JPH04144712A - 成形用強化プラスチックシート材及びその成形加工法 - Google Patents
成形用強化プラスチックシート材及びその成形加工法Info
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- JPH04144712A JPH04144712A JP2268844A JP26884490A JPH04144712A JP H04144712 A JPH04144712 A JP H04144712A JP 2268844 A JP2268844 A JP 2268844A JP 26884490 A JP26884490 A JP 26884490A JP H04144712 A JPH04144712 A JP H04144712A
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Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
最近宇宙ロケット、人工衛星を頂点とする宇宙産業機器
、航空機、車両等に金属材料に代わる素材として、プラ
スチック素材が脚光を浴びており、金属より軽量で、強
度があり、剛性が高く、かつ、耐熱、耐薬品等の耐久度
に富んだ素材が多く実用に供されている。それらの中で
、フェノール、ユリャ、エポキシ等の熱硬化性の樹脂は
、硬度大であるが、加工し難い性質のために、他の良い
特性を有しながら熱可塑性樹脂に比して、用途が限られ
るという憾みがあった。
、航空機、車両等に金属材料に代わる素材として、プラ
スチック素材が脚光を浴びており、金属より軽量で、強
度があり、剛性が高く、かつ、耐熱、耐薬品等の耐久度
に富んだ素材が多く実用に供されている。それらの中で
、フェノール、ユリャ、エポキシ等の熱硬化性の樹脂は
、硬度大であるが、加工し難い性質のために、他の良い
特性を有しながら熱可塑性樹脂に比して、用途が限られ
るという憾みがあった。
本発明はプレス成形用の合成樹脂シート材及びその成形
加工法に関し、特にファイバー素材によって布状に織成
された芯材を有する熱硬化性強化プラスチックシート材
と、そのシート材を減速プレスにより加熱成形する加工
法に関するものである。
加工法に関し、特にファイバー素材によって布状に織成
された芯材を有する熱硬化性強化プラスチックシート材
と、そのシート材を減速プレスにより加熱成形する加工
法に関するものである。
〈従来の技術〉・
一般に、フェノールやユリア、エポキシ等の熱硬化性樹
脂はそれぞれ単独では成形しにくく、又柔軟性があまり
高くないため、パルプや綿布等に樹脂を含浸させて成形
加工性の向上と、剛性を高めた複合成形材料が知られて
いる。又近年では強化材としてガラス繊維や炭素繊維等
のファイバー素材が使用されており、その加工法も圧縮
成形、射出成形等が用いられる。
脂はそれぞれ単独では成形しにくく、又柔軟性があまり
高くないため、パルプや綿布等に樹脂を含浸させて成形
加工性の向上と、剛性を高めた複合成形材料が知られて
いる。又近年では強化材としてガラス繊維や炭素繊維等
のファイバー素材が使用されており、その加工法も圧縮
成形、射出成形等が用いられる。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、熱硬化性樹脂は、反応速度が速く、硬化
樹脂化が早期に起きてプレス加工の場合芯材の破断のた
め、損傷のない成品が得られないので加熱プレス法は用
いられなかった。
樹脂化が早期に起きてプレス加工の場合芯材の破断のた
め、損傷のない成品が得られないので加熱プレス法は用
いられなかった。
これは特にプレス成形用のシート材として供されるとき
に、樹脂の硬化が短時間に進行して急激な折り曲げによ
り発生する強度劣化が問題となる。 そこで本発明は、
これらファイバー素材のフィラメントを平織り、しゅす
織り、方織り等の２次元織物、或いはバイアス織物、さ
らには３次元織物によって布状に形成してこれに熱硬化
性樹脂を含浸させて、Ｂ状態まで予備加熱するることに
より、引張り強度や曲げ強度等の物理的強度を著しく向
上させることができる成形用強化プラスチックシート材
を提供し、更に、そのシート材を、減速プレス法により
、硬化樹脂化を長時間かけて行う加工法により、前記し
た従来課題を解決することを主たる目的とするものであ
る。
に、樹脂の硬化が短時間に進行して急激な折り曲げによ
り発生する強度劣化が問題となる。 そこで本発明は、
これらファイバー素材のフィラメントを平織り、しゅす
織り、方織り等の２次元織物、或いはバイアス織物、さ
らには３次元織物によって布状に形成してこれに熱硬化
性樹脂を含浸させて、Ｂ状態まで予備加熱するることに
より、引張り強度や曲げ強度等の物理的強度を著しく向
上させることができる成形用強化プラスチックシート材
を提供し、更に、そのシート材を、減速プレス法により
、硬化樹脂化を長時間かけて行う加工法により、前記し
た従来課題を解決することを主たる目的とするものであ
る。
く課題を解決するための手段〉
上記目的を達成するために、本第１発明の強化プラスチ
ックシート材は、炭素側Ｌガラス繊維等の強化ファイバ
ー素材のフィラメントを種々の形態の布状に織成して基
材シート〈１）を形成し、この基材シート（１）にポリ
エステル、エポキシ、フェノール等の熱硬化性樹脂（２
）を含浸させてＢ状態まで、予備硬化加熱して、適当な
厚みのシート材（３）を形成したものである。
ックシート材は、炭素側Ｌガラス繊維等の強化ファイバ
ー素材のフィラメントを種々の形態の布状に織成して基
材シート〈１）を形成し、この基材シート（１）にポリ
エステル、エポキシ、フェノール等の熱硬化性樹脂（２
）を含浸させてＢ状態まで、予備硬化加熱して、適当な
厚みのシート材（３）を形成したものである。
そして、このような第１発明のシート材（３）を、減速
プレス成形法によって、成形することにより、織成した
布芯材が破断せずに、成形が保たれるものである。
プレス成形法によって、成形することにより、織成した
布芯材が破断せずに、成形が保たれるものである。
く作用〉
上記のごとく構成されたシート材（３）はプレス成形の
為のシート素材として使用される。この成形時に於いて
、基材シート（１）を構成する強化ファイバー素材のフ
ィラメントが縦横に織り込まれて布状に形成されて、引
張りゃ曲げ等の物理的性質上の強度が著しく強化されて
いるので、プレス成形時の急激な折り曲げ応力に対して
も強化ファイバー素材のフィラメントが硬化した樹脂層
に押圧されて破断するような事がなく、従って比較的薄
いシート材であっても凹凸に富んだ複雑な曲面の、多様
な形態の成型品を容易に連続して成形することが出来る
。
為のシート素材として使用される。この成形時に於いて
、基材シート（１）を構成する強化ファイバー素材のフ
ィラメントが縦横に織り込まれて布状に形成されて、引
張りゃ曲げ等の物理的性質上の強度が著しく強化されて
いるので、プレス成形時の急激な折り曲げ応力に対して
も強化ファイバー素材のフィラメントが硬化した樹脂層
に押圧されて破断するような事がなく、従って比較的薄
いシート材であっても凹凸に富んだ複雑な曲面の、多様
な形態の成型品を容易に連続して成形することが出来る
。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例について図面を９照しながら説明
する。
する。
図において符号（１〉は本第１発明にかがる強化プラス
チックシート材の芯材となる基材シートであって、この
基材シート（１）は炭素繊維、ガラス繊維等のフィラメ
ントによって布状に織成されている。この布状に織成す
る手段としては、第１図に示すような平織りのほか、し
ゅす織り、一方織り、二重織り等の２次元織物、２方向
、３方向からの糸を交織したバイアス織物、層間せん断
強度をもたせた３次元織物等がある。
チックシート材の芯材となる基材シートであって、この
基材シート（１）は炭素繊維、ガラス繊維等のフィラメ
ントによって布状に織成されている。この布状に織成す
る手段としては、第１図に示すような平織りのほか、し
ゅす織り、一方織り、二重織り等の２次元織物、２方向
、３方向からの糸を交織したバイアス織物、層間せん断
強度をもたせた３次元織物等がある。
而してこのフィラメントによって織成された基材シート
（１）にポリエステル、エポキシ、フェノール、メラミ
ン等の熱硬化性樹脂（２〉を含浸させて適当な厚みのシ
ート材（３）が形成されている。
（１）にポリエステル、エポキシ、フェノール、メラミ
ン等の熱硬化性樹脂（２〉を含浸させて適当な厚みのシ
ート材（３）が形成されている。
尚、これら樹脂の種類やシート材（３）の厚み、並びに
基材シート（１）の織成手段や織目の大きさ或は糸の太
さ等は成型される製品の性能や成形加工の方式又は価格
等の条件を考慮して最も適したものを選択して使用すれ
ば良い。
基材シート（１）の織成手段や織目の大きさ或は糸の太
さ等は成型される製品の性能や成形加工の方式又は価格
等の条件を考慮して最も適したものを選択して使用すれ
ば良い。
又、本発明では、第３［２１に示すように前記した手段
によって形成された基材シート（１）を芯材とするシー
ト材（３） 、 （３）を複数積層して形成することも
可能である。
によって形成された基材シート（１）を芯材とするシー
ト材（３） 、 （３）を複数積層して形成することも
可能である。
更に又、前記した基材シート（１）を織成する際に、緯
糸を炭素繊維で緯糸をガラス繊維でというように、夫々
異なる繊維で織成するようにしてもよい。
糸を炭素繊維で緯糸をガラス繊維でというように、夫々
異なる繊維で織成するようにしてもよい。
次に本第２発明は、第１発シート材（３）を加熱プレス
機によって加熱加工して、所望の形状に減速プレス成形
する加工法である。すなわち、減速プレス成形法とは、
従来の樹脂の硬化時間を減速して引き延ばして、時間を
かけて徐々に加温して行き、一方、プレス金型による押
圧も減速しながら行う加工法である。したがって、熱硬
化性樹脂の硬化作用が長時間かけて徐々に緩やかな速度
で進行されるので、前記の本発明のシート材（３）の芯
材（１）は、歪んだり、破砕したり、損傷したすせずに
、金型に忠実に沿った造形ができる。
機によって加熱加工して、所望の形状に減速プレス成形
する加工法である。すなわち、減速プレス成形法とは、
従来の樹脂の硬化時間を減速して引き延ばして、時間を
かけて徐々に加温して行き、一方、プレス金型による押
圧も減速しながら行う加工法である。したがって、熱硬
化性樹脂の硬化作用が長時間かけて徐々に緩やかな速度
で進行されるので、前記の本発明のシート材（３）の芯
材（１）は、歪んだり、破砕したり、損傷したすせずに
、金型に忠実に沿った造形ができる。
以上本発明の代表的な実施例について説明したが、本発
明は必ずしも上記の実施例構造のみに限定されるもので
なく、本考案の精神を逸脱しない範囲内で適宜変更して
実施出来ることは勿論である。
明は必ずしも上記の実施例構造のみに限定されるもので
なく、本考案の精神を逸脱しない範囲内で適宜変更して
実施出来ることは勿論である。
〈発明の効果〉
上記の記載から既に明らかなように、本第１発明は炭素
繊維、ガラス繊維等の強化ファイバー素材のフィラメン
トを布状に織成して基材シートを形成し、この基材シー
トにポリエステル、エポキシ、フェノール等の熱硬化性
樹脂を含浸させて、Ｂ状態にまで予備加熱し、適当な厚
みのシート材を形成したものであるから、基材シートを
構成する強化ファイバー素材のフィラメントが縦横に織
り込まれて引張りや曲げ等の物理的強度が著しく強化さ
れ、これによりプレス成形時の急激な折り曲げにおいて
も、ファイバー素材のフィラメントが硬化した樹脂層の
変形押圧力に負けて、破断するような事がなく、従って
比較的薄いシート材であっても凹凸に富んだ複雑、多様
な形態の成型品を容易に連続成形することが出来、かく
て成形時間の短縮や金型にかかる負荷を軽減することが
出来ると共に、成型品の軽量化と剛性付与ができる等の
種々顕著な効果がある。
繊維、ガラス繊維等の強化ファイバー素材のフィラメン
トを布状に織成して基材シートを形成し、この基材シー
トにポリエステル、エポキシ、フェノール等の熱硬化性
樹脂を含浸させて、Ｂ状態にまで予備加熱し、適当な厚
みのシート材を形成したものであるから、基材シートを
構成する強化ファイバー素材のフィラメントが縦横に織
り込まれて引張りや曲げ等の物理的強度が著しく強化さ
れ、これによりプレス成形時の急激な折り曲げにおいて
も、ファイバー素材のフィラメントが硬化した樹脂層の
変形押圧力に負けて、破断するような事がなく、従って
比較的薄いシート材であっても凹凸に富んだ複雑、多様
な形態の成型品を容易に連続成形することが出来、かく
て成形時間の短縮や金型にかかる負荷を軽減することが
出来ると共に、成型品の軽量化と剛性付与ができる等の
種々顕著な効果がある。
このような本第２発明の減速プレス加工法の特徴は、第
４（ａ）図、第４（ｂ）図に示すように、予備加熱加工
後の熱硬化性樹脂の流動性の高い本加熱の工程に時間を
かけるから、急激な温度変化により硬化した樹脂が押し
出すようなことはない、したがって、芯材はプレスによ
って損傷されず、樹脂に十分馴染んだ成品が得られる。
４（ａ）図、第４（ｂ）図に示すように、予備加熱加工
後の熱硬化性樹脂の流動性の高い本加熱の工程に時間を
かけるから、急激な温度変化により硬化した樹脂が押し
出すようなことはない、したがって、芯材はプレスによ
って損傷されず、樹脂に十分馴染んだ成品が得られる。
また、本加熱工程でのプレスの減速により、ゲル比工程
にスムーズに移行することが出来る（第４図（ｂ））と
ともに、プレスによる成品の歪みの発生がない。さらに
、工程中に脱泡作用がスムースに行われるので、成形後
の脆弱性の問題が無く、成品は均一な厚みの精密度の高
い、軽量、かつ、高剛性、強じんな性質の成品を得られ
る。
にスムーズに移行することが出来る（第４図（ｂ））と
ともに、プレスによる成品の歪みの発生がない。さらに
、工程中に脱泡作用がスムースに行われるので、成形後
の脆弱性の問題が無く、成品は均一な厚みの精密度の高
い、軽量、かつ、高剛性、強じんな性質の成品を得られ
る。
そして、強化材と熱硬化性樹脂の組み合わせが、自由に
選択でき、構成材料の熱伝導比の相違、樹脂の組み込み
によって、プレス機械の自動制御が可能になり、また、
曲面加工や立体加工の複雑な成形も可能になる。上述の
とおり、本発明は、熱硬化性樹脂の加工に、従来用いら
れなかったプレス加工を可能にし、高精密度の優れた性
質を保有する成品を得られる材料とその加工法である。
選択でき、構成材料の熱伝導比の相違、樹脂の組み込み
によって、プレス機械の自動制御が可能になり、また、
曲面加工や立体加工の複雑な成形も可能になる。上述の
とおり、本発明は、熱硬化性樹脂の加工に、従来用いら
れなかったプレス加工を可能にし、高精密度の優れた性
質を保有する成品を得られる材料とその加工法である。
このように、本発明により得られる成品は、金属より軽
量で、強度があり、剛性が高く、かつ、耐熱、耐薬品等
の耐久度に富んだ、宇宙産業等の冒頭記載の用途に最適
の素材である。
量で、強度があり、剛性が高く、かつ、耐熱、耐薬品等
の耐久度に富んだ、宇宙産業等の冒頭記載の用途に最適
の素材である。
第１図は本発明に係るシート材に於ける基材シートの拡
大平面図、第２図はシート材の断面図、第３図は本発明
の他の実施例を示す概略的な断面図、第４図（ａ＞及び
第４図（ｂ）はそれぞれ樹脂プレス加工法の各工程の従
来法及び本発明法の比較図である。 図中（１）は基材シート、（２）は熱硬化性合成樹第 図 箪 図 第 図（ａ） Ｔ（速度・時間） 第 図 （ｂ） Ｔ（減速・時間）
大平面図、第２図はシート材の断面図、第３図は本発明
の他の実施例を示す概略的な断面図、第４図（ａ＞及び
第４図（ｂ）はそれぞれ樹脂プレス加工法の各工程の従
来法及び本発明法の比較図である。 図中（１）は基材シート、（２）は熱硬化性合成樹第 図 箪 図 第 図（ａ） Ｔ（速度・時間） 第 図 （ｂ） Ｔ（減速・時間）
Claims (2)
- （１）炭素繊維、ガラス繊維等の強化ファイバー素材の
フィラメントを布状に織成して基材シート（１）を形成
し、この基材シート（１）にポリエステル、エポキシ、
フェノール等の熱硬化性樹脂（２）を含浸させてＢ状態
まで予備加熱して形成したことを特徴とする成形用強化
プラスチックシート材。 - （２）炭素繊維、ガラス繊維等の強化ファイバー素材の
フィラメントを布状に織成して基材シート（１）を形成
し、この基材シート（１）にポリエステル、エポキシ、
フェノール等の熱硬化性樹脂（２）を含浸させてＢ状態
まで予備加熱して形成した成形用強化プラスチックシー
ト材を、減速プレスにより加熱プレスする成形加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2268844A JPH04144712A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 成形用強化プラスチックシート材及びその成形加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2268844A JPH04144712A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 成形用強化プラスチックシート材及びその成形加工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04144712A true JPH04144712A (ja) | 1992-05-19 |
Family
ID=17464056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2268844A Pending JPH04144712A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 成形用強化プラスチックシート材及びその成形加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04144712A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004113058A1 (en) * | 2003-06-25 | 2004-12-29 | Joseph Steven Egan | Method of construction of moulded products |
| JP2020533494A (ja) * | 2017-08-30 | 2020-11-19 | サフラン エアークラフト エンジンズ | ケーシングプリフォームを形成するための織繊維構造体 |
-
1990
- 1990-10-05 JP JP2268844A patent/JPH04144712A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004113058A1 (en) * | 2003-06-25 | 2004-12-29 | Joseph Steven Egan | Method of construction of moulded products |
| JP2020533494A (ja) * | 2017-08-30 | 2020-11-19 | サフラン エアークラフト エンジンズ | ケーシングプリフォームを形成するための織繊維構造体 |
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