JP4770204B2 - 繊維強化プラスチックパネルの接続方法 - Google Patents
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Description
この発明は、繊維強化プラスチックパネルの接続方法に係わり、更に詳しくは大型の繊維強化プラスチックパネルを製造する際、ボルト等の継ぎ手金具等を使用することなく平滑で、強度の高い繊維強化プラスチックパネルをバキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ：Vacuum-assisted Resin Transfer Molding) により製造する繊維強化プラスチックパネルの接続方法に関するものである。
従来、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）パネル等の樹脂成形物を製造する場合、樹脂トランスファー成形法（ＲＴＭ）またはバキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ）が知られているが、特に船舶等の分野では近年大型船体の繊維強化プラスチックパネル化の開発に伴って、大型樹脂成形物はオートクレーブ法に入れて成形するには限度があるため、バキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ）による繊維強化プラスチックパネルの開発が進められている（例えば、特許文献１参照，特許文献２参照）。
更に、大型の繊維強化プラスチックパネルを製造する場合、繊維強化プラスチックパネル同士を継ぎ手等でボルト締めを行う他、繊維強化プラスチックパネル同士を突き合わせた状態で接着した後、その表裏面をオーバーレイし補強する方法が行われていた。
然しながら、このような従来の方法では、繊維強化プラスチック製品の平滑性、継ぎ目での強度低下、継ぎ手等の継ぎ目があることによるその他の性能や、機能低下等が考えられる。
特表２０００−５０１６５９号公報
特表２００１−５１０７４８号公報
この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出されたもので、大型の繊維強化プラスチックパネルを製造する際、継ぎ目部に継ぎ手等を使用することなくハンドレイアップ成形法により、平滑で、強度の高い繊維強化プラスチックパネルを製造することが出来る繊維強化プラスチックパネルの接続方法を提供することを目的とするものである。
この発明は上記目的を達成するため、金属製のモールド上にゴム状弾性シートを敷設し、このゴム状弾性シート上に繊維補強基材を少なくとも一層以上載置すると共に、この繊維補強基材の側縁部に継ぎ代繊維部を残して樹脂吸引パイプを前記繊維補強基材の長手方向と直交する向きに配設し、前記継ぎ代繊維部を除く繊維補強基材全体をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の繊維補強基材をバッキュームした状態で繊維補強基材の一方から反応樹脂材料を供給すると共に、前記樹脂吸引パイプから反応樹脂材料を均一に吸引させて、前記繊維補強基材に反応樹脂材料を均一に含浸させると共に硬化させ、このような方法により繊維強化プラスチックパネル片を複数枚成形した後、前記複数枚の繊維強化プラスチックパネル片を、その継ぎ代繊維部を相互に重合するように配設し、この重合させた継ぎ代繊維部上に接着用樹脂を塗布して含浸させた後、この繊維積層部分をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の繊維積層部分をバッキュームした状態で硬化させることを要旨とするものである。
ここで、前記複数枚の繊維強化プラスチックパネル片の継ぎ代繊維部を接着用樹脂を塗布して含浸させながら積層方向において交互に積層させて一体的に成形したり、前記複数枚の繊維強化プラスチックパネル片の継ぎ代繊維部相互を、幅方向に順次斜めに積層させると共に、接着用樹脂を塗布して含浸させながら一体的に成形し、更に前記継ぎ代繊維部を、互いに嵌合可能なクシバ状に形成し、このクシバ状に形成した継ぎ代繊維部の凹部を互いに嵌合させた状態で、その上に接続用繊維材を接着用樹脂を塗布して含浸させながら積層して一体的に成形することも可能である。また、前記金属製のモールドが，曲率を持った金属プレートであることを要旨とするものである。
このようにハンドレイアップ成形法により、繊維強化プラスチックの継ぎ目部分を継ぎ手部材等を使用することなく成形出来るので、表面の平滑性、外観上の不具合、製品継ぎ目での性能不良を有効に防止出来るものである。
この発明は、上記のように金属製のモールド上にゴム状弾性シートを敷設し、このゴム状弾性シート上に繊維補強基材を少なくとも一層以上載置すると共に、この繊維補強基材の側縁部に継ぎ代繊維部を残して樹脂吸引パイプを前記繊維補強基材の長手方向と直交する向きに配設し、前記継ぎ代繊維部を除く繊維補強基材全体をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の繊維補強基材をバッキュームした状態で繊維補強基材の一方から反応樹脂材料を供給すると共に、前記樹脂吸引パイプから反応樹脂材料を均一に吸引させて、前記繊維補強基材に反応樹脂材料を均一に含浸させると共に硬化させ、このような方法により繊維強化プラスチックパネル片を複数枚成形した後、前記複数枚の繊維強化プラスチックパネル片を、その継ぎ代繊維部を相互に重合するように配設し、この重合させた継ぎ代繊維部上に接着用樹脂を塗布して含浸させた後、この繊維積層部分をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の繊維積層部分をバッキュームした状態で硬化させるので、表面の平滑性、外観上の不具合、製品継ぎ目での性能不良を有効に防止出来、大型の繊維強化プラスチックパネルを製造する際、継ぎ目部に継ぎ手等を使用することなく平滑で、強度の高い繊維強化プラスチックパネルを製造することが出来る効果がある。
以下、添付図面に基づきこの発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の繊維強化プラスチックパネルの接続方法の説明図、図２は図１のＡ−Ａ矢視拡大断面図、図３は接続方法の工程説明図を示している。
この発明の繊維強化プラスチックパネルの接続方法は、図１〜図３に示すように、先ず金属製のモールド１上にゴム状弾性シート２を敷設し、このゴム状弾性シート２上に繊維補強基材３を少なくとも一層以上載置する。そして、この繊維補強基材３の側縁部に継ぎ代繊維部３ａを残して樹脂吸引パイプＰに接続された樹脂吸引パイプ４を前記繊維補強基材３の長手方向と直交する向きに配設し、前記継ぎ代繊維部３ａを除く繊維補強基材３の全体をフィルム状のバキュームバック５で覆う。
このような状態から、前記バキュームバック５内の繊維補強基材３を前記吸引ポンプＰ及び樹脂吸引パイプ４によりバッキュームした状態で繊維補強基材３を覆ったバキュームバック５の一方から図示しない樹脂材料供給タンクに接続された樹脂材料供給パイプ６ａ，６ｂを介して反応樹脂材料Ｑを供給すると共に、前記樹脂吸引パイプ４から反応樹脂材料Ｑを均一に吸引させて、前記繊維補強基材３に反応樹脂材料Ｑを均一に含浸させると共に硬化させる。
このような方法により繊維強化プラスチックパネル片Ｗを複数枚成形した後、前記複数枚の繊維強化プラスチックパネル片Ｗを、図３に示すようにその継ぎ代繊維部３ａが相互に重合するように配設する。この際、この重合させた継ぎ代繊維部上に接着用樹脂Ｑａを塗布して含浸させながら重合させて接着した後（ハンドレイアップ成形法）、この繊維積層部分をフィルム状のバキュームバック５で覆い、該バキュームバック内の繊維積層部分をバッキュームした状態で硬化させて一体的に接続するものである。
なお、硬化させる方法としては、加熱硬化、常温硬化、紫外線硬化等があり、選択する樹脂により好ましい硬化方法を選択して実施するもので、硬化方法は特に限定するものではない。
また継ぎ代繊維部３ａの形状としては、図４に示すような平面状に限定されず、図５に示すように互いに凹部が係合可能なクシバ状の継ぎ代繊維部３ｂに形成することも可能であり、その上に接続用繊維材３ｘを接着用樹脂Ｑａを塗布して含浸させながら積層して一体的に成形することで、積層部分の厚さを薄く形成することが可能となるものである。 また、前記金属製のモールド１は、平板状のものに限定されず、製品に対応した曲率を持った金属プレートを使用することも可能である。
また、他の継ぎ代繊維部３ａの形状としては、図６に示すように前記複数枚の繊維補強基材３を積層させ、各繊維補強基材３の継ぎ代繊維部３ａを繋ぎ合わせる際、その継ぎ代繊維部３ａの領域Ｌにおいて、継ぎ代繊維部３ａが積層方向において相互にずらせた位置に配置し、その継ぎ合わせ部Ｓの上部に接続用繊維材３ｘを積層して一体的に成形したり、または図７に示すように、複数枚の繊維補強基材３を積層させ、各繊維補強基材３の継ぎ代繊維部を繋ぎ合わせる際、継ぎ代繊維部３ａを積層方向に傾斜するように配設し、その継ぎ合わせ部Ｓの上部に接続用繊維材３ｘを積層して一体的に成形することも可能である。
このように構成することで、積層部分の厚さを薄く形成することが可能となり、応力集中を分散されることにより継ぎ合わせ強度も高めることが出来る。このような接続方法により、繊維強化プラスチックの継ぎ目部分を一体の繊維強化プラスチックに成形出来るので、表面の平滑性、外観上の不具合、製品継ぎ目での性能不良を有効に防止出来るものである。
１ 金属製のモールド ２ ゴム状弾性シート
３ 繊維補強基材 ３ａ，３ｘ 継ぎ代繊維部
４ 樹脂吸引パイプ Ｐ 吸引ポンプ
５ バキュームバック Ｑ 反応樹脂材料
６ａ，６ｂ 樹脂材料供給パイプ Ｑａ 接着用樹脂
Ｗ 繊維強化プラスチックパネル片
Ｌ 領域 Ｓ 継ぎ合わせ部Ｓ
３ 繊維補強基材 ３ａ，３ｘ 継ぎ代繊維部
４ 樹脂吸引パイプ Ｐ 吸引ポンプ
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６ａ，６ｂ 樹脂材料供給パイプ Ｑａ 接着用樹脂
Ｗ 繊維強化プラスチックパネル片
Ｌ 領域 Ｓ 継ぎ合わせ部Ｓ
Claims (5)
- 金属製のモールド上にゴム状弾性シートを敷設し、このゴム状弾性シート上に繊維補強基材を少なくとも一層以上載置すると共に、この繊維補強基材の側縁部に継ぎ代繊維部を残して樹脂吸引パイプを前記繊維補強基材の長手方向と直交する向きに配設し、前記継ぎ代繊維部を除く繊維補強基材全体をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の繊維補強基材をバッキュームした状態で繊維補強基材の一方から反応樹脂材料を供給すると共に、前記樹脂吸引パイプから反応樹脂材料を均一に吸引させて、前記繊維補強基材に反応樹脂材料を均一に含浸させると共に硬化させ、このような方法により繊維強化プラスチックパネル片を複数枚成形した後、前記複数枚の繊維強化プラスチックパネル片を、その継ぎ代繊維部を相互に重合するように配設し、この重合させた継ぎ代繊維部上に接着用樹脂を塗布して含浸させた後、この繊維積層部分をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の繊維積層部分をバッキュームした状態で硬化させる繊維強化プラスチックパネルの接続方法。
- 前記複数枚の繊維強化プラスチックパネル片の継ぎ代繊維部を接着用樹脂を塗布して含浸させながら積層方向において交互に積層させて一体的に成形する請求項１に記載の繊維強化プラスチックパネルの接続方法。
- 前記複数枚の繊維強化プラスチックパネル片の継ぎ代繊維部相互を、幅方向に順次斜めに積層させると共に、接着用樹脂を塗布して含浸させながら一体的に成形する請求項１に記載の繊維強化プラスチックパネルの接続方法。
- 前記継ぎ代繊維部を、互いに嵌合可能なクシバ状に形成し、このクシバ状に形成した継ぎ代繊維部の凹部を互いに嵌合させた状態で、その上に接続用繊維材を接着用樹脂を塗布して含浸させながら積層して一体的に成形する請求項１に記載の繊維強化プラスチックパネルの接続方法。
- 前記金属製のモールドが，曲率を持った金属プレートである請求項１，２，３または４に記載の繊維強化プラスチックパネルの接続方法。
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