JPH05329861A - 繊維補強熱可塑性樹脂物品の圧縮成形方法 - Google Patents
繊維補強熱可塑性樹脂物品の圧縮成形方法Info
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- JPH05329861A JPH05329861A JP4142691A JP14269192A JPH05329861A JP H05329861 A JPH05329861 A JP H05329861A JP 4142691 A JP4142691 A JP 4142691A JP 14269192 A JP14269192 A JP 14269192A JP H05329861 A JPH05329861 A JP H05329861A
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ホットプレスやオートクレーブを用いること
のない、繊維補強熱可塑性樹脂物品の有利な圧縮成形方
法を提供すること。 【構成】 本発明の繊維補強熱可塑性樹脂物品の圧縮成
形方法は、熱可塑性樹脂をマトリックスとしかつ繊維で
補強してなるプリプレグを上型と下型との間に配置する
と共に、これら上型と下型の少なくとも一方と前記プリ
プレグとの間に熱膨張性部材を介在させ、ついで全体を
一体的に固締した後、前記熱可塑性樹脂の可塑化温度以
上の温度に該プリプレグおよび該熱膨張性部材を加熱し
て該熱膨張性部材を膨張させ、しかる後、該プリプレグ
および該熱膨張性部材を冷却することからなる。
のない、繊維補強熱可塑性樹脂物品の有利な圧縮成形方
法を提供すること。 【構成】 本発明の繊維補強熱可塑性樹脂物品の圧縮成
形方法は、熱可塑性樹脂をマトリックスとしかつ繊維で
補強してなるプリプレグを上型と下型との間に配置する
と共に、これら上型と下型の少なくとも一方と前記プリ
プレグとの間に熱膨張性部材を介在させ、ついで全体を
一体的に固締した後、前記熱可塑性樹脂の可塑化温度以
上の温度に該プリプレグおよび該熱膨張性部材を加熱し
て該熱膨張性部材を膨張させ、しかる後、該プリプレグ
および該熱膨張性部材を冷却することからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維補強熱可塑性樹脂
物品の有利な圧縮成形方法に関する。
物品の有利な圧縮成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、熱可塑性樹脂であるポリエーテ
ルエーテルケトン (PEEK) に代表されるようないわゆる
エンジニアリングプラスチックスをマトリックスとする
連続繊維強化複合材料 (プリプレグ) は、靱性、耐熱
性、耐環境性がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をマトリ
ックスとする複合材料に比して格段に優れている。近
年、このような熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリ
プレグで圧縮成形方法により繊維補強熱可塑性樹脂物品
をつくり、この物品を例えば航空・宇宙分野の構造部材
等として用いる試みがなされるようになった。
ルエーテルケトン (PEEK) に代表されるようないわゆる
エンジニアリングプラスチックスをマトリックスとする
連続繊維強化複合材料 (プリプレグ) は、靱性、耐熱
性、耐環境性がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をマトリ
ックスとする複合材料に比して格段に優れている。近
年、このような熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリ
プレグで圧縮成形方法により繊維補強熱可塑性樹脂物品
をつくり、この物品を例えば航空・宇宙分野の構造部材
等として用いる試みがなされるようになった。
【０００３】従来、圧縮成形方法は、ホットプレスやオ
ートクレーブを用いることにより行われている。ホット
プレスの場合には、プリプレグを構成する熱可塑性樹脂
の可塑化温度以上の温度 (PEEKでは 300℃を超える温
度) の加熱下にプリプレグをプレス加圧し、ついでプレ
スおよびプリプレグを冷却して繊維補強熱可塑性樹脂物
品を成形する。また、オートクレーブの場合には、プリ
プレグをオートクレーブ内に入れて窒素ガスの雰囲気下
に加熱加圧し、ついでオートクレーブおよびプリプレグ
を冷却して成形を行っている。
ートクレーブを用いることにより行われている。ホット
プレスの場合には、プリプレグを構成する熱可塑性樹脂
の可塑化温度以上の温度 (PEEKでは 300℃を超える温
度) の加熱下にプリプレグをプレス加圧し、ついでプレ
スおよびプリプレグを冷却して繊維補強熱可塑性樹脂物
品を成形する。また、オートクレーブの場合には、プリ
プレグをオートクレーブ内に入れて窒素ガスの雰囲気下
に加熱加圧し、ついでオートクレーブおよびプリプレグ
を冷却して成形を行っている。
【０００４】しかしながら、PEEK等の加工温度が 300℃
を超える熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリプレグ
の圧縮成形では、ホットプレスの場合、 300℃を超える
温度自体の達成は困難ではないが、急速冷却すると装置
への負担が大きくて装置使用寿命が短くなる他、昇温の
為のエネルギーと時間が相当に掛かるなどの能率の低さ
があった。また、オートクレーブによる成形では、成形
圧力が高い為に窒素ガスの消費が莫大であり、さらに、
エネルギーと時間が同様に相当かかる他、急速冷却が相
当に困難であるなど、費用がかさみかつ能率的な成形を
行うことができなかった。
を超える熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリプレグ
の圧縮成形では、ホットプレスの場合、 300℃を超える
温度自体の達成は困難ではないが、急速冷却すると装置
への負担が大きくて装置使用寿命が短くなる他、昇温の
為のエネルギーと時間が相当に掛かるなどの能率の低さ
があった。また、オートクレーブによる成形では、成形
圧力が高い為に窒素ガスの消費が莫大であり、さらに、
エネルギーと時間が同様に相当かかる他、急速冷却が相
当に困難であるなど、費用がかさみかつ能率的な成形を
行うことができなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
ホットプレスやオートクレーブを用いることがなく、簡
素で、エネルギー消費も少なく、操作上の自由度が大き
い、繊維補強熱可塑性樹脂物品の圧縮成形方法の提供を
目的とする。
ホットプレスやオートクレーブを用いることがなく、簡
素で、エネルギー消費も少なく、操作上の自由度が大き
い、繊維補強熱可塑性樹脂物品の圧縮成形方法の提供を
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の繊維補強熱可塑
性樹脂物品の圧縮成形方法は、熱可塑性樹脂をマトリッ
クスとしかつ繊維で補強してなるプリプレグを上型と下
型との間に配置すると共に、これら上型と下型の少なく
とも一方と前記プリプレグとの間に熱膨張性部材を介在
させ、ついで全体を一体的に固締した後、前記熱可塑性
樹脂の可塑化温度以上の温度に該プリプレグおよび該熱
膨張性部材を加熱して該熱膨張性部材を膨張させ、しか
る後、該プリプレグおよび該熱膨張性部材を冷却するこ
とからなることを特徴とする。
性樹脂物品の圧縮成形方法は、熱可塑性樹脂をマトリッ
クスとしかつ繊維で補強してなるプリプレグを上型と下
型との間に配置すると共に、これら上型と下型の少なく
とも一方と前記プリプレグとの間に熱膨張性部材を介在
させ、ついで全体を一体的に固締した後、前記熱可塑性
樹脂の可塑化温度以上の温度に該プリプレグおよび該熱
膨張性部材を加熱して該熱膨張性部材を膨張させ、しか
る後、該プリプレグおよび該熱膨張性部材を冷却するこ
とからなることを特徴とする。
【０００７】このように本発明では、熱膨張性部材を介
在させるために、加熱により熱膨張性部材が膨張してプ
リプレグを押圧するので圧縮成形を行うことが可能とな
る。ここで、熱膨張性部材は、熱を圧力に変換するもの
であるから、熱−圧力変換素子又は熱アクチュエーター
と呼称することもできる。以下、本発明の構成につき詳
しく説明する。
在させるために、加熱により熱膨張性部材が膨張してプ
リプレグを押圧するので圧縮成形を行うことが可能とな
る。ここで、熱膨張性部材は、熱を圧力に変換するもの
であるから、熱−圧力変換素子又は熱アクチュエーター
と呼称することもできる。以下、本発明の構成につき詳
しく説明する。
【０００８】本発明で使用する熱可塑性樹脂をマトリッ
クスとしかつ繊維で補強してなるプリプレグは、具体的
には複数本の連続繊維を引き揃えて一方向に帯状に配列
した一般にトウと呼ばれる繊維束にマトリックスの熱可
塑性樹脂を含浸させたもの (一方向引き揃えのプリプレ
グ (UDプリプレグ) ) などである。室温においてタック
性や可塑性がないばかりでなく、剛性が高い。シート状
又は短冊状 (スリットテープ) をしている。このプリプ
レグを構成する繊維束に用いる補強繊維としては、例え
ば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維 (芳香族ポリ
アミド繊維) 、炭化珪素繊維、ボロン繊維、アルミナ繊
維等の耐熱性を備えた強度の大きい連続繊維である。
クスとしかつ繊維で補強してなるプリプレグは、具体的
には複数本の連続繊維を引き揃えて一方向に帯状に配列
した一般にトウと呼ばれる繊維束にマトリックスの熱可
塑性樹脂を含浸させたもの (一方向引き揃えのプリプレ
グ (UDプリプレグ) ) などである。室温においてタック
性や可塑性がないばかりでなく、剛性が高い。シート状
又は短冊状 (スリットテープ) をしている。このプリプ
レグを構成する繊維束に用いる補強繊維としては、例え
ば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維 (芳香族ポリ
アミド繊維) 、炭化珪素繊維、ボロン繊維、アルミナ繊
維等の耐熱性を備えた強度の大きい連続繊維である。
【０００９】また、マトリックスの熱可塑性樹脂として
は、特に限定されないが、好ましくは融点が343℃のポ
リエーテルエーテルケトン (PEEK) 、融点が 282〜288
℃のポリフェニレンサルファイド (PPS)、軟化点が 219
℃のポリエーテルイミド (PEI)、ポリエーテルスルフォ
ン (PES)、ポリアリレンケトン、ポリアリレンサルファ
イド、ポリアリルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミ
ドスルフォン、ポリスルフォン、ポリアリルスルフォ
ン、ポリエステル等の高融点又は高軟化点の熱可塑性樹
脂を例示することができる。
は、特に限定されないが、好ましくは融点が343℃のポ
リエーテルエーテルケトン (PEEK) 、融点が 282〜288
℃のポリフェニレンサルファイド (PPS)、軟化点が 219
℃のポリエーテルイミド (PEI)、ポリエーテルスルフォ
ン (PES)、ポリアリレンケトン、ポリアリレンサルファ
イド、ポリアリルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミ
ドスルフォン、ポリスルフォン、ポリアリルスルフォ
ン、ポリエステル等の高融点又は高軟化点の熱可塑性樹
脂を例示することができる。
【００１０】本発明では、まず、熱可塑性樹脂をマトリ
ックスとしかつ繊維で補強してなるプリプレグを上型と
下型との間に配置する。この場合、図１に示すように、
シート状のプリプレグを複数枚積層させた成形材料１を
上型２と下型３との間に配置すればよい。上型２と成形
材料１との間には熱膨張性部材４を介在させる。なお、
熱膨張性部材４は、上型２と下型３の少なくとも一方と
成形材料１との間に介在させればよい。また、図２に示
すように、熱膨張性部材４と成形材料１との間に押え板
５を配置してもよい。この押え板は硬板又は柔軟性の膜
のいずれであってもよい。図１および図２において、左
側壁６および右側壁７は、それぞれ必要に応じて設けら
れるもので、なくてもよい。
ックスとしかつ繊維で補強してなるプリプレグを上型と
下型との間に配置する。この場合、図１に示すように、
シート状のプリプレグを複数枚積層させた成形材料１を
上型２と下型３との間に配置すればよい。上型２と成形
材料１との間には熱膨張性部材４を介在させる。なお、
熱膨張性部材４は、上型２と下型３の少なくとも一方と
成形材料１との間に介在させればよい。また、図２に示
すように、熱膨張性部材４と成形材料１との間に押え板
５を配置してもよい。この押え板は硬板又は柔軟性の膜
のいずれであってもよい。図１および図２において、左
側壁６および右側壁７は、それぞれ必要に応じて設けら
れるもので、なくてもよい。
【００１１】上型２および下型３は、それぞれ、熱可塑
性樹脂の可塑化温度以上の温度 (成形加工温度) に加熱
したときに変形しない材質のものであればよく、例え
ば、鉄、アルミニウム等の金属製のものである。左側壁
６および右側壁７もまた同様である。熱膨張性部材４
は、耐熱性、非流動性、熱膨張性を有するものであれば
よく、具体的には、フッ素系樹脂からなるものである。
フッソ系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン
(PTFE、商品名テフロン) 、ポリ弗化アルコキシエチレ
ン樹脂 (PFA)、弗化エチレンプロピレンエーテル共重合
体樹脂 (FEP)等の熱膨張性が大で耐熱性の高い樹脂を例
示することができる。
性樹脂の可塑化温度以上の温度 (成形加工温度) に加熱
したときに変形しない材質のものであればよく、例え
ば、鉄、アルミニウム等の金属製のものである。左側壁
６および右側壁７もまた同様である。熱膨張性部材４
は、耐熱性、非流動性、熱膨張性を有するものであれば
よく、具体的には、フッ素系樹脂からなるものである。
フッソ系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン
(PTFE、商品名テフロン) 、ポリ弗化アルコキシエチレ
ン樹脂 (PFA)、弗化エチレンプロピレンエーテル共重合
体樹脂 (FEP)等の熱膨張性が大で耐熱性の高い樹脂を例
示することができる。
【００１２】ついで、本発明では、このようにしてプリ
プレグすなわち成形材料１を上型２と下型３との間に配
置すると共に、これら上型２と下型３の少なくとも一方
と成形材料１との間に熱膨張性部材４を介在させてなる
もの (以下、セットアップという) の全体を一体的に固
締する。すなわち、上型２と熱膨張部材４と成形材料１
と下型３との相互間が互いに離間しないようにする (い
わゆる閉鎖状態) 。この固締は、例えば、しゃこ万力を
用いて行えばよい。
プレグすなわち成形材料１を上型２と下型３との間に配
置すると共に、これら上型２と下型３の少なくとも一方
と成形材料１との間に熱膨張性部材４を介在させてなる
もの (以下、セットアップという) の全体を一体的に固
締する。すなわち、上型２と熱膨張部材４と成形材料１
と下型３との相互間が互いに離間しないようにする (い
わゆる閉鎖状態) 。この固締は、例えば、しゃこ万力を
用いて行えばよい。
【００１３】この固締後、固締状態を保持しながらセッ
トアップを加熱帯域 (例えば、オーブン) に導びき、成
形材料１のプリプレグの熱可塑性樹脂の可塑化温度以上
の温度にプリプレグおよび熱膨張性部材４を加熱する。
これにより、熱可塑性樹脂が溶融又は軟化すると共に熱
膨張性部材４の熱膨張による押圧力が生じ、この押圧力
により成形材料４が押圧されて型締めされ、圧縮成形が
行われる。この場合の加熱は、オーブン、バーナー、コ
ンロ等によればよい。
トアップを加熱帯域 (例えば、オーブン) に導びき、成
形材料１のプリプレグの熱可塑性樹脂の可塑化温度以上
の温度にプリプレグおよび熱膨張性部材４を加熱する。
これにより、熱可塑性樹脂が溶融又は軟化すると共に熱
膨張性部材４の熱膨張による押圧力が生じ、この押圧力
により成形材料４が押圧されて型締めされ、圧縮成形が
行われる。この場合の加熱は、オーブン、バーナー、コ
ンロ等によればよい。
【００１４】つぎに、セットアップ全体を冷却してプリ
プレグおよび熱膨張性部材４を冷却する。冷却の方法と
しては、徐冷が好ましい場合 (材料により決まる) に
は、例えばオーブン中で除冷をすればよい。また、急冷
が好ましい場合には、セットアップに冷水を浴びせると
かセットアップを冷水中に水没させる方法が可能であ
る。これは、機構が単独で独立した形式 (セットアップ
にコードが付いてたり、セットアップが機械的に何かに
連結したりということがない) であるために、容易に可
能なことである。なお、熱膨張性部材４には、長手方向
に一端から他端に貫通する適数個の空隙 (デッドボリウ
ム) を設けておくとよい、この場合、この空隙の径が冷
却時に縮少するに伴って熱膨張性部材４に外方向に向か
う圧力が生じるので、これが成形材料１を加圧するため
(いわゆるデットボリウムのバネ効果) 、成形材料１が
押圧力を受けながら冷却されるから、いっそう均質で品
質に優れた成形品を得ることが可能となる。冷却後に
は、セットアップの固締を解除して成形品を回収すれば
よい。ところで、使用済みの熱膨張性部材４は、変形が
著しくそのままでは再使用が叶わない。そこで、熱膨張
性部材４を、実質的に無負荷の状態で再び加熱し、次い
でそのまま除冷することにより再生するとよい。この様
にすれば再使用が可能になる。
プレグおよび熱膨張性部材４を冷却する。冷却の方法と
しては、徐冷が好ましい場合 (材料により決まる) に
は、例えばオーブン中で除冷をすればよい。また、急冷
が好ましい場合には、セットアップに冷水を浴びせると
かセットアップを冷水中に水没させる方法が可能であ
る。これは、機構が単独で独立した形式 (セットアップ
にコードが付いてたり、セットアップが機械的に何かに
連結したりということがない) であるために、容易に可
能なことである。なお、熱膨張性部材４には、長手方向
に一端から他端に貫通する適数個の空隙 (デッドボリウ
ム) を設けておくとよい、この場合、この空隙の径が冷
却時に縮少するに伴って熱膨張性部材４に外方向に向か
う圧力が生じるので、これが成形材料１を加圧するため
(いわゆるデットボリウムのバネ効果) 、成形材料１が
押圧力を受けながら冷却されるから、いっそう均質で品
質に優れた成形品を得ることが可能となる。冷却後に
は、セットアップの固締を解除して成形品を回収すれば
よい。ところで、使用済みの熱膨張性部材４は、変形が
著しくそのままでは再使用が叶わない。そこで、熱膨張
性部材４を、実質的に無負荷の状態で再び加熱し、次い
でそのまま除冷することにより再生するとよい。この様
にすれば再使用が可能になる。
【００１５】
実施例１ ポリエーテルイミド／炭素繊維のUDプリプレグ (Ten Ca
te Composite社製) を15cm角に16枚積層し、半田コテを
用いて何箇所かスポット熔着してプリフォーム(成形材
料４) を形成した (尚、積層は〔0,±45, 90〕2sの疑似
等方板であり、１プライ当たりの厚さは最終的には 170
ミクロンに成形されるが、ラミネート成形以前には、16
プライで約５mmであった。成形後の厚さは2.７mmであ
る) 。次いで、厚さ８mmの鉄板 (20cm角) ３枚を準備
し、２枚の鉄板の間にプリフォームを挟み、更に片方の
鉄板の上にやはり15cm角の厚さ20mmのPTFE板を置き、そ
の上に第三の鉄板を置き、３枚の鉄板をしゃこ万力で固
く締めた。
te Composite社製) を15cm角に16枚積層し、半田コテを
用いて何箇所かスポット熔着してプリフォーム(成形材
料４) を形成した (尚、積層は〔0,±45, 90〕2sの疑似
等方板であり、１プライ当たりの厚さは最終的には 170
ミクロンに成形されるが、ラミネート成形以前には、16
プライで約５mmであった。成形後の厚さは2.７mmであ
る) 。次いで、厚さ８mmの鉄板 (20cm角) ３枚を準備
し、２枚の鉄板の間にプリフォームを挟み、更に片方の
鉄板の上にやはり15cm角の厚さ20mmのPTFE板を置き、そ
の上に第三の鉄板を置き、３枚の鉄板をしゃこ万力で固
く締めた。
【００１６】次いで、このようにして固締されたセット
アップ (３類の鉄板に挟まれたプリフォームおよびPTFE
板) を 360℃のオーブンにいれて90分保ち、次いでそれ
を冷水中に入れて、冷却し、材料の凝固を図った。成形
された板は、周囲の約１cmづつが変色して積層のズレが
認められたがそれよりも内部は均質かつ平坦で外観的に
は良好な成形上の品質を示していた。断面を観察したと
ころ、緻密でデラミネーションなどの欠陥は認められ
ず、更に肉厚も周囲の約１cmを除いて極めて均一なもの
であった。 実施例２ PEEK／CFのUDプリプレグ (APC-2/AS4:ICI-Fiberite社
製) ８枚を〔0,±45, 90〕s に積層し、15cm角のプリフ
ォーム (成形材料) を形成した。つぎに、図３に示すよ
うに、この形成材料１を厚さ８mmの鉄板10の上に置き、
その上に厚さ８mmのPTFE板11、厚さ４mmの銅板12、厚さ
８mmの鉄板13と順次積層してセットアップとした。この
セットアップの上下をしゃこ万力で固く締めた。
アップ (３類の鉄板に挟まれたプリフォームおよびPTFE
板) を 360℃のオーブンにいれて90分保ち、次いでそれ
を冷水中に入れて、冷却し、材料の凝固を図った。成形
された板は、周囲の約１cmづつが変色して積層のズレが
認められたがそれよりも内部は均質かつ平坦で外観的に
は良好な成形上の品質を示していた。断面を観察したと
ころ、緻密でデラミネーションなどの欠陥は認められ
ず、更に肉厚も周囲の約１cmを除いて極めて均一なもの
であった。 実施例２ PEEK／CFのUDプリプレグ (APC-2/AS4:ICI-Fiberite社
製) ８枚を〔0,±45, 90〕s に積層し、15cm角のプリフ
ォーム (成形材料) を形成した。つぎに、図３に示すよ
うに、この形成材料１を厚さ８mmの鉄板10の上に置き、
その上に厚さ８mmのPTFE板11、厚さ４mmの銅板12、厚さ
８mmの鉄板13と順次積層してセットアップとした。この
セットアップの上下をしゃこ万力で固く締めた。
【００１７】次いで、セットアップを固締状態のまま 3
80℃のオーブンに入れて60分保ち、そのあとで冷水中に
投じて急冷を実施した。成形された板は、周囲の約２cm
づつが端部に向かって厚みが逓減している他は、表面が
均質且つ平坦で外観的には良好な成形上の品質を示して
いた。断面を観察したところ、緻密でデラミネーション
などの欠陥は認められなかった。
80℃のオーブンに入れて60分保ち、そのあとで冷水中に
投じて急冷を実施した。成形された板は、周囲の約２cm
づつが端部に向かって厚みが逓減している他は、表面が
均質且つ平坦で外観的には良好な成形上の品質を示して
いた。断面を観察したところ、緻密でデラミネーション
などの欠陥は認められなかった。
【００１８】ここで、厚さ４mmの銅板の機能について述
べておくと、これの為にPTFE板は、比較的均一に且つ素
早く加熱を受けるので成形に要する時間が短縮されると
ともに、成形品の厚さムラも生じ難い。外部からの熱伝
導を太い回路で内部まで導くという効果が認められる。 比較例１ 実施例２と同じ材料を、同じ積層構成にてオートクレー
ブを用いて成形した。このとき、成形温度及び成形圧力
は材料に適した条件を実現できたが、冷却工程において
は、−10℃／分以下の冷却速度しか得られず、此の材料
に適した冷却速度 (−30℃／分以上) は実現が不可能で
あった。成形品は、外観的にも断面観察においても欠陥
の無い良好な状態に見えたが、PEEKマトリックスに由来
する卓越した靱性は、冷却速度が遅い為に充分には発揮
されなかった。 実施例３ 実施例１におけると同様にしてセットアップを作製し、
図４に示すように、このセットアップ21を固締状態のま
ま火格子22に乗せ、それに保温の為の覆い23を被せ、下
からガスコンロ24で焙った。セットアップ内部に熱電対
温度計を挿入し、内部が 360℃〜370℃の範囲に30分保
つ間加熱を行い、然る後に加熱を停止して保温の覆いも
取り除いた。
べておくと、これの為にPTFE板は、比較的均一に且つ素
早く加熱を受けるので成形に要する時間が短縮されると
ともに、成形品の厚さムラも生じ難い。外部からの熱伝
導を太い回路で内部まで導くという効果が認められる。 比較例１ 実施例２と同じ材料を、同じ積層構成にてオートクレー
ブを用いて成形した。このとき、成形温度及び成形圧力
は材料に適した条件を実現できたが、冷却工程において
は、−10℃／分以下の冷却速度しか得られず、此の材料
に適した冷却速度 (−30℃／分以上) は実現が不可能で
あった。成形品は、外観的にも断面観察においても欠陥
の無い良好な状態に見えたが、PEEKマトリックスに由来
する卓越した靱性は、冷却速度が遅い為に充分には発揮
されなかった。 実施例３ 実施例１におけると同様にしてセットアップを作製し、
図４に示すように、このセットアップ21を固締状態のま
ま火格子22に乗せ、それに保温の為の覆い23を被せ、下
からガスコンロ24で焙った。セットアップ内部に熱電対
温度計を挿入し、内部が 360℃〜370℃の範囲に30分保
つ間加熱を行い、然る後に加熱を停止して保温の覆いも
取り除いた。
【００１９】セットアップ21を自然に冷却するに任せて
１日後に、成形品の積層板を得た。成形された板は、実
施例１と同様に周囲の約１cmづつが変色して積層のズレ
が認められたがそれよりも内部は均質かつ平坦で外観的
には良好な成形上の品質を示していた。断面を観察した
ところ、緻密でデラミネーションなどの欠陥は認められ
ず、更に肉厚も周囲の約１cmを除いて極めて均一なもの
であった。因みに、ポリエーテルイミドは非結晶性の樹
脂であるため、冷却速度によって物性が影響を受けるこ
とは無いと言われており、本実施例においても、実施例
１と同様に優れた特性が具現しているものと期待され
る。
１日後に、成形品の積層板を得た。成形された板は、実
施例１と同様に周囲の約１cmづつが変色して積層のズレ
が認められたがそれよりも内部は均質かつ平坦で外観的
には良好な成形上の品質を示していた。断面を観察した
ところ、緻密でデラミネーションなどの欠陥は認められ
ず、更に肉厚も周囲の約１cmを除いて極めて均一なもの
であった。因みに、ポリエーテルイミドは非結晶性の樹
脂であるため、冷却速度によって物性が影響を受けるこ
とは無いと言われており、本実施例においても、実施例
１と同様に優れた特性が具現しているものと期待され
る。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
可塑性樹脂をマトリックスとしかつ繊維で補強してなる
プリプレグを上型と下型との間に配置すると共に、これ
ら上型と下型の少なくとも一方と前記プリプレグとの間
に熱膨張性部材を介在させ、ついで全体を一体的に固締
した後、前記熱可塑性樹脂の可塑化温度以上の温度に該
プリプレグおよび該熱膨張性部材を加熱して該熱膨張性
部材を膨張させ、しかる後、該プリプレグおよび該熱膨
張性部材を冷却するために、従来におけるようにホット
プレスやオートクレーブを用いることがなく、極めて簡
便に品質の優れた繊維補強熱可塑性樹脂物品を圧縮成形
することが可能となる。
可塑性樹脂をマトリックスとしかつ繊維で補強してなる
プリプレグを上型と下型との間に配置すると共に、これ
ら上型と下型の少なくとも一方と前記プリプレグとの間
に熱膨張性部材を介在させ、ついで全体を一体的に固締
した後、前記熱可塑性樹脂の可塑化温度以上の温度に該
プリプレグおよび該熱膨張性部材を加熱して該熱膨張性
部材を膨張させ、しかる後、該プリプレグおよび該熱膨
張性部材を冷却するために、従来におけるようにホット
プレスやオートクレーブを用いることがなく、極めて簡
便に品質の優れた繊維補強熱可塑性樹脂物品を圧縮成形
することが可能となる。
【図１】本発明の圧縮成形方法の説明図である。
【図２】本発明の圧縮成形方法の説明図である。
【図３】本発明の圧縮成形方法の説明図である。
【図４】本発明の圧縮成形方法の説明図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂をマトリックスとしかつ繊
維で補強してなるプリプレグを上型と下型との間に配置
すると共に、これら上型と下型の少なくとも一方と前記
プリプレグとの間に熱膨張性部材を介在させ、ついで全
体を一体的に固締した後、前記熱可塑性樹脂の可塑化温
度以上の温度に該プリプレグおよび該熱膨張性部材を加
熱して該熱膨張性部材を膨張させ、しかる後、該プリプ
レグおよび該熱膨張性部材を冷却することからなる繊維
補強熱可塑性樹脂物品の圧縮成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4142691A JPH05329861A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 繊維補強熱可塑性樹脂物品の圧縮成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4142691A JPH05329861A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 繊維補強熱可塑性樹脂物品の圧縮成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05329861A true JPH05329861A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15321290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4142691A Pending JPH05329861A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 繊維補強熱可塑性樹脂物品の圧縮成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05329861A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0683037A1 (en) * | 1994-05-17 | 1995-11-22 | The Dow Chemical Company | Low heat release polymeric composites |
-
1992
- 1992-06-03 JP JP4142691A patent/JPH05329861A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0683037A1 (en) * | 1994-05-17 | 1995-11-22 | The Dow Chemical Company | Low heat release polymeric composites |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |