JPH06210630A

JPH06210630A - コンベヤベルト式成形方法及びその装置

Info

Publication number: JPH06210630A
Application number: JP50A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Ito; 辰哉伊藤; Katsuhiro Sansen; 克弘三浅; Katsuo Takahashi; 勝夫高橋; Mikio Sakakibara; 幹夫榊原; Masashi Otani; 昌志大谷
Original assignee: Showa Highpolymer Co Ltd
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1993-01-18
Filing date: 1993-01-18
Publication date: 1994-08-02
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JP2624610B2

Abstract

(57)【要約】【目的】繊維補強材の含有量が３０％以下、あるい
は、約２ｍｍ以下の厚さを有している成形品をコンベヤ
ベルト式成形方法により連続的に成形する方法及び装置
を得ること。【構成】繊維補強材に硬化剤を混合した熱硬化性樹脂
を含浸させた後、これを上下の加熱金型４，５に接触し
ながら連続的に走行する１対の無端ベルトコンベヤ６，
７の間に通し、ベルトを介して加熱することにより硬化
させながら連続的に押し出すようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンベヤベルト式成形
方法及びその実施のための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、繊維強化熱硬化性樹脂の成形方法
の一つとして、長尺状繊維強化材をそろえ、これを硬化
剤混合熱硬化性樹脂含浸槽に通すことにより樹脂を含浸
させ、余分の樹脂を絞ったものを１対の金型の型面の間
に通して硬化させた後、これを連続的に引き抜く成形方
法が知られている。

【０００３】今、ここで、この成形方法を、添付図面の
図８に示す略図に基づいて説明をすると、次ぎのようで
ある。図に示すように、ロール状に巻かれたロービング
の形状の繊維強化材１を巻き戻しながら硬化剤混合熱硬
化性樹脂含浸槽２に通すことにより、繊維強化材に樹脂
を含浸させ、余分の樹脂を絞り取ったもの（これを、以
後「ＦＲＰプリプレグ」とも呼ぶ）を、上下１組の加熱
金型４，５の間を通して硬化させた後、これを適宜な引
き抜き装置３０を介して連続的に引き抜くことにより、
成形品ＰＲとするものである。

【０００４】この場合、この成形過程において含浸繊維
強化材が受ける工程は、図８に示してあるように、樹脂
含浸槽２と加熱金型４，５の前半部分とに渡る含浸ゾー
ン、金型の中央部分におけるゲル化ゾーン及び金型の後
半部分における硬化ゾーンとにおいてそれぞれ受ける含
浸、ゲル化及び硬化の各工程に分割される。また、成形
の前半の２工程においては、ＦＲＰプリプレグに、図８
に示すように、それぞれ、金型入口部の詰まり抵抗（Ｒ
−１）、粘性抵抗（Ｒ−２）及び硬化・熱膨張による摩
擦抵抗（Ｒ−３）が加わり、これらの抵抗を克服するた
めに、成形品ＰＲは引き抜き装置３０により、数百ｋｇ
〜数ｔの引き抜き力Ｔの引っ張り力が加えられる必要が
ある。すなわち、これらの抵抗力と引っ張り力との間の
関係を等式で示すと、次ぎのようになる。Ｔ＝（Ｒ−１）＋（Ｒ−２）＋（Ｒ−３）

【０００５】このように、従来の引き抜き成形法におい
ては、金型表面と未硬化樹脂との間の摩擦抵抗、金型表
面とゲル化された樹脂を含む繊維強化材との間の摩擦抵
抗及び金型表面と硬化後の成形品ＰＲの表面との間の摩
擦抵抗による引き抜き抵抗が発生するので、通常、数百
ｋｇ〜数ｔの引き抜き力Ｔが必要となる訳である。従っ
て、この引き抜き力Ｔにより、硬化後の成形品ＰＲは、
その成形工程中に発生する各種の抵抗力以上の強度が無
ければ、成形過程の間に、破断や、伸びや、クラックな
どを発生する。それ故、一般的には、成形品としては、
その繊維強化材の含有量は、３０％以上が必要である。
このように、従来公知の引き抜き成形法によっては、表
面部のゲルコート層付き又は引っ張り強度の低い、例え
ば、板厚２ｍｍ以下の成形品の成形は、著しく困難であ
った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、表
面部のゲルコート層付きの成形品や、繊維強化材の含有
量が約３０％以下の成形品や、強度の低い繊維を含有し
た成形品や、あるいは、例えば、２ｍｍ以下の肉厚の成
形品を成形することが可能である新規なコンベヤベルト
式成形方法及びその実施のための装置を得ることを、そ
の解決すべき課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明方法においては、繊維強化材に、硬化剤など
を混合した熱硬化性樹脂を含浸させた後、これを間隔を
置いて対向して配置された１対の加熱金型に接触しなが
ら連続的に走行する１対のコンベヤベルトの間のクリア
ランス内に通し、加熱金型の間を走行する間に加熱金型
からの熱伝導により熱せられているコンベヤベルトを介
して前記繊維強化材に含浸した樹脂を順次ゲル化、硬化
させることにより成形品を連続的に成形することを特徴
とするものである。また、本発明によるこの成形方法を
実施するための装置は、１対の加熱金型を、間隔を置い
て相互に対向して同一速度で同一方向に連続的に走行す
る走行面を有している１対の無端コンベヤベルトの内部
に、各加熱金型の型面が各コンベヤベルトの相互に対向
する各走行面にそれぞれ接触するように配置して成るこ
とを特徴とするものである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を、その装置の１実施例を示す
添付図面の図１〜７に基づいて、詳細に説明をする。ま
ず、図１に示すように、ロール状に巻かれた繊維強化材
１を、硬化剤、硬化促進剤、顔料、充填剤などを調合済
みの熱硬化性樹脂ＰＬを含んでいる含浸槽２内におい
て、その液面よりも下方に導くことにより繊維強化材１
に樹脂ＰＬを含浸させる。このようにして樹脂を含浸さ
せた繊維強化材、すなわち、ＦＲＰプリプレグシートＰ
Ｓは、一定量の樹脂ＰＬを溜めてある樹脂溜め３の液面
の下に導かれ、ＦＲＰプレプリグシートＰＳは、その中
の空気溜まりや、気泡を除去しながら上下の加熱金型
４，５の間のクリアランス内に送られるが、これらの加
熱金型４，５は、走行面が相互に対向する、同一方向に
同一速度で走行するように設置された１対の上下の無端
コンベヤベルト６，７の内部に配置してある（図５も参
照のこと）。

【０００９】これらの無端コンベヤベルト６，７のベル
トは、繊維補強ゴムベルトや、テフロンベルトや、ある
いは、金属から作られており、それぞれ、ベルトガイド
ロール（プーリ、水冷）８及びベルト駆動ロール９によ
り、矢印Ｘにより示す同一方向に、同一速度で強制的に
連続走行されるようになっている。これらの無端コンベ
ヤベルト６，７は、段差が付いていても良いし、表面に
凹凸を有していても良い。また、上下の無端コンベヤベ
ルト６，７の相互に対向する走行面において、ＦＲＰプ
レプリグシートＰＳから樹脂が側方への漏れることを防
止するために、図２に示すように、下部のコンベヤベル
ト７のベルトの表面には、その側縁に沿って長手方向に
数本のシリコンチューブ１０を、例えば、テフロンテー
プ１１などにより接着することにより固定してある。

【００１０】更に、上下の無端コンベヤベルト６，７の
ベルトが、金型４，５内において変形したり、垂れ下が
ったりすることを防止するために、図３に示すように、
上下金型４，５を貫通する多数のベルト吸着用穴１２を
金型４，５の型面に開口するように垂直に貫通して設
け、また、各金型４，５の型面と反対側の面には、減圧
室１３を、それぞれ設け、各吸着用穴１２の各金型４，
５の型面への開口部の反対端部を、これらの減圧室１３
に連通するようにしてある。なお、これらの減圧室１３
は、コンベヤベルト６，７の外部に設置されているブロ
アー１４に連結されており、その作動により減圧室１３
の内部に負圧を生成するようにしてある。

【００１１】また、各金型４，５の、上下の無端コンベ
ヤベルト６，７の各ベルトに接触する面である型面は平
滑に仕上げ、硬質クロムメッキをされて、ベルトとの摺
動摩擦ないしは摩耗を減少させるようにする。なお、金
型４，５は、長手方向の各側壁部分の一部分を、少なく
とも２箇所において適当な間隔で側方に突出させ、これ
らの突出部の間においては、上下金型４，５の側壁が上
下に整列する開放部が形成されるようにし（横壁無
し）、また、上下の金型４，５の側壁の突出部分には、
適宜な構成を有するすきま調整用機構（図示されていな
い）を設け、これを調節することにより、上下の金型
４，５の型面の間の成形品が通過する入口部及び出口部
におけるクリアランスが調節可能としてある（特に、図
５及び６を参照のこと）。

【００１２】更に、上下の金型４，５は、それぞれ、多
数の加熱ユニット１５を横方向に間隔を置いて配置され
ているが、その加熱は、蒸気、加熱油、電熱などにより
行われるようになっている。

【００１３】また、無端コンベヤベルト６，７の出口部
の近くの外部には、成形品ＰＲの各側縁部分を切断する
ために上下１対のカッターから成るスリッター２０が、
それぞれ、配置されており、また、その前方には成形品
ＰＲを横切断するためのカッター２１が配置されてい
る。

【００１４】本発明による成形装置は、上記のような構
成を有しているが、その作動は、次ぎのようである。ロ
ール状に巻かれた繊維強化材１は、硬化剤、硬化促進
剤、顔料、充填剤などを調合済みの熱硬化性樹脂ＰＬを
含んでいる含浸槽２の中に、その液面よりも下方に導か
れることにより樹脂を含浸され、このようにして樹脂を
含浸されたＦＲＰプリプレグシートＰＳは、一定量の樹
脂ＰＬを溜めてある樹脂溜め３の液面の下に導かれ、Ｆ
ＲＰプレプリグシートＰＳの中の空気溜まりや、気泡を
除去しながら上下の無端コンベヤベルト６，７の相互に
対向する走行面の進入側である入口部から、矢印Ｘの方
向へ無端のコンベヤべルト６，７の連続的な走行に伴わ
れ、それらのベルトの間に入る。その進行に伴い、ＦＲ
ＰプリプレグシートＰＳは、上下の金型４，５の間に到
達する。この場合、両方のベルトは、加熱ユニット１５
により加熱されている金型４，５との接触による熱伝導
により、例えば、約１００°Ｃの温度に加熱されるの
で、この熱により、ＦＲＰプリプレグシートＰＳはゲル
化し、次いで硬化する。

【００１５】このようにて硬化された成形品ＰＲは、金
型４，５の出口部から矢印Ｙの方向に押し出され、出口
部の外部においてスリッター２０により両方の縁部分を
切断された後、カッター２１により幅方向を切断され、
所定の長さ及び幅を有する成形品ＰＲとなる。この場
合、無端コンベヤベルト６，７は、その戻り行程の途中
において強制空冷空気ノズル１７から噴出する冷却空気
により冷却される外、入口側の水冷されているベルトガ
イドローラ８により冷却され、それらが入口部に進入す
る時には、例えば、３０°Ｃ以下の温度となるようにな
る。

【００１６】本発明においては、上記のような構成を有
しているコンベヤベルト式成形装置により成形品を連続
的に成形するものであるが、本発明による各工程を示す
と、図７に示すととおりである。

【００１７】このように、本発明方法ないしは装置によ
ると、上下の無端コンベヤベルト６，７のベルトの間に
挟まれたＦＲＰプリプレグシートＰＳは、金型４，５の
型面とは直接的に接触すること無く、同一速度で同一方
向に連続的に走行をする上下のベルトと接触するもので
あるので、ＦＲＰプリプレグシートＰＳと金型４，５の
型面との間において摩擦抵抗が発生することが無く、従
って、成形品ＰＲには、従来方法におけるように、外部
から引き抜き力などにより、引っ張り応力が発生するこ
とは無い。また、無端コンベヤベルト６，７によるＦＲ
ＰプリプレグシートＰＳへの加圧力は発生しない。な
お、成形品ＰＲの表面の模様は、無端コンベヤベルト
６，７のベルト表面に、あらかじめ模様などを付けて置
くことにより、任意の所望の模様を付けることが出来
る。

【００１８】以上の説明は、無端コンベヤベルト６，７
が水平に配置された装置の場合の例についてであるが、
本発明はおいては、無端コンベヤベルト６，７を垂直に
配置した装置でっても良い。

【００１９】次ぎに、本発明方法の有効性を実証するた
めに行われた実験結果について、説明をする。実験条件：１．金型４，５の加熱：電気ヒーター（カートリッジ型
式）による２．金型４，５の設定温度：入口部３０°Ｃ，中央部〜
出口部８０〜１０００°Ｃ３．コンベヤベルト６，７のベルト：繊維補強シリコ
ンゴムベルト、厚さ１．３ｍｍ；幅３２０ｍｍ４．ベルトの冷却：強制的空気冷却５．ベルトの上下金型４，５への吸着：１５０ｍｍ水
柱の減圧（ブロワーによる吸引による）による６．成形品寸法：肉厚１．６ｍｍ、幅２５０ｍｍ実験結果：ゲルコート層付きのＦＲＰ平板形状の成形品
を連続的に成形することの出来ることが確認された。

【００２０】なお、上には、本発明による装置を１台使
用してコンベヤベルト式成形を行うものとして説明をし
たが、装置を２台使用し、第一の装置によりゲルコート
層だけを成形し、第二の装置により、繊維強化層を接着
成形することも可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明方法は、上記のように実施される
ものであり、また、本発明装置は、上記のような構成及
び作用を有するものであるので表面部にゲルコート層付きの成形品、又は、繊維強
化材の含有量が、例えば、３０％以下の成形品、あるい
は、強度の低い繊維強化材を含有した成形品、あるい
は、例えば、２ｍｍ以下の肉厚の成形品、表面に模様を
付けた成形品、表面に凹凸を設けた成形品、不均一な厚
さの成形品、従来の引き抜き成形方法によっては金型を
損傷するような硬い充填材を含有した成形品、あるい
は、文字や印刷を施したシートをはり付けた成形品など
を連続的に成形することが可能であること強制的に連続的に走行される１対の無端コンベヤベ
ルトにより成形品を連続的に押し出すので、従来の引き
抜き成形法におけるように、別途の引き抜き装置を必要
とすることが無く、全体の装置価格を低下させることが
出来ること無端コンベヤベルトは、加熱され、樹脂の硬化や、
表面模様の型として機能すること１対の無端コンベヤベルトを使用することにより、
ゲルコート層付き及び引っ張り強度及び引っ張り弾性率
の低い成形品も成形可能であること離型フィルムを使用することが無いので、従来の方
法に比べ、成形費用を低減させることが出来ることなどの優れた効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施の１実施例を示す全体の配置図であ
る。

【図２】図１の線II−IIによる切断面図である。

【図３】図１の線III−IIIによる切断面図である。

【図４】図１の線IV−IVによる切断面図である。

【図５】図１による装置の斜視図である。

【図６】図５に示す装置を垂直切断平面VIにより切断
し、コンベヤベルトの出口部方向に見た切断面図であ
る。

【図７】図１に示す装置を、各工程が行われる領域（ゾ
ーン）に分割して示す図である。

【図８】従来の引き抜き成形装置の１例を示す配置図で
ある。

【符号の説明】

１繊維強化材２樹脂含浸槽３樹脂溜め４金型（上型）５金型（下型）６無端コンベヤベルト（上部）７無端コンベヤベルト（下部）８ベルトガイドロール９ベルト駆動ロール１０シリコンチューブ１１テフロンテープ１２ベルト吸着用穴１３減圧室１４ブロアー１５加熱ユニット１６断熱材１７強制空冷空気ノズル２０スリッター２１カッター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維強化材に、硬化剤などを混合した熱
硬化性樹脂を含浸させた後、これを間隔を置いて対向し
て配置された１対の加熱金型に接触しながら連続的に走
行する１対のコンベヤベルトの間のクリアランス内に通
し、加熱金型の間を走行する間に加熱金型からの熱伝導
により熱せられているコンベヤベルトを介して前記繊維
強化材に含浸した樹脂を順次ゲル化、硬化させることに
より成形品を連続的に成形することを特徴とするコンベ
ヤベルト式成形方法。
【請求項２】１対の加熱金型を、間隔を置いて相互に
対向して同一速度で同一方向に連続的に走行する走行面
を有している１対の無端コンベヤベルトの内部に、各加
熱金型の型面が各コンベヤベルトの相互に対向する各走
行面にそれぞれ接触するように配置して成ることを特徴
とするコンベヤベルト式成形装置。
【請求項３】各無端コンベヤベルトが、繊維補強ゴム
ベルト、テフロンベルト、又は金属製である請求項２の
コンベヤベルト式成形装置。
【請求項４】加熱金型が、蒸気、加熱油、電熱などに
より加熱されるようになっている請求項２又は３のコン
ベヤベルト式成形装置。
【請求項５】無端コンベヤベルトが水平に配置されて
おり、下部の無端コンベヤベルトの上部の無端コンベヤ
ベルトに対向する面の各縁部分に、樹脂が外部に漏れる
ことを防止するためのシリコンチューブなどから成る漏
れ止め部材を固着して成る請求項２，３、又は４のコン
ベヤベルト式成形装置。
【請求項６】無端コンベヤベルトが垂直に配置されて
おり、対向する左右の無端コンベヤベルトの左右いずれ
か一方の無端コンベヤベルトの面の各縁部分に樹脂が外
部に漏れることを防止するためのシリコンチューブなど
から成る漏れ止め部材を固着して成る請求項２，３又は
４のコンベヤベルト式成形装置。