮は起こらないが、中途半端で型から
取り出すと、またあとから収縮が起こり、寸法が短くな
り、そり、ひけ、凹凸などの変形が起こる。また、ほと
んど完全に硬化させたFRP型であっても、2次工程と
して、FRP型の裏に温水パイプ、発熱カーボン布ニク
ロム線などをFRP積層して埋め込んだり、鉄枠や木材
などを組み合わせ、FRP積層して補強する。また、F
RP型を使いやすいように台付きにしたり、FRP型の
雄雌の取り外し簡易設備をつけるなどのFRP積層を行
なったりすると、あとになって、後加工によるそり、ひ
け、凹凸、寸法変化が起こり、要求される寸法交差内に
入らなくなることがある。
【0008】図1を参照すると、本発明のガラス繊維強
化プラスチックのクローズドシステム成形法に使用され
るガラス繊維強化プラスチック製成形型の構成は、縦断
面において大きく3つに分けることができる。まず、成
形品の形状を形成する型表層部(第1構成部)(1) 、こ
れはゲルコート表面層とガラス繊維強化プラスチック層
からなるものである。つぎに、型表層部(第1構成部)
(1) を補強し剛性を高めるための型外殻部(第2構成
部)(2) 、これはガラス繊維クロスを主体として熱硬化
性樹脂を使ったガラス繊維強化プラスチック層からなる
ものである。また、型外殻部(第2構成部)(2) を補強
する枠状の型外側補強部(第3構成部)(3) 、これは角
パイプフレームおよび/またはコンパネ(コンポジット
パネル)を取り付けかつガラス繊維強化プラスチックで
積層接着した補強層からなるものである。さらに、型表
層部(第1構成部)(1) と型外殻部(第2構成部)(2)
との間に介在された無機充填材を含有する中間補強層部
(第4構成部)(4) は、粒度100メッシュ以下の無機
充填材を含む液状熱硬化性樹脂の硬化物層からなるもの
である。また、本発明によるFRP型では、型表層部
(第1構成部)(1) と、型外殻部(第2構成部)(2) ・
型外側補強部(第3構成部)(3) とに雄雌型を合わせる
フランジ部が設けられ、中間補強層部(第4構成部)が
これらのフランジ部の最外周縁部を除く部分において型
表層部(第1構成部)と型外殻部(第2構成部)の中間
に設けられている。
化プラスチックのクローズドシステム成形法に使用され
るガラス繊維強化プラスチック製成形型の構成は、縦断
面において大きく3つに分けることができる。まず、成
形品の形状を形成する型表層部(第1構成部)(1) 、こ
れはゲルコート表面層とガラス繊維強化プラスチック層
からなるものである。つぎに、型表層部(第1構成部)
(1) を補強し剛性を高めるための型外殻部(第2構成
部)(2) 、これはガラス繊維クロスを主体として熱硬化
性樹脂を使ったガラス繊維強化プラスチック層からなる
ものである。また、型外殻部(第2構成部)(2) を補強
する枠状の型外側補強部(第3構成部)(3) 、これは角
パイプフレームおよび/またはコンパネ(コンポジット
パネル)を取り付けかつガラス繊維強化プラスチックで
積層接着した補強層からなるものである。さらに、型表
層部(第1構成部)(1) と型外殻部(第2構成部)(2)
との間に介在された無機充填材を含有する中間補強層部
(第4構成部)(4) は、粒度100メッシュ以下の無機
充填材を含む液状熱硬化性樹脂の硬化物層からなるもの
である。また、本発明によるFRP型では、型表層部
(第1構成部)(1) と、型外殻部(第2構成部)(2) ・
型外側補強部(第3構成部)(3) とに雄雌型を合わせる
フランジ部が設けられ、中間補強層部(第4構成部)が
これらのフランジ部の最外周縁部を除く部分において型
表層部(第1構成部)と型外殻部(第2構成部)の中間
に設けられている。
【0009】本発明による提案をまとめて記載すると、
つぎの通りである。 本発明による提案1 型表層部(第1構成部)(1) と、型外殻部(第2構成
部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3) とを作成
し、それらを完全に硬化させ、収縮を完全に終えた状態
で、型表層部(第1構成部)(1) と、型外殻部(第2構
成部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3) とを接着
させる製造法である。これにより、従来は、型表層部
(第1構成部)(21)が、型外殻部(第2構成部)(22)・
型外側補強部(第3構成部)(23)(図7参照)の樹脂の
硬化収縮により、引っ張られて多少変形していたものを
完全に無くすことができたのである。また、型表層部
(第1構成部)(1) も、母型に付けたまゝ完全硬化させ
て母型から脱型するので、変形の無い型表層部(第1構
成部)(1) を得ることができるものである。
つぎの通りである。 本発明による提案1 型表層部(第1構成部)(1) と、型外殻部(第2構成
部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3) とを作成
し、それらを完全に硬化させ、収縮を完全に終えた状態
で、型表層部(第1構成部)(1) と、型外殻部(第2構
成部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3) とを接着
させる製造法である。これにより、従来は、型表層部
(第1構成部)(21)が、型外殻部(第2構成部)(22)・
型外側補強部(第3構成部)(23)(図7参照)の樹脂の
硬化収縮により、引っ張られて多少変形していたものを
完全に無くすことができたのである。また、型表層部
(第1構成部)(1) も、母型に付けたまゝ完全硬化させ
て母型から脱型するので、変形の無い型表層部(第1構
成部)(1) を得ることができるものである。
【0010】本発明による提案2 型表層部(第1構成部)(1) と、型外殻部(第2構成
部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3) とをうまく
接合する方法についてである。フランジ部分について
は、型表層部(第1構成部)(1) と型外殻部(第2構成
部)(2) は、母型のフランジを使って同じように作る
が、FRP本製品を作る表面部分については、型表層部
(第1構成部)(1) と型外殻部(第2構成部)(2)との
間に空隙を作っておいて、フランジ周辺部のみ接着する
製造法である。すなわち、本発明のガラス繊維強化プラ
スチックのクローズドシステム成形法に使用されるガラ
ス繊維強化プラスチック製成形型の製造方法は、型表層
部(第1構成部)(1) と、型外殻部(第2構成部)(2)
・型外側補強部(第3構成部)(3) とを別々に製作し、
これらの外周に設けたフランジ部同士をガラス繊維強化
プラスチックを用いて積層し圧着して両フランジ部を接
着した後、型外殻部(第2構成部)(2) の一部を切り欠
き、該切欠き部より無機充填材を含む液状熱硬化性樹脂
を注入して硬化させることにより、中間補強層部(第4
構成部)(4) を形成するものである。このように、空隙
を設けることによって、型表層部(第1構成部)(1) と
型外殻部(第2構成部)(2) ・型外側補強部(第3構成
部)(3) との間に、多少の形の違いがあっても何のトラ
ブルもなく、フランジ周辺部分で接着して一体化するこ
とができる。
部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3) とをうまく
接合する方法についてである。フランジ部分について
は、型表層部(第1構成部)(1) と型外殻部(第2構成
部)(2) は、母型のフランジを使って同じように作る
が、FRP本製品を作る表面部分については、型表層部
(第1構成部)(1) と型外殻部(第2構成部)(2)との
間に空隙を作っておいて、フランジ周辺部のみ接着する
製造法である。すなわち、本発明のガラス繊維強化プラ
スチックのクローズドシステム成形法に使用されるガラ
ス繊維強化プラスチック製成形型の製造方法は、型表層
部(第1構成部)(1) と、型外殻部(第2構成部)(2)
・型外側補強部(第3構成部)(3) とを別々に製作し、
これらの外周に設けたフランジ部同士をガラス繊維強化
プラスチックを用いて積層し圧着して両フランジ部を接
着した後、型外殻部(第2構成部)(2) の一部を切り欠
き、該切欠き部より無機充填材を含む液状熱硬化性樹脂
を注入して硬化させることにより、中間補強層部(第4
構成部)(4) を形成するものである。このように、空隙
を設けることによって、型表層部(第1構成部)(1) と
型外殻部(第2構成部)(2) ・型外側補強部(第3構成
部)(3) との間に、多少の形の違いがあっても何のトラ
ブルもなく、フランジ周辺部分で接着して一体化するこ
とができる。
【0011】本発明による提案3 提案2の空隙をつくる製造方法についてである。すなわ
ち、本発明の方法は、型外殻部(第2構成部)製作用の
母型のフランジ形成用外周部を除いた部分に、中間補強
層部(第4構成部)(4) 厚さに対応する厚さを有する熱
可塑性樹脂発泡体を貼り付け、この発泡体付き母型を型
として型外殻部(第2構成部)(2) を製作し、ついでこ
の型外殻部(第2構成部)(2) に型外側補強部(第3構
成部)(3) を一体に設けた後、型表層部(第1構成部)
(1) と、型外殻部(第2構成部)(2) ・型外側補強部
(第3構成部)(3) とを組み合わせる。具体的には、母
型にフランジ周辺部を除いて8〜40mmの肉厚を有す
る発泡体を、パテ、熱溶融接着剤を用いて貼り付け、隙
間のないように継ぎ目は油粘土などで埋めて、均一に表
面を平滑にする。発泡体の厚みは、成形品の形状により
異なり、平面部分の大きく変形が起こりやすいものにつ
いては厚くする。この上に型外殻部(第2構成部)(2)
のエポキシ樹脂を積層していく。エポキシ樹脂の代わり
に不飽和ポリエステル樹脂を積層しても良い。また、エ
ポキシ樹脂FRPと不飽和ポリエステル樹脂FRPとを
組み合わせても良い。その後は、型外側補強部(第3構
成部)(3) を作っていく。完全に硬化させてから、母型
より脱型し、型表面に付いている発泡体を取り除き、さ
らにグラインダなどで除去し、表面サイディングを行な
う。この型を仮称バックシェルと称する。ここで、用い
る発泡体には、硬質発泡ウレタン、発泡スチロール、塩
化ビニル発泡体、ポリエチレン発泡体などの熱可塑性樹
脂の発泡体があげられる。
ち、本発明の方法は、型外殻部(第2構成部)製作用の
母型のフランジ形成用外周部を除いた部分に、中間補強
層部(第4構成部)(4) 厚さに対応する厚さを有する熱
可塑性樹脂発泡体を貼り付け、この発泡体付き母型を型
として型外殻部(第2構成部)(2) を製作し、ついでこ
の型外殻部(第2構成部)(2) に型外側補強部(第3構
成部)(3) を一体に設けた後、型表層部(第1構成部)
(1) と、型外殻部(第2構成部)(2) ・型外側補強部
(第3構成部)(3) とを組み合わせる。具体的には、母
型にフランジ周辺部を除いて8〜40mmの肉厚を有す
る発泡体を、パテ、熱溶融接着剤を用いて貼り付け、隙
間のないように継ぎ目は油粘土などで埋めて、均一に表
面を平滑にする。発泡体の厚みは、成形品の形状により
異なり、平面部分の大きく変形が起こりやすいものにつ
いては厚くする。この上に型外殻部(第2構成部)(2)
のエポキシ樹脂を積層していく。エポキシ樹脂の代わり
に不飽和ポリエステル樹脂を積層しても良い。また、エ
ポキシ樹脂FRPと不飽和ポリエステル樹脂FRPとを
組み合わせても良い。その後は、型外側補強部(第3構
成部)(3) を作っていく。完全に硬化させてから、母型
より脱型し、型表面に付いている発泡体を取り除き、さ
らにグラインダなどで除去し、表面サイディングを行な
う。この型を仮称バックシェルと称する。ここで、用い
る発泡体には、硬質発泡ウレタン、発泡スチロール、塩
化ビニル発泡体、ポリエチレン発泡体などの熱可塑性樹
脂の発泡体があげられる。
【0012】本発明による提案4 型表層部(第1構成部)(1) とバックシェルの接合後、
型外殻部(第2構成部)(2) ・型外側補強部(第3構成
部)(3) とに雄雌型を合わせるフランジ部が設けられ、
中間補強層部(第4構成部)がこれらのフランジ部の最
外周縁部を除く部分において、型表層部(第1構成部)
と型外殻部(第2構成部)との中間の空隙部分に、充填
材入り液状熱硬化性樹脂を注入充填し、硬化させ、型の
剛性を上げ、実成形時の樹脂の注入による変形をさらに
おさえ、成形品の寸法精度を出すFRP型の製造法であ
る。なお、空隙を埋める液状熱硬化性樹脂には、エポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂
およびアクリル樹脂よりなる群の中から選ばれた少なく
とも1つの熱硬化性樹脂の単独品、混合品または変性品
を用いる。この樹脂100重量部に対して、粒径100
〜300メッシュの水酸化アルミ、ガラス粉、炭酸カル
シウム、アルミ粉、硫酸バリウムおよび硅砂よりなる群
の中から選ばれた少なくとも1つの無機充填材50〜3
00重量部を加え、よく混合した充填材入り液状熱硬化
性樹脂を使用する。バックシェルの一部を切り欠き、該
切欠き部より無機充填材入り液状熱硬化性樹脂を注入し
て硬化させる。ここで、バックシェルを使った本発明に
よるFRP型を用いてクローズドシステム成形法を行な
った場合、FRP本製品の寸法精度は、長手方向で0.
0〜0.5mm/1000mmの収縮でおさまり、厚み
方向では、3.0mmの標準厚みのもので、0.2〜
0.8mm/1000mmの範囲で収縮をおさめること
ができた。本発明のFRP型を使うこれによって、成形
品の収縮をおさえると同時にバラツキも小さくすること
ができた。従来法と比較して大幅に寸法精度が上がり、
厳しい寸法交差要求に対する問題が解決したのである。
このような本発明の4構成分からなるFRP型の知見
は、今までに無く、全く新しい発明を行ない、FRP成
形品の寸法精度を上げることができたのである。
型外殻部(第2構成部)(2) ・型外側補強部(第3構成
部)(3) とに雄雌型を合わせるフランジ部が設けられ、
中間補強層部(第4構成部)がこれらのフランジ部の最
外周縁部を除く部分において、型表層部(第1構成部)
と型外殻部(第2構成部)との中間の空隙部分に、充填
材入り液状熱硬化性樹脂を注入充填し、硬化させ、型の
剛性を上げ、実成形時の樹脂の注入による変形をさらに
おさえ、成形品の寸法精度を出すFRP型の製造法であ
る。なお、空隙を埋める液状熱硬化性樹脂には、エポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂
およびアクリル樹脂よりなる群の中から選ばれた少なく
とも1つの熱硬化性樹脂の単独品、混合品または変性品
を用いる。この樹脂100重量部に対して、粒径100
〜300メッシュの水酸化アルミ、ガラス粉、炭酸カル
シウム、アルミ粉、硫酸バリウムおよび硅砂よりなる群
の中から選ばれた少なくとも1つの無機充填材50〜3
00重量部を加え、よく混合した充填材入り液状熱硬化
性樹脂を使用する。バックシェルの一部を切り欠き、該
切欠き部より無機充填材入り液状熱硬化性樹脂を注入し
て硬化させる。ここで、バックシェルを使った本発明に
よるFRP型を用いてクローズドシステム成形法を行な
った場合、FRP本製品の寸法精度は、長手方向で0.
0〜0.5mm/1000mmの収縮でおさまり、厚み
方向では、3.0mmの標準厚みのもので、0.2〜
0.8mm/1000mmの範囲で収縮をおさめること
ができた。本発明のFRP型を使うこれによって、成形
品の収縮をおさえると同時にバラツキも小さくすること
ができた。従来法と比較して大幅に寸法精度が上がり、
厳しい寸法交差要求に対する問題が解決したのである。
このような本発明の4構成分からなるFRP型の知見
は、今までに無く、全く新しい発明を行ない、FRP成
形品の寸法精度を上げることができたのである。
【0013】つぎに、本発明のガラス繊維強化プラスチ
ックのクローズドシステム成形法に使用されるガラス繊
維強化プラスチック製成形型の製造方法を、さらに詳細
に説明する。ここで、FRP本製品の表面の綺麗な面側
を、成形型の表型とする。表型は一般には雌型であり本
製品のゲルコートした面となる。多少粗くてもよい面
を、成形型の裏型とする。裏型は雄型となるが、製品に
よっては逆の場合もある。
ックのクローズドシステム成形法に使用されるガラス繊
維強化プラスチック製成形型の製造方法を、さらに詳細
に説明する。ここで、FRP本製品の表面の綺麗な面側
を、成形型の表型とする。表型は一般には雌型であり本
製品のゲルコートした面となる。多少粗くてもよい面
を、成形型の裏型とする。裏型は雄型となるが、製品に
よっては逆の場合もある。
【0014】(1)FRP表型の作成 母型の用意 母型は一般に木製を使用する。またFRP型を数多く作
る場合には、母型と同じFRP型を作っておいて使うこ
ともある。まず表型用の母型を作る。これには、FRP
型の雄雌型を合わせるためのフランジ部を設けておく。
フランジ部は原形の輪郭部に130mm以上つける。母
型に離型剤を塗布する。
る場合には、母型と同じFRP型を作っておいて使うこ
ともある。まず表型用の母型を作る。これには、FRP
型の雄雌型を合わせるためのフランジ部を設けておく。
フランジ部は原形の輪郭部に130mm以上つける。母
型に離型剤を塗布する。
【0015】バックシェルの作成 2-1 母型の調整 母型のフランジ周辺部10〜40mmを残して、母型と
フランジ部ともに全面に熱可塑性樹脂発泡体を8〜40
mmの厚さで貼り付ける。発泡体は、硬質発泡ウレタ
ン、発泡スチロール、塩化ビニル発泡体、ポリエチレン
発泡体などが用いられる。発泡体の厚みは、本製品の形
状、大きさによって変わる。発泡体は、パテ、熱溶融接
着剤を用いて貼り付け、パテ、油粘土など使って接合部
の空洞部分や凹凸部分を埋め、表面状態を調整し、平滑
の面を得る。
フランジ部ともに全面に熱可塑性樹脂発泡体を8〜40
mmの厚さで貼り付ける。発泡体は、硬質発泡ウレタ
ン、発泡スチロール、塩化ビニル発泡体、ポリエチレン
発泡体などが用いられる。発泡体の厚みは、本製品の形
状、大きさによって変わる。発泡体は、パテ、熱溶融接
着剤を用いて貼り付け、パテ、油粘土など使って接合部
の空洞部分や凹凸部分を埋め、表面状態を調整し、平滑
の面を得る。
【0016】2-2 母型外殻部(第2構成部)(2) の作成 平滑な発泡体上にエポキシ樹脂を使いガラスクロスで積
層していく。ガラス繊維の主体はガラスクロスである
が、ロービングクロス、ガラスマットを使ってもよい。
またエポキシ樹脂の代わりに不飽和ポリエステル樹脂を
使ってもよい。積層厚みは5〜30mmとする。
層していく。ガラス繊維の主体はガラスクロスである
が、ロービングクロス、ガラスマットを使ってもよい。
またエポキシ樹脂の代わりに不飽和ポリエステル樹脂を
使ってもよい。積層厚みは5〜30mmとする。
【0017】2-3 枠状の型外側補強部(第3構成部)
(3) の作成 型外殻部(第2構成部)(2) の上に枠状の型外側補強部
(第3構成部)(3) を重ねて作成する。図2〜図5は、
本発明のガラス繊維強化プラスチック製成形型(FRP
型)のうち、型外殻部(第2構成部)(2) およびこれを
補強する枠状の型外側補強部(第3構成部)(3) の作成
工程を順に、具体的に例示すものである。FRP型の型
外殻部(第2構成部)の補強を行なう。 2-3-1 フレーム箱枠を作る。 図2を参照すると、FRP型の型外殻部(第2構成部)
(2) を補強するために、フレームとして角パイプを使
い、型外殻部(第2構成部)(2) のフランジ部に沿って
メインフレーム(11)(四角の枠)をつくる。同様な角パ
イプで必要な長さと本数の柱(12)を立て、溶接する。さ
らに、その上にメインフレーム(11)と同じ四角の枠のサ
ブフレーム(13)を角パイプでつくり、溶接して、箱枠に
なるような台を作る。 2-3-2 補強圧着FRP積層を行なう。 FRP型の型外殻部(第2構成部)(2) のフランジ部分
に、まずメインフレーム(11)をパテ接着する。その上
に、型外殻部(第2構成部)(2) とメインフレーム(11)
とを挟み込むようにして、ガラスマット2枚ほどでFR
P積層を行ない、FRP型の型外殻部(第2構成部)
(2) と箱枠フレーム台とを一体化する。2-3-3 イゲタ補
強を行なう。図3を参照すると、箱枠フレーム台内に、
型外殻部(第2構成部)(2) に対し、垂直にイゲタ
(#)に組んだコンパネ(コンポジットパネル)(14)を
入れて、型外殻部(第2構成部)(2) の成形時の変形を
防止するような補強を行なう。コンパネ(14)間の間隔は
最大でも400mm以内とする。 2-3-4 イゲタ補強のFRP補強を行なう。 FRP型の型外殻部(第2構成部)(2) の積層面と、イ
ゲタ(#)に組んだコンパネ(14)とをパテ詰めして固定
し、さらに、コンパネ(14)と型外殻部(第2構成部)
(2) の積層面とをFRP積層を行なって補強固定して強
化する。 2-3-5 イゲタ補強溶接を行なう。 図4を参照すると、イゲタ(#)に組んだコンパネ(14)
を補強するため、サブフレーム(13)に角パイプ(15)をイ
ゲタ(#)に組んで入れて固定し、FRP本製品を成形
する時、樹脂注入する圧力や、脱型して製品を取り出す
時の圧力に耐え得るようにする。 2-3-6 フレームを補強する。 図5を参照すると、サブフレーム(13)と同じ大きさのコ
ンパネ(16)を用意し、両面をガラスマット1枚でFRP
積層を行なった後、サブフレーム(13)にボルトで固定す
る。なお、上記型外殻部(第2構成部)(2) と型外側補
強部(第3構成部)(3) とは、樹脂の完全硬化を行な
う。すなわち、常温で積層し、常温で硬化した後、しば
らく放置してから、中温(40〜60℃)の炉中で硬化
をすすめ、脱型後、80〜100℃で数時間(5〜8時
間)完全硬化させる。
(3) の作成 型外殻部(第2構成部)(2) の上に枠状の型外側補強部
(第3構成部)(3) を重ねて作成する。図2〜図5は、
本発明のガラス繊維強化プラスチック製成形型(FRP
型)のうち、型外殻部(第2構成部)(2) およびこれを
補強する枠状の型外側補強部(第3構成部)(3) の作成
工程を順に、具体的に例示すものである。FRP型の型
外殻部(第2構成部)の補強を行なう。 2-3-1 フレーム箱枠を作る。 図2を参照すると、FRP型の型外殻部(第2構成部)
(2) を補強するために、フレームとして角パイプを使
い、型外殻部(第2構成部)(2) のフランジ部に沿って
メインフレーム(11)(四角の枠)をつくる。同様な角パ
イプで必要な長さと本数の柱(12)を立て、溶接する。さ
らに、その上にメインフレーム(11)と同じ四角の枠のサ
ブフレーム(13)を角パイプでつくり、溶接して、箱枠に
なるような台を作る。 2-3-2 補強圧着FRP積層を行なう。 FRP型の型外殻部(第2構成部)(2) のフランジ部分
に、まずメインフレーム(11)をパテ接着する。その上
に、型外殻部(第2構成部)(2) とメインフレーム(11)
とを挟み込むようにして、ガラスマット2枚ほどでFR
P積層を行ない、FRP型の型外殻部(第2構成部)
(2) と箱枠フレーム台とを一体化する。2-3-3 イゲタ補
強を行なう。図3を参照すると、箱枠フレーム台内に、
型外殻部(第2構成部)(2) に対し、垂直にイゲタ
(#)に組んだコンパネ(コンポジットパネル)(14)を
入れて、型外殻部(第2構成部)(2) の成形時の変形を
防止するような補強を行なう。コンパネ(14)間の間隔は
最大でも400mm以内とする。 2-3-4 イゲタ補強のFRP補強を行なう。 FRP型の型外殻部(第2構成部)(2) の積層面と、イ
ゲタ(#)に組んだコンパネ(14)とをパテ詰めして固定
し、さらに、コンパネ(14)と型外殻部(第2構成部)
(2) の積層面とをFRP積層を行なって補強固定して強
化する。 2-3-5 イゲタ補強溶接を行なう。 図4を参照すると、イゲタ(#)に組んだコンパネ(14)
を補強するため、サブフレーム(13)に角パイプ(15)をイ
ゲタ(#)に組んで入れて固定し、FRP本製品を成形
する時、樹脂注入する圧力や、脱型して製品を取り出す
時の圧力に耐え得るようにする。 2-3-6 フレームを補強する。 図5を参照すると、サブフレーム(13)と同じ大きさのコ
ンパネ(16)を用意し、両面をガラスマット1枚でFRP
積層を行なった後、サブフレーム(13)にボルトで固定す
る。なお、上記型外殻部(第2構成部)(2) と型外側補
強部(第3構成部)(3) とは、樹脂の完全硬化を行な
う。すなわち、常温で積層し、常温で硬化した後、しば
らく放置してから、中温(40〜60℃)の炉中で硬化
をすすめ、脱型後、80〜100℃で数時間(5〜8時
間)完全硬化させる。
【0018】2-4 脱型 母型が上になるように型を反転させ、型のまわりに均等
に圧をかけながら、母型を引き上げて脱型し、ついで型
表面に付着している発泡体を取り除く。さらに外周トリ
ミング、およびサンディング(#24〜#100)を行
なった後、80℃で8時間アフターキュアして、完全に
硬化させる(ここで、収縮歪を除去しておく)。
に圧をかけながら、母型を引き上げて脱型し、ついで型
表面に付着している発泡体を取り除く。さらに外周トリ
ミング、およびサンディング(#24〜#100)を行
なった後、80℃で8時間アフターキュアして、完全に
硬化させる(ここで、収縮歪を除去しておく)。
【0019】型表層部(第1構成部)(1) :FRP型表
面積層部分の作成 脱型した母型は表面を洗った後、再び離型剤を塗布し、
母型のフランジ部にガイドピンをセットした後、ゲルコ
ートを塗布し硬化させる。ゲルコート樹脂は熱変形温度
120℃以上の最高品質の型用ゲルコート樹脂(耐熱・
耐薬品性不飽和ポリエステル樹脂、ビニルポリエステル
樹脂など)を使用する。母型のフランジ部分まで塗布す
る。ゲルコート樹脂の種類により樹脂メーカーの硬化条
件に合わせて常温硬化させ、完全に硬化するまで放置す
る。ゲルコートの厚みは0.5〜0.8mmとする。ゲ
ルコートの上にFRP積層を行なう。耐熱・耐薬品性不
飽和ポリエステル樹脂、またはビニルポリエステル樹脂
を用い、ガラスマットおよびガラスクロスを使用して、
4〜5mmの肉厚に積層し、硬化させる。この時、脱泡
とガラス繊維含有量35%以上に注意する。
面積層部分の作成 脱型した母型は表面を洗った後、再び離型剤を塗布し、
母型のフランジ部にガイドピンをセットした後、ゲルコ
ートを塗布し硬化させる。ゲルコート樹脂は熱変形温度
120℃以上の最高品質の型用ゲルコート樹脂(耐熱・
耐薬品性不飽和ポリエステル樹脂、ビニルポリエステル
樹脂など)を使用する。母型のフランジ部分まで塗布す
る。ゲルコート樹脂の種類により樹脂メーカーの硬化条
件に合わせて常温硬化させ、完全に硬化するまで放置す
る。ゲルコートの厚みは0.5〜0.8mmとする。ゲ
ルコートの上にFRP積層を行なう。耐熱・耐薬品性不
飽和ポリエステル樹脂、またはビニルポリエステル樹脂
を用い、ガラスマットおよびガラスクロスを使用して、
4〜5mmの肉厚に積層し、硬化させる。この時、脱泡
とガラス繊維含有量35%以上に注意する。
【0020】型表層部(第1構成部)(1) と型外殻部
(第2構成部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3)
との接着 型表層部(第1構成部)(1) のフランジ部(1a)と型外殻
部(第2構成部)(2)のフランジ部(2a)をFRP積層に
より接着する。両フランジ部(1a)(2a)をFRPでウエッ
ト積層し、両者を合わせ、万力などで固定し、圧をかけ
て接合する。これにより、型表層部(第1構成部)(1)
および型外殻部(第2構成部)(2)のフランジ部(1a)(2
a)の最外周縁部を除く部分において、型表層部(第1構
成部)(1) と型外殻部(第2構成部)(2) との中間に、
空隙が形成される。
(第2構成部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3)
との接着 型表層部(第1構成部)(1) のフランジ部(1a)と型外殻
部(第2構成部)(2)のフランジ部(2a)をFRP積層に
より接着する。両フランジ部(1a)(2a)をFRPでウエッ
ト積層し、両者を合わせ、万力などで固定し、圧をかけ
て接合する。これにより、型表層部(第1構成部)(1)
および型外殻部(第2構成部)(2)のフランジ部(1a)(2
a)の最外周縁部を除く部分において、型表層部(第1構
成部)(1) と型外殻部(第2構成部)(2) との中間に、
空隙が形成される。
【0021】中間補強層部(第4構成部)(4) の作成 図1を参照すると、型表層部(第1構成部)(1) と、型
外殻部(第2構成部)(2) ・型外側補強部(第3構成
部)(3) との外周に設けたフランジ部(1a)(2a)同士をガ
ラス繊維強化プラスチックを用いて積層し圧着して両フ
ランジ部(1a)(2a)を接着し、両者の中間に空隙が形成さ
れた状態で、型外殻部(第2構成部)(2)の一部を切り
欠き、該切欠き部より無機充填材を含む液状熱硬化性樹
脂を注入して硬化させることにより、中間補強層部(第
4構成部)(4) を形成する。この中間補強層部(第4構
成部)(4) は、型の剛性を増し、実成形の変形を防止す
る。型外殻部(第2構成部)(2) のFRP部分の樹脂の
注入しやすいところを切り欠いておいて、樹脂を注入す
る。中間補強層部(第4構成部)(4) の厚さは8〜40
mmとなる。ここで、液状熱硬化性樹脂には、エポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂お
よびアクリル樹脂よりなる群の中から選ばれた少なくと
も1つの熱硬化性樹脂の単独品、混合品または変性品を
用いる。無機充填材は、樹脂100重量部に対して50
〜300重量部を混合する。無機充填材としては、粒径
100〜300メッシュの水酸化アルミ、ガラス粉、炭
酸カルシウム、アルミ粉、硫酸バリウムおよび硅砂より
なる群の中から選ばれた少なくとも1つの無機充填材が
用いられる。無機充填材を加えて、よく混合した充填材
入り液状熱硬化性樹脂は、注入後、常温で硬化させ、暫
く放置後、30〜45℃で3〜5時間の後硬化を行な
う。
外殻部(第2構成部)(2) ・型外側補強部(第3構成
部)(3) との外周に設けたフランジ部(1a)(2a)同士をガ
ラス繊維強化プラスチックを用いて積層し圧着して両フ
ランジ部(1a)(2a)を接着し、両者の中間に空隙が形成さ
れた状態で、型外殻部(第2構成部)(2)の一部を切り
欠き、該切欠き部より無機充填材を含む液状熱硬化性樹
脂を注入して硬化させることにより、中間補強層部(第
4構成部)(4) を形成する。この中間補強層部(第4構
成部)(4) は、型の剛性を増し、実成形の変形を防止す
る。型外殻部(第2構成部)(2) のFRP部分の樹脂の
注入しやすいところを切り欠いておいて、樹脂を注入す
る。中間補強層部(第4構成部)(4) の厚さは8〜40
mmとなる。ここで、液状熱硬化性樹脂には、エポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂お
よびアクリル樹脂よりなる群の中から選ばれた少なくと
も1つの熱硬化性樹脂の単独品、混合品または変性品を
用いる。無機充填材は、樹脂100重量部に対して50
〜300重量部を混合する。無機充填材としては、粒径
100〜300メッシュの水酸化アルミ、ガラス粉、炭
酸カルシウム、アルミ粉、硫酸バリウムおよび硅砂より
なる群の中から選ばれた少なくとも1つの無機充填材が
用いられる。無機充填材を加えて、よく混合した充填材
入り液状熱硬化性樹脂は、注入後、常温で硬化させ、暫
く放置後、30〜45℃で3〜5時間の後硬化を行な
う。
【0022】脱型 中間補強層部(第4構成部)(4) が完全硬化した後、母
型よりFRP表型を脱型する。これでFRP表型が完成
する。
型よりFRP表型を脱型する。これでFRP表型が完成
する。
【0023】(2)FRP裏型の作成 でき上がったFRP表型を母型として使用し、FRP裏
型を作成する。 母型の第1調整 1-1 裏型に付けるパッキン溝、樹脂溝用木型をFRP表
型のフランジ部に付ける。 1-2 増肉加工 本製品の仕様に基づいて成形品の肉厚を設定し、FRP
表型の上にシート(シートワックス、熱可塑性樹脂シー
ト、木材など)を貼り付けて増肉加工を行なって、本製
品と同じ厚みを出し、これを使って製品のFRP裏型を
作成する。 1-3 離型剤の処理 FRP裏型のフランジ部にガイドピンを取り付けた後、
FRP表型のフランジ部も含めて型全体に離型剤を塗布
する。
型を作成する。 母型の第1調整 1-1 裏型に付けるパッキン溝、樹脂溝用木型をFRP表
型のフランジ部に付ける。 1-2 増肉加工 本製品の仕様に基づいて成形品の肉厚を設定し、FRP
表型の上にシート(シートワックス、熱可塑性樹脂シー
ト、木材など)を貼り付けて増肉加工を行なって、本製
品と同じ厚みを出し、これを使って製品のFRP裏型を
作成する。 1-3 離型剤の処理 FRP裏型のフランジ部にガイドピンを取り付けた後、
FRP表型のフランジ部も含めて型全体に離型剤を塗布
する。
【0024】バックシェルの作成(新製造法) 2-1 母型の第2調整 母型のフランジ周辺部10〜40mmを残して、母型と
フランジ部の全面に熱可塑性樹脂発泡体を8〜40mm
の厚さで貼り付け、表面状態のよい平滑な面をつくる
(表型の製造法と同じ)。 2-2 母型外殻部(第2構成部)(2) の作成 平滑な発泡体上にエポキシ樹脂または不飽和ポリエステ
ル樹脂を使い、ガラスクロス主として積層を行なう。積
層厚みは5〜30mmとする(表型の製造法と同じ)。 2-3 枠状の型外側補強部(第3構成部)(3) の作成 型外殻部(第2構成部)(2) の上に枠状の型外側補強部
(第3構成部)(3) を重ねて作成する(表型の製造法と
同じ)。 2-4 脱型 FRP裏型のフランジ部の端部のトリミングを行なって
から、裏型のまわりに均等に圧をかけながら、裏型を引
き上げて脱型を行なう。続いて型表面に付着している発
泡体を取り除く(表型の製造法と同じ)。
フランジ部の全面に熱可塑性樹脂発泡体を8〜40mm
の厚さで貼り付け、表面状態のよい平滑な面をつくる
(表型の製造法と同じ)。 2-2 母型外殻部(第2構成部)(2) の作成 平滑な発泡体上にエポキシ樹脂または不飽和ポリエステ
ル樹脂を使い、ガラスクロス主として積層を行なう。積
層厚みは5〜30mmとする(表型の製造法と同じ)。 2-3 枠状の型外側補強部(第3構成部)(3) の作成 型外殻部(第2構成部)(2) の上に枠状の型外側補強部
(第3構成部)(3) を重ねて作成する(表型の製造法と
同じ)。 2-4 脱型 FRP裏型のフランジ部の端部のトリミングを行なって
から、裏型のまわりに均等に圧をかけながら、裏型を引
き上げて脱型を行なう。続いて型表面に付着している発
泡体を取り除く(表型の製造法と同じ)。
【0025】型表層部(第1構成部)(1) :FRP裏型
の表面積層部分の作成 脱型したFRP表型は型表面を洗った後、フランジ部に
ガイドピンをセットし、離型剤を塗布する。続いてゲル
コートを塗布し、硬化後、この上にFRP積層を行な
う。厚さは1〜5mmとする。ゲルコート樹脂は熱変形
温度120℃以上の最高品質の型用ゲルコート樹脂(耐
熱・耐薬品性不飽和ポリエステル樹脂、ビニルポリエス
テル樹脂など)を使用する。母型のフランジ部分まで塗
布する。ゲルコート樹脂の種類により樹脂メーカーの硬
化条件に合わせて常温硬化させ、完全に硬化するまで放
置する。ゲルコートの上にFRP積層を行なう。常温硬
化後、後硬化を充分に行なう(表型の製造法と同じ)。
フランジ部の端部をトリミングして仕上げた後、積層面
をサンドペーパーでよく研磨する。
の表面積層部分の作成 脱型したFRP表型は型表面を洗った後、フランジ部に
ガイドピンをセットし、離型剤を塗布する。続いてゲル
コートを塗布し、硬化後、この上にFRP積層を行な
う。厚さは1〜5mmとする。ゲルコート樹脂は熱変形
温度120℃以上の最高品質の型用ゲルコート樹脂(耐
熱・耐薬品性不飽和ポリエステル樹脂、ビニルポリエス
テル樹脂など)を使用する。母型のフランジ部分まで塗
布する。ゲルコート樹脂の種類により樹脂メーカーの硬
化条件に合わせて常温硬化させ、完全に硬化するまで放
置する。ゲルコートの上にFRP積層を行なう。常温硬
化後、後硬化を充分に行なう(表型の製造法と同じ)。
フランジ部の端部をトリミングして仕上げた後、積層面
をサンドペーパーでよく研磨する。
【0026】型表層部(第1構成部)(1) と型外殻部
(第2構成部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3)
との接着 型表層部(第1構成部)(1) のフランジ部(1a)と型外殻
部(第2構成部)(2)のフランジ部(2a)をFRP積層に
より接着する(表型の製造法と同じ)。
(第2構成部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3)
との接着 型表層部(第1構成部)(1) のフランジ部(1a)と型外殻
部(第2構成部)(2)のフランジ部(2a)をFRP積層に
より接着する(表型の製造法と同じ)。
【0027】中間補強層部(第4構成部)(4) の作成 図1を参照すると、型表層部(第1構成部)(1) と、型
外殻部(第2構成部)(2) との間の空隙に、無機充填材
を含む液状熱硬化性樹脂を注入して硬化させることによ
り、中間補強層部(第4構成部)(4) を形成する(表型
の製造法と同じ)。
外殻部(第2構成部)(2) との間の空隙に、無機充填材
を含む液状熱硬化性樹脂を注入して硬化させることによ
り、中間補強層部(第4構成部)(4) を形成する(表型
の製造法と同じ)。
【0028】脱型 中間補強層部(第4構成部)(4) が完全硬化した後、F
RP表型よりFRP裏型を脱型する(表型の製造法と同
じ)。これでFRP裏型が完成する。実用するためにF
RP非型および裏型を固定させ、上下に開閉させるシス
テムを取り付け、樹脂の注入用付帯設備をつけて完了す
る。
RP表型よりFRP裏型を脱型する(表型の製造法と同
じ)。これでFRP裏型が完成する。実用するためにF
RP非型および裏型を固定させ、上下に開閉させるシス
テムを取り付け、樹脂の注入用付帯設備をつけて完了す
る。
【0029】
【実施例】つぎに、本発明の実施例を説明する。 実施例1 精密機械のFRP製カバー用FRP型を作成する。形状
は、縦1,500mm、横1,100mm、高さ300
mmで、自動車の外装品の形状をしている。
は、縦1,500mm、横1,100mm、高さ300
mmで、自動車の外装品の形状をしている。
【0030】
【0031】木型 木型には、150mmのフランジ部を設けた。 木型の確認 縦寸法 1,499.70mm 横寸法 1,099.80mm 高さ寸法 299.90mm 木型の処理 木型の表面をプライマーで処理し、硬化させる。 プライマーの配合 不飽和ポリエステル樹脂(UP−Gタイプ) 100重量部 ナフテン酸コバルト塩(金属量6%)(Na−Co) 2重量部 アセトン(有機溶剤) 30重量部 メチルエチルケトンパーオキサイド(MEKPO) 3重量部 つぎに、空気硬化型タイプの不飽和ポリエステル樹脂原
料をスプレーガンにより塗布し硬化させる。塗布量30
0g/m2 。 樹脂配合 VXポリサーフェサー(大谷塗料株式会社) 100重量部 アセトン 20重量部 メチルエチルケトンパーオキサイド(MEKPO) 1重量部 硬化後、サンドペーパー(#240〜#400)を使
い、平滑研磨した。 最終木型の寸法確認 縦寸法 1,500.20mm 横寸法 1,100.10mm 高さ寸法 300.10mm 離型剤の処理 木型の表面に離型剤3種を順次塗る。 フリコートFRP(デクスター株式会社) エバリースE (ペンギン艶出株式会社) リゴラック離型剤SD(昭和高分子株式会社) ガイドピンをフランジ部にセットして、木型の作成が完
了する。
料をスプレーガンにより塗布し硬化させる。塗布量30
0g/m2 。 樹脂配合 VXポリサーフェサー(大谷塗料株式会社) 100重量部 アセトン 20重量部 メチルエチルケトンパーオキサイド(MEKPO) 1重量部 硬化後、サンドペーパー(#240〜#400)を使
い、平滑研磨した。 最終木型の寸法確認 縦寸法 1,500.20mm 横寸法 1,100.10mm 高さ寸法 300.10mm 離型剤の処理 木型の表面に離型剤3種を順次塗る。 フリコートFRP(デクスター株式会社) エバリースE (ペンギン艶出株式会社) リゴラック離型剤SD(昭和高分子株式会社) ガイドピンをフランジ部にセットして、木型の作成が完
了する。
【0032】FRP表型の作成 3-1 母型の調整 厚さ30mmの発泡硬質ポリウレタンを木工用パテに
て、のフランジ部30mmを含む木型全部に貼り付け
る。発泡体の継ぎ目はパテ埋めし、凸部はサンディング
して表面状態を均一にし、平滑の面を得る。
て、のフランジ部30mmを含む木型全部に貼り付け
る。発泡体の継ぎ目はパテ埋めし、凸部はサンディング
して表面状態を均一にし、平滑の面を得る。
【0033】3-2 型外殻部(第2構成部)の作成 平滑な発泡体を貼り付けた木型の上にエポキシ樹脂を使
い、ガラスクロスSC#520を用いて、よく脱泡しな
がら積層を行ない、ガラスクロスを10枚積み重ねた。 エポキシ樹脂の配合 EPO 755(エクソン株式会社) 100重量部 EPO 755L(硬化剤、エクソン株式会社) 44重量部 その上にガラスマットM#450 1枚を、不飽和ポリ
エステル樹脂・リゴラック159BQTN(昭和高分子
株式会社)でよく含浸させ積層する。その後、30℃の
硬化炉中に5時間入れて、エポキシ樹脂と不飽和ポリエ
ステル樹脂戸をよく硬化せしめた。
い、ガラスクロスSC#520を用いて、よく脱泡しな
がら積層を行ない、ガラスクロスを10枚積み重ねた。 エポキシ樹脂の配合 EPO 755(エクソン株式会社) 100重量部 EPO 755L(硬化剤、エクソン株式会社) 44重量部 その上にガラスマットM#450 1枚を、不飽和ポリ
エステル樹脂・リゴラック159BQTN(昭和高分子
株式会社)でよく含浸させ積層する。その後、30℃の
硬化炉中に5時間入れて、エポキシ樹脂と不飽和ポリエ
ステル樹脂戸をよく硬化せしめた。
【0034】3-3 枠状の型外側補強部(第3構成部)の
作成 図2を参照すると、FRP型の型外殻部(第2構成部)
(2) を補強するために、角パイプ(3.2t×50mm
×100mm)を使い、型外殻部(第2構成部)(2) の
フランジ部に沿ってメインフレーム(11)(四角の枠)を
つくった。同じ角パイプで300mm間隔に長さ500
mmの柱(12)を立て溶接した。さらに、その上にメイン
フレーム(11)と同じ四角の枠のサブフレーム(13)を角パ
イプでつくり、溶接して、箱形の枠を作った。FRP型
の型外殻部(第2構成部)(2) のフランジ部にこの箱枠
フレームをパテで接着した。つぎに型外殻部(第2構成
部)(2) と箱枠フレームを完全に接着固定するため、ガ
ラスマットM#450を2枚使い、フレームを挟み込む
ようにして、不飽和ポリエステル樹脂・リゴラック15
9BQTN(昭和高分子株式会社)で積層を行ない、フ
ランジ部とフレーム部を接着一体化した。つぎに図3を
参照すると、フレーム箱枠の中に、コンパネ(厚み21
mm)(14)を縦垂直にイゲタ(#)に組んで、枠内に縦
3枚、横2枚のコンパネ(14)を嵌込んだ。このイゲタ
は、型外殻部(第2構成部)(2) の積層面とパテ接着出
固定し、さらに、コンパネ(14)と積層面とをガラスマッ
トM#450を2枚使い、不飽和ポリエステル樹脂で積
層硬化させ、コンパネ(14)わ固定した。図4を参照する
と、イゲタ(#)に組んだコンパネ(14)を補強するた
め、サブフレーム(13)に角パイプ(15)をイゲタのコンパ
ネ(14)の上に入れて、#のフレームを四角のフレームに
溶接した。図5を参照すると、さらに、サブフレーム(1
3)と同じ大きさのコンパネ(16)を、ガラスマットM#4
50の1枚で両面不飽和ポリエステル樹脂で積層する。
これをサブフレーム(13)にボルトで固定した。図6を参
照して、FRP型の補強を行なう。表型と同じである
が、最後に型締め用パイプ(17)(3.2t×50mm×
100mm)をメインフレーム(11)の外寸法+240m
mで両端を蓋締めしたものを必要な本数セットして溶接
して取り付ける。型外側補強部(第3構成部)(3) に使
ったパテとFRPがよく硬化し、また型外殻部(第2構
成部)(2) と型外側補強部(第3構成部)(3) との接着
がよくできていることを確認の上、型外殻部(第2構成
部)(2) のトリミングを行なう。型外殻部(第2構成
部)(2) と型外側補強部(第3構成部)(3) とが一体化
された型枠を木型から慎重に取り外した。脱型した型外
殻部(第2構成部)(2) の型面に付着している硬質発泡
ウレタンを取り除き、水洗いを行ない、離型剤をとり、
表面サイディングを行なった。
作成 図2を参照すると、FRP型の型外殻部(第2構成部)
(2) を補強するために、角パイプ(3.2t×50mm
×100mm)を使い、型外殻部(第2構成部)(2) の
フランジ部に沿ってメインフレーム(11)(四角の枠)を
つくった。同じ角パイプで300mm間隔に長さ500
mmの柱(12)を立て溶接した。さらに、その上にメイン
フレーム(11)と同じ四角の枠のサブフレーム(13)を角パ
イプでつくり、溶接して、箱形の枠を作った。FRP型
の型外殻部(第2構成部)(2) のフランジ部にこの箱枠
フレームをパテで接着した。つぎに型外殻部(第2構成
部)(2) と箱枠フレームを完全に接着固定するため、ガ
ラスマットM#450を2枚使い、フレームを挟み込む
ようにして、不飽和ポリエステル樹脂・リゴラック15
9BQTN(昭和高分子株式会社)で積層を行ない、フ
ランジ部とフレーム部を接着一体化した。つぎに図3を
参照すると、フレーム箱枠の中に、コンパネ(厚み21
mm)(14)を縦垂直にイゲタ(#)に組んで、枠内に縦
3枚、横2枚のコンパネ(14)を嵌込んだ。このイゲタ
は、型外殻部(第2構成部)(2) の積層面とパテ接着出
固定し、さらに、コンパネ(14)と積層面とをガラスマッ
トM#450を2枚使い、不飽和ポリエステル樹脂で積
層硬化させ、コンパネ(14)わ固定した。図4を参照する
と、イゲタ(#)に組んだコンパネ(14)を補強するた
め、サブフレーム(13)に角パイプ(15)をイゲタのコンパ
ネ(14)の上に入れて、#のフレームを四角のフレームに
溶接した。図5を参照すると、さらに、サブフレーム(1
3)と同じ大きさのコンパネ(16)を、ガラスマットM#4
50の1枚で両面不飽和ポリエステル樹脂で積層する。
これをサブフレーム(13)にボルトで固定した。図6を参
照して、FRP型の補強を行なう。表型と同じである
が、最後に型締め用パイプ(17)(3.2t×50mm×
100mm)をメインフレーム(11)の外寸法+240m
mで両端を蓋締めしたものを必要な本数セットして溶接
して取り付ける。型外側補強部(第3構成部)(3) に使
ったパテとFRPがよく硬化し、また型外殻部(第2構
成部)(2) と型外側補強部(第3構成部)(3) との接着
がよくできていることを確認の上、型外殻部(第2構成
部)(2) のトリミングを行なう。型外殻部(第2構成
部)(2) と型外側補強部(第3構成部)(3) とが一体化
された型枠を木型から慎重に取り外した。脱型した型外
殻部(第2構成部)(2) の型面に付着している硬質発泡
ウレタンを取り除き、水洗いを行ない、離型剤をとり、
表面サイディングを行なった。
【0035】3-4 型表層部(第1構成部)(1) の作成 木型 型外殻部(第2構成部)(2) の作成に使用した木型はそ
の表面を洗浄した後、再び離型剤を塗布した。 ゲルコートの塗布 木型に、ビニルエステル樹脂の型用ゲルコートをスプレ
ーガンにより塗布した。塗布量は1kg/m2 で行なっ
た。 ゲルコート配合 NC72370(日本フェロー株式会社) 100重量部 Na−Co 0.5重量部 MEKPO 1重量部 塗布後、室温25℃で完全に硬化するまで放置した。 積層 つぎに、型用不飽和ポリエステル樹脂原料を使用し、ガ
ラス繊維を用いて、積層を行なう。 樹脂配合 M−10BN(昭和高分子株式会社) 100重量部 MEKPO 1重量部 ガラス繊維は、まずガラスクロスC#210、ガラスマ
ットM#450を各々1枚ずつ同時に積層し、フランジ
部はガラスマットM#450を追加する。樹脂硬化後、
さらにガラスクロスC#210とガラスマットM#45
0を追加積層を行なった。3時間室温に放置した後、5
0℃の炉中で4時間の後硬化を行ない、積層面をサンド
ペーパー(#24〜#100)でよく研磨し、仕上げ
た。型表層部(第1構成部)(1)と型外殻部(第2構成
部)(2)・型外側補強部(第3構成部)(3) との接着木
型から脱型する前の型表層部(第1構成部)(1) のフラ
ンジ部(1a)のみにガラスマットM#450の1枚を、同
じ樹脂を使い積層し、できあがっている型外殻部(第2
構成部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3) の上に
のせ、両者を合わせ、万力で固定し、圧をかけて、両者
を接着硬化させた。これにより、型表層部(第1構成
部)(1) および型外殻部(第2構成部)(2)のフランジ
部(1a)(2a)の最外周縁部を除く部分において、型表層部
(第1構成部)(1) と型外殻部(第2構成部)(2) との
中間に、空隙が形成された。 中間補強層部(第4構成部)(4) の作成 型外殻部(第2構成部)(2) の中央部、型として一番高
い所に直径300mmの穴をあける。この穴より無機充
填材を含む液状エポキシ樹脂を注入した。 樹脂配合 エピコート828(シェル化学株式会社) 100重量部 硬化剤(ポリアミド系) 60重量部 ガラスパウダー 150重量部 水酸化アルミニウム 150重量部 充填材は100メッシュ以下のものを用いた。注入樹脂
は常温で硬化させ、1夜放置後、40℃で5時間後硬化
を行なった。 FRP表型の脱型 木型のついたFRP型は木型が上になるように逆転して
慎重に取り外す。これを水洗いして、FRP表型を完成
させた。
の表面を洗浄した後、再び離型剤を塗布した。 ゲルコートの塗布 木型に、ビニルエステル樹脂の型用ゲルコートをスプレ
ーガンにより塗布した。塗布量は1kg/m2 で行なっ
た。 ゲルコート配合 NC72370(日本フェロー株式会社) 100重量部 Na−Co 0.5重量部 MEKPO 1重量部 塗布後、室温25℃で完全に硬化するまで放置した。 積層 つぎに、型用不飽和ポリエステル樹脂原料を使用し、ガ
ラス繊維を用いて、積層を行なう。 樹脂配合 M−10BN(昭和高分子株式会社) 100重量部 MEKPO 1重量部 ガラス繊維は、まずガラスクロスC#210、ガラスマ
ットM#450を各々1枚ずつ同時に積層し、フランジ
部はガラスマットM#450を追加する。樹脂硬化後、
さらにガラスクロスC#210とガラスマットM#45
0を追加積層を行なった。3時間室温に放置した後、5
0℃の炉中で4時間の後硬化を行ない、積層面をサンド
ペーパー(#24〜#100)でよく研磨し、仕上げ
た。型表層部(第1構成部)(1)と型外殻部(第2構成
部)(2)・型外側補強部(第3構成部)(3) との接着木
型から脱型する前の型表層部(第1構成部)(1) のフラ
ンジ部(1a)のみにガラスマットM#450の1枚を、同
じ樹脂を使い積層し、できあがっている型外殻部(第2
構成部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3) の上に
のせ、両者を合わせ、万力で固定し、圧をかけて、両者
を接着硬化させた。これにより、型表層部(第1構成
部)(1) および型外殻部(第2構成部)(2)のフランジ
部(1a)(2a)の最外周縁部を除く部分において、型表層部
(第1構成部)(1) と型外殻部(第2構成部)(2) との
中間に、空隙が形成された。 中間補強層部(第4構成部)(4) の作成 型外殻部(第2構成部)(2) の中央部、型として一番高
い所に直径300mmの穴をあける。この穴より無機充
填材を含む液状エポキシ樹脂を注入した。 樹脂配合 エピコート828(シェル化学株式会社) 100重量部 硬化剤(ポリアミド系) 60重量部 ガラスパウダー 150重量部 水酸化アルミニウム 150重量部 充填材は100メッシュ以下のものを用いた。注入樹脂
は常温で硬化させ、1夜放置後、40℃で5時間後硬化
を行なった。 FRP表型の脱型 木型のついたFRP型は木型が上になるように逆転して
慎重に取り外す。これを水洗いして、FRP表型を完成
させた。
【0036】FRP裏型の作成 FRP表型を母型として使用し、FRP裏型を作成す
る。
る。
【0037】4-1 母型の調整 予備調整 型表面にワックス系離型剤ををよく塗布してから、一般
用ゲルコート(捨てゲルコート)を塗布し、固化させ
る。
用ゲルコート(捨てゲルコート)を塗布し、固化させ
る。
【0038】4-2 バックシェルの作成 母型の第2調整 母型のフランジ周辺部10〜40mmを残して、母型と
フランジ部の全面に厚さ30mmの発泡硬質ウレタンを
貼り付け、表面状態のよい平滑な面をつくる(表型の製
造法と同じ)。 母型外殻部(第2構成部)(2) の作成 平滑な発泡体上にエポキシ樹脂ガラス繊維積層を行なっ
た(表型の製造法と同じ)。 枠状の型外側補強部(第3構成部)(3) の作成 型外殻部(第2構成部)(2) の上に枠状の型外側補強部
(第3構成部)(3) を重ねて作成した(表型の製造法と
同じ)。 脱型 型外殻部(第2構成部)(2) と枠状の型外側補強部(第
3構成部)(3) を母型から脱型し、続いて型表面に付着
している発泡体を取り除き、表面を仕上げた(表型の製
造法と同じ)。
フランジ部の全面に厚さ30mmの発泡硬質ウレタンを
貼り付け、表面状態のよい平滑な面をつくる(表型の製
造法と同じ)。 母型外殻部(第2構成部)(2) の作成 平滑な発泡体上にエポキシ樹脂ガラス繊維積層を行なっ
た(表型の製造法と同じ)。 枠状の型外側補強部(第3構成部)(3) の作成 型外殻部(第2構成部)(2) の上に枠状の型外側補強部
(第3構成部)(3) を重ねて作成した(表型の製造法と
同じ)。 脱型 型外殻部(第2構成部)(2) と枠状の型外側補強部(第
3構成部)(3) を母型から脱型し、続いて型表面に付着
している発泡体を取り除き、表面を仕上げた(表型の製
造法と同じ)。
【0039】4-3 型表層部(第1構成部)(1) の作成 予備調整 母型のフランジ部に型締め用ゴムを入れるパッキン溝と
実成形の樹脂を注入する時オーバーフローする樹脂を受
ける樹脂溝に使用する棒状木型を両面テープで貼る。 増肉加工 1.5mmのシートワックスを2回重ねて母型に貼っ
た。R部はヘアドライヤーで加熱しながら行なった。シ
ートワックスの継ぎ目は油粘土を使い、平滑に埋めた。 型表層部(第1構成部)(1) と型外殻部(第2構成部)
(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3) との接着 母型に離型剤を塗布した後、型用ゲルコートの塗布、型
用不飽和ポリエステル樹脂ガラス繊維積層を行なう。樹
脂硬化後、後硬化を行なった(表型の製造法と同じ)。
型表層部(第1構成部)(1) の上に型外殻部(第2構成
部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3) (バックシ
ェル)をのせ、接着硬化させた。 中間補強層部(第4構成部)(4) の作成 図1を参照すると、型表層部(第1構成部)(1) と、型
外殻部(第2構成部)(2) との間の空隙に、無機充填材
を含む液状エポキシ樹脂を注入した表型の製造法と同
じ)。但し、樹脂注入口は実製品のフチ部に直径30m
mの穴を4ケ所あけて行なった。 FRP裏型の脱型 表型と同様に行なった。その後、シートワックスを取り
外し、表面を綺麗に仕上げた。以上で、FRP裏型の製
作を完了した。
実成形の樹脂を注入する時オーバーフローする樹脂を受
ける樹脂溝に使用する棒状木型を両面テープで貼る。 増肉加工 1.5mmのシートワックスを2回重ねて母型に貼っ
た。R部はヘアドライヤーで加熱しながら行なった。シ
ートワックスの継ぎ目は油粘土を使い、平滑に埋めた。 型表層部(第1構成部)(1) と型外殻部(第2構成部)
(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3) との接着 母型に離型剤を塗布した後、型用ゲルコートの塗布、型
用不飽和ポリエステル樹脂ガラス繊維積層を行なう。樹
脂硬化後、後硬化を行なった(表型の製造法と同じ)。
型表層部(第1構成部)(1) の上に型外殻部(第2構成
部)(2) ・型外側補強部(第3構成部)(3) (バックシ
ェル)をのせ、接着硬化させた。 中間補強層部(第4構成部)(4) の作成 図1を参照すると、型表層部(第1構成部)(1) と、型
外殻部(第2構成部)(2) との間の空隙に、無機充填材
を含む液状エポキシ樹脂を注入した表型の製造法と同
じ)。但し、樹脂注入口は実製品のフチ部に直径30m
mの穴を4ケ所あけて行なった。 FRP裏型の脱型 表型と同様に行なった。その後、シートワックスを取り
外し、表面を綺麗に仕上げた。以上で、FRP裏型の製
作を完了した。
【0040】付帯部品の取り付け 実成形の樹脂注入口などの取り付け 樹脂注入口を裏型の中央に1ケ所、樹脂のオーバーフロ
ー口を裏型のフチに4ケ所取り付けた。 ガイドピンの取り付け 凹凸型を固定するために、表型と裏型のフランジ部に直
径40mmと30mmのガイドピンを合計10個取り付
けた。
ー口を裏型のフチに4ケ所取り付けた。 ガイドピンの取り付け 凹凸型を固定するために、表型と裏型のフランジ部に直
径40mmと30mmのガイドピンを合計10個取り付
けた。
【0041】FRP型の完全仕上げ できあがったFRP表型と裏型はこれを一体に合わせ、
80℃の炉中に6時間入れて、使用した樹脂(主として
エポキシ樹脂)を完全硬化させた後、これを自然冷却し
て室温に戻した。これにより、使用中の変形、収縮をな
くしたFRP型を完成させた。
80℃の炉中に6時間入れて、使用した樹脂(主として
エポキシ樹脂)を完全硬化させた後、これを自然冷却し
て室温に戻した。これにより、使用中の変形、収縮をな
くしたFRP型を完成させた。
【0042】つぎに、本発明のFRP成形型の構成と、
従来のFRP成形型の構成の比較を、下記表1にまとめ
て示した。
従来のFRP成形型の構成の比較を、下記表1にまとめ
て示した。
【0043】
【表1】
【0044】また、本発明のFRP成形型と従来のFR
P成形型の製作順序を、下記表2にまとめて示した。
P成形型の製作順序を、下記表2にまとめて示した。
【0045】
【表2】
【0046】さらに、本発明のFRP表型と従来のFR
P表型の外径寸法の比較を、下記表3にまとめて示し
た。
P表型の外径寸法の比較を、下記表3にまとめて示し
た。
【0047】
【表3】
【0048】FRP成形品の製作 本発明のFRP成形型と従来のFRP成形型を使用し、
レジン・トランスファーモールディング成形法(RTM
法)のクローズドシステム成形法により、ガラス繊維強
化プラスチック(FRP)による機械カバー製品を製作
した。ガラス繊維は重量比で28%になるように設定
し、プリフォームマシンでガラスロービングから厚さ均
一に作成し、バインダを付着させ、成形品とおなじ形状
に固化したものを使用した。FRP型の温度は45℃に
設定し、型の中にガラス繊維をセットする。樹脂はRT
M用不飽和ポリエステル樹脂を使用し、FRP裏型に設
けた注入穴より注入装置(RW注入機、樹脂加工株式会
社製)を用いて、5kg/cm2 の圧力で樹脂を注入し
た。 樹脂配合 リゴラックRI−102(昭和高分子株式会社) 100重量部 炭酸カルシウム 50重量部 着色剤(リゴラックカラー、昭和高分子株式会社) 5重量部 Na−Co 0.3重量部 MEKPO(注入時注入機のミキシングにより混合) 1重量部 樹脂注入後、45分で成形品をFRP型から取り出す。
端部をトリミングして成形品を仕上げた。
レジン・トランスファーモールディング成形法(RTM
法)のクローズドシステム成形法により、ガラス繊維強
化プラスチック(FRP)による機械カバー製品を製作
した。ガラス繊維は重量比で28%になるように設定
し、プリフォームマシンでガラスロービングから厚さ均
一に作成し、バインダを付着させ、成形品とおなじ形状
に固化したものを使用した。FRP型の温度は45℃に
設定し、型の中にガラス繊維をセットする。樹脂はRT
M用不飽和ポリエステル樹脂を使用し、FRP裏型に設
けた注入穴より注入装置(RW注入機、樹脂加工株式会
社製)を用いて、5kg/cm2 の圧力で樹脂を注入し
た。 樹脂配合 リゴラックRI−102(昭和高分子株式会社) 100重量部 炭酸カルシウム 50重量部 着色剤(リゴラックカラー、昭和高分子株式会社) 5重量部 Na−Co 0.3重量部 MEKPO(注入時注入機のミキシングにより混合) 1重量部 樹脂注入後、45分で成形品をFRP型から取り出す。
端部をトリミングして成形品を仕上げた。
【0049】つぎに、本発明のFRP成形型と従来のF
RP成形型により作った2つの成形品の外径の寸法比較
を行ない、下記表4にまとめて示した。
RP成形型により作った2つの成形品の外径の寸法比較
を行ない、下記表4にまとめて示した。
【0050】
【表4】
【0051】さらに、本発明のFRP成形型と従来のF
RP成形型により作った2つの成形品の単位当たりの寸
法精度を名が津1000mm単位に換算して、下記表5
に表示した。
RP成形型により作った2つの成形品の単位当たりの寸
法精度を名が津1000mm単位に換算して、下記表5
に表示した。
【0052】
【表5】
【0053】上記表5の結果から明らかなように、本発
明によるFRP成形型を使用した方が、従来のFRP成
形型を使用した場合よりも、成形品の寸法精度が大幅に
向上していることが、確認できた。
明によるFRP成形型を使用した方が、従来のFRP成
形型を使用した場合よりも、成形品の寸法精度が大幅に
向上していることが、確認できた。
【0054】
【発明の効果】本発明によるガラス繊維強化プラスチッ
クのクローズドシステム成形法に使用されるガラス繊維
強化プラスチック製成形型は、上述のように、成形品の
形状を形成する型表層部(第1構成部)と、型表層部
(第1構成部)を補強し剛性を高めるための型外殻部
(第2構成部)と、型外殻部(第2構成部)を補強する
枠状の型外側補強部(第3構成部)とよりなる強化プラ
スチック製成形型において、型表層部(第1構成部)と
型外殻部(第2構成部)との間に、無機充填材を含有す
る中間補強層部(第4構成部)が介在されていることを
特徴とするものである。
クのクローズドシステム成形法に使用されるガラス繊維
強化プラスチック製成形型は、上述のように、成形品の
形状を形成する型表層部(第1構成部)と、型表層部
(第1構成部)を補強し剛性を高めるための型外殻部
(第2構成部)と、型外殻部(第2構成部)を補強する
枠状の型外側補強部(第3構成部)とよりなる強化プラ
スチック製成形型において、型表層部(第1構成部)と
型外殻部(第2構成部)との間に、無機充填材を含有す
る中間補強層部(第4構成部)が介在されていることを
特徴とするものである。
【0055】また本発明の上記成形型の製造方法は、上
述のように、型表層部(第1構成部)と、型外殻部(第
2構成部)・型外側補強部(第3構成部)とを別々に製
作し、これらの外周に設けたフランジ部同士をガラス繊
維強化プラスチックを用いて積層し圧着して両フランジ
部を接着した後、型外殻部(第2構成部)の一部を切り
欠き、該切欠き部より無機充填材を含む液状熱硬化性樹
脂を注入して硬化させることにより、中間補強層部(第
4構成部)を形成することを特徴とするもので、本発明
の成形型およびその製造方法によれば、FRP製品を修
正なく、1回の成形で、要求される寸法交差に入るクロ
ーズドシステム成形用のFRP型を得ることができ、ク
ローズドシステム成形によるFRP製品の信頼性を上げ
ることができるとともに、納期を大幅に短縮することが
でき、かつFRP製品の製造コストを低減することがで
きて、非常に経済性が高いという効果を奏する。
述のように、型表層部(第1構成部)と、型外殻部(第
2構成部)・型外側補強部(第3構成部)とを別々に製
作し、これらの外周に設けたフランジ部同士をガラス繊
維強化プラスチックを用いて積層し圧着して両フランジ
部を接着した後、型外殻部(第2構成部)の一部を切り
欠き、該切欠き部より無機充填材を含む液状熱硬化性樹
脂を注入して硬化させることにより、中間補強層部(第
4構成部)を形成することを特徴とするもので、本発明
の成形型およびその製造方法によれば、FRP製品を修
正なく、1回の成形で、要求される寸法交差に入るクロ
ーズドシステム成形用のFRP型を得ることができ、ク
ローズドシステム成形によるFRP製品の信頼性を上げ
ることができるとともに、納期を大幅に短縮することが
でき、かつFRP製品の製造コストを低減することがで
きて、非常に経済性が高いという効果を奏する。
【図1】本発明の実施形態を示すガラス繊維強化プラス
チック製成形型の要部拡大断面図である。
チック製成形型の要部拡大断面図である。
【図2】図2〜図5は、本発明のガラス繊維強化プラス
チック製成形型のうち、型外殻部(第2構成部)と枠状
の型外側補強部(第3構成部)の製作工程を順に示すも
ので、図2は、型外殻部(第2構成部)を補強する箱枠
状のフレーム台を設けた概略斜視図である。
チック製成形型のうち、型外殻部(第2構成部)と枠状
の型外側補強部(第3構成部)の製作工程を順に示すも
ので、図2は、型外殻部(第2構成部)を補強する箱枠
状のフレーム台を設けた概略斜視図である。
【図3】図2において、箱枠フレーム台内に、垂直にイ
ゲタ(#)に組んだコンパネを入れた状態の概略斜視図
である。
ゲタ(#)に組んだコンパネを入れた状態の概略斜視図
である。
【図4】図3において、サブフレームに角パイプ(15)を
イゲタ(#)に組んで入れて固定した状態の概略斜視図
である。
イゲタ(#)に組んで入れて固定した状態の概略斜視図
である。
【図5】図4において、サブフレームと同じ大きさのコ
ンパネを取り付けた状態の概略斜視図である。
ンパネを取り付けた状態の概略斜視図である。
【図6】図5において、裏型の作製時に、さらに型締め
用角パイプを取り付けた状態の概略斜視図である。
用角パイプを取り付けた状態の概略斜視図である。
【図7】従来例を示すガラス繊維強化プラスチック製成
形型の要部拡大断面図である。
形型の要部拡大断面図である。
1 型表層部(第1構成部) 1a フランジ部 2 型外殻部(第2構成部) 2a フランジ部 3 型外側補強部(第3構成部) 4 中間補強層部(第4構成部)
Claims (6)
- 【請求項1】 成形品の形状を形成する型表層部(第1
構成部)と、型表層部(第1構成部)を補強し剛性を高
めるための型外殻部(第2構成部)と、型外殻部(第2
構成部)を補強する枠状の型外側補強部(第3構成部)
とよりなる強化プラスチック製成形型において、型表層
部(第1構成部)と型外殻部(第2構成部)との間に、
無機充填材を含有する中間補強層部(第4構成部)が介
在されていることを特徴とする、ガラス繊維強化プラス
チックのクローズドシステム成形法に使用されるガラス
繊維強化プラスチック製成形型。 - 【請求項2】 型表層部(第1構成部)がゲルコート表
面層とガラス繊維強化プラスチック層からなり、型外殻
部(第2構成部)がガラス繊維クロスを主体として熱硬
化性樹脂を使ったガラス繊維強化プラスチック層からな
り、枠状の型外側補強部(第3構成部)がフレームおよ
び/またはコンパネを取り付けかつガラス繊維強化プラ
スチックで積層接着した補強層からなり、中間補強層部
(第4構成部)が、粒度100メッシュ以下の無機充填
材を含む液状熱硬化性樹脂の硬化物層からなるものであ
る、請求項1記載のガラス繊維強化プラスチック製成形
型。 - 【請求項3】 中間補強層部(第4構成部)を構成する
硬化物層が、液状熱硬化性樹脂100重量部に対して無
機充填材50〜300重量部を配合されたものであり、
液状熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ビニルエステル樹脂およびアクリル樹脂よりな
る群の中から選ばれた少なくとも1つの熱硬化性樹脂の
単独品、混合品または変性品であり、無機充填材が、水
酸化アルミ、ガラス粉、炭酸カルシウム、アルミ粉、硫
酸バリウムおよび硅砂よりなる群の中から選ばれた少な
くとも1つの物質である、請求項1記載のガラス繊維強
化プラスチック製成形型。 - 【請求項4】 型表層部(第1構成部)と、型外殻部
(第2構成部)・型外側補強部(第3構成部)とに雄雌
型を合わせるフランジ部が設けられ、中間補強層部(第
4構成部)がこれらのフランジ部の最外周縁部を除く部
分において型表層部(第1構成部)と型外殻部(第2構
成部)の中間に設けられている、請求項1記載のガラス
繊維強化プラスチック製成形型。 - 【請求項5】 型表層部(第1構成部)と、型外殻部
(第2構成部)・型外側補強部(第3構成部)とを別々
に製作し、これらの外周に設けたフランジ部同士をガラ
ス繊維強化プラスチックを用いて積層し圧着して両フラ
ンジ部を接着した後、型外殻部(第2構成部)の一部を
切り欠き、該切欠き部より無機充填材を含む液状熱硬化
性樹脂を注入して硬化させることにより、中間補強層部
(第4構成部)を形成することを特徴とする、ガラス繊
維強化プラスチックのクローズドシステム成形法に使用
されるガラス繊維強化プラスチック製成形型の製造方
法。 - 【請求項6】 型外殻部(第2構成部)製作用母型のフ
ランジ形成用外周部を除いた部分に、中間補強層部(第
4構成部)厚さに対応する厚さを有する熱可塑性樹脂発
泡体を貼り付け、この発泡体付き母型を型として型外殻
部(第2構成部)を製作し、ついでこの型外殻部(第2
構成部)に型外側補強部(第3構成部)を一体に設けた
後、型表層部(第1構成部)と、型外殻部(第2構成
部)・型外側補強部(第3構成部)とを組み合わせるこ
とを特徴とする、請求項5記載のガラス繊維強化プラス
チック製成形型の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11167638A JP3028232B1 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | ガラス繊維強化プラスチックのクロ―ズドシステム成形法に使用されるガラス繊維強化プラスチック製成形型およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11167638A JP3028232B1 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | ガラス繊維強化プラスチックのクロ―ズドシステム成形法に使用されるガラス繊維強化プラスチック製成形型およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3028232B1 true JP3028232B1 (ja) | 2000-04-04 |
JP2000355052A JP2000355052A (ja) | 2000-12-26 |
Family
ID=15853496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11167638A Expired - Fee Related JP3028232B1 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | ガラス繊維強化プラスチックのクロ―ズドシステム成形法に使用されるガラス繊維強化プラスチック製成形型およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3028232B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007261226A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | プリプレグ積層体の成形型及び成形方法 |
JP7045120B1 (ja) | 2021-12-07 | 2022-03-31 | 株式会社ポンド | 樹脂製成形型および樹脂製成形型の製造方法 |
-
1999
- 1999-06-15 JP JP11167638A patent/JP3028232B1/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000355052A (ja) | 2000-12-26 |
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