JPH0899365A - 繊維強化樹脂成形体の製造方法 - Google Patents
繊維強化樹脂成形体の製造方法Info
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- JPH0899365A JPH0899365A JP6236281A JP23628194A JPH0899365A JP H0899365 A JPH0899365 A JP H0899365A JP 6236281 A JP6236281 A JP 6236281A JP 23628194 A JP23628194 A JP 23628194A JP H0899365 A JPH0899365 A JP H0899365A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的厚みがあり軽量でありながら、機械的
強度に優れた繊維強化樹脂成形体を容易かつ安価に得
る。 【構成】 ガラス繊維製でかつ９３％の空隙率を有する
コンティニュアスマット４枚よりなる補強繊維帯状体Ｆ
１に、未硬化の不飽和ポリエステル樹脂Ｒを含浸させ、
樹脂含浸補強繊維帯状体Ｆ２をピンチローラー３により
元の厚みより小さな厚みに圧縮して樹脂含浸量を調節し
た後、解圧してほぼ元の厚みまで自己弾性回復させ、樹
脂含浸量調節補強繊維帯状体Ｆ３を加熱硬化金型５に導
いて引き抜き、熱硬化性樹脂を硬化させるとともに所定
横断面形状に成形し、繊維強化樹脂成形体を得る。
強度に優れた繊維強化樹脂成形体を容易かつ安価に得
る。 【構成】 ガラス繊維製でかつ９３％の空隙率を有する
コンティニュアスマット４枚よりなる補強繊維帯状体Ｆ
１に、未硬化の不飽和ポリエステル樹脂Ｒを含浸させ、
樹脂含浸補強繊維帯状体Ｆ２をピンチローラー３により
元の厚みより小さな厚みに圧縮して樹脂含浸量を調節し
た後、解圧してほぼ元の厚みまで自己弾性回復させ、樹
脂含浸量調節補強繊維帯状体Ｆ３を加熱硬化金型５に導
いて引き抜き、熱硬化性樹脂を硬化させるとともに所定
横断面形状に成形し、繊維強化樹脂成形体を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化樹脂成形体の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、比較的厚みがある繊維強化樹脂成
形体を連続的に製造する場合に用いられる補強繊維材料
の繊維形態は、一方向に引き揃えられた繊維の集束体、
織布、不織布等であり、これらそれぞれを積層すること
によって成形体に厚みを持たせている。しかしながら、
この方法では積層するのに圧縮しなければならないの
で、得られた成形体の比重はかなり大きくなり、軽量で
かつ機械的強度に優れた繊維強化樹脂成形体を製造する
ことは困難である。
形体を連続的に製造する場合に用いられる補強繊維材料
の繊維形態は、一方向に引き揃えられた繊維の集束体、
織布、不織布等であり、これらそれぞれを積層すること
によって成形体に厚みを持たせている。しかしながら、
この方法では積層するのに圧縮しなければならないの
で、得られた成形体の比重はかなり大きくなり、軽量で
かつ機械的強度に優れた繊維強化樹脂成形体を製造する
ことは困難である。
【０００３】そこで、上記の問題を解決するものとし
て、補強繊維となる糸条の表面に樹脂層を形成する工程
と、樹脂層を形成した糸条を三次元構造に製織する工程
と、三次元繊維構造体を加熱して樹脂層を溶融あるいは
固化するとともに、所定の形状に成形する工程とからな
る繊維強化樹脂成形体の製造方法が知られている（特開
昭６３−６０７３８号公報参照）。
て、補強繊維となる糸条の表面に樹脂層を形成する工程
と、樹脂層を形成した糸条を三次元構造に製織する工程
と、三次元繊維構造体を加熱して樹脂層を溶融あるいは
固化するとともに、所定の形状に成形する工程とからな
る繊維強化樹脂成形体の製造方法が知られている（特開
昭６３−６０７３８号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方法は、補強繊維を三次元構造に製織する工程が必要
であるが、この工程は大変複雑であるばかりでなく、製
織速度も一般の織物と比較してかなり低速度となるの
で、三次元繊維構造体はかなり高価なものとなり、一般
の製品には用いることが困難である。成形体にそれほど
高い強度が要求されない場合は、成形体内部を中空にし
て軽量化をはかる方法がとられることがあるが、前記従
来方法では、三次元繊維構造体に樹脂を均一に含浸させ
加熱硬化させるものであるため、中空の成形体を得るこ
とは難しい。
来方法は、補強繊維を三次元構造に製織する工程が必要
であるが、この工程は大変複雑であるばかりでなく、製
織速度も一般の織物と比較してかなり低速度となるの
で、三次元繊維構造体はかなり高価なものとなり、一般
の製品には用いることが困難である。成形体にそれほど
高い強度が要求されない場合は、成形体内部を中空にし
て軽量化をはかる方法がとられることがあるが、前記従
来方法では、三次元繊維構造体に樹脂を均一に含浸させ
加熱硬化させるものであるため、中空の成形体を得るこ
とは難しい。
【０００５】本発明の目的は、比較的厚みがあり軽量で
ありながら、機械的強度に優れた成形体を容易かつ安価
に得ることができる繊維強化樹脂成形体の製造方法を提
供することにある。
ありながら、機械的強度に優れた成形体を容易かつ安価
に得ることができる繊維強化樹脂成形体の製造方法を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による繊維強化樹
脂成形体の製造方法は、補強繊維製でかつ８０〜９５％
の空隙率を有する不織布１枚よりなるかまたは複数枚積
層してなる補強繊維帯状体に、未硬化の熱硬化性樹脂を
含浸させる工程と、樹脂含浸補強繊維帯状体を元の厚み
より小さな厚みに圧縮して樹脂含浸量を調節する工程
と、解圧してほぼ元の厚みまで自己弾性回復させる工程
と、樹脂含浸量調節補強繊維帯状体を加熱硬化金型に導
いて引き抜き、熱硬化性樹脂を硬化させるとともに所定
横断面形状に成形する工程とを含むことを特徴とするも
のである。
脂成形体の製造方法は、補強繊維製でかつ８０〜９５％
の空隙率を有する不織布１枚よりなるかまたは複数枚積
層してなる補強繊維帯状体に、未硬化の熱硬化性樹脂を
含浸させる工程と、樹脂含浸補強繊維帯状体を元の厚み
より小さな厚みに圧縮して樹脂含浸量を調節する工程
と、解圧してほぼ元の厚みまで自己弾性回復させる工程
と、樹脂含浸量調節補強繊維帯状体を加熱硬化金型に導
いて引き抜き、熱硬化性樹脂を硬化させるとともに所定
横断面形状に成形する工程とを含むことを特徴とするも
のである。
【０００７】補強繊維の具体例としては、ガラス繊維、
炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維などが挙げられ
る。本発明に用いられる不織布としては、コンティニュ
アスマット（スワールマット）、チョップドストランド
マット等が挙げられ、弾性回復のし易い点からコンティ
ニュアスマットが好ましく用いられる。不織布は通常、
厚みは２ｍｍ、目付け量は３００〜６００ｇ／ｍ2 程度
である。マットの空隙率は、８０〜９５％の範囲から選
ばれる。空隙率が、８０％未満では、成形体の軽量化に
不充分であり、９５％を超えると、成形体の機械的強度
が充分でない。コンティニュアスマット１枚よりなるか
または複数枚積層してなる補強繊維帯状体の厚みは、曲
げ剛性のうえから、２．０ｍｍ以上あることが好まし
い。熱硬化性樹脂の具体例としては、不飽和ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノー
ル樹脂などが挙げられる。そして、樹脂固形分にこれを
溶解させる溶媒やモノマー、その他必要に応じて用いら
れる充填材、添加剤などを配合し、樹脂液としたものを
使用する。樹脂含浸補強繊維帯状体の圧縮は、ピンチロ
ーラーによるのが適当であるが、これに限られない。
炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維などが挙げられ
る。本発明に用いられる不織布としては、コンティニュ
アスマット（スワールマット）、チョップドストランド
マット等が挙げられ、弾性回復のし易い点からコンティ
ニュアスマットが好ましく用いられる。不織布は通常、
厚みは２ｍｍ、目付け量は３００〜６００ｇ／ｍ2 程度
である。マットの空隙率は、８０〜９５％の範囲から選
ばれる。空隙率が、８０％未満では、成形体の軽量化に
不充分であり、９５％を超えると、成形体の機械的強度
が充分でない。コンティニュアスマット１枚よりなるか
または複数枚積層してなる補強繊維帯状体の厚みは、曲
げ剛性のうえから、２．０ｍｍ以上あることが好まし
い。熱硬化性樹脂の具体例としては、不飽和ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノー
ル樹脂などが挙げられる。そして、樹脂固形分にこれを
溶解させる溶媒やモノマー、その他必要に応じて用いら
れる充填材、添加剤などを配合し、樹脂液としたものを
使用する。樹脂含浸補強繊維帯状体の圧縮は、ピンチロ
ーラーによるのが適当であるが、これに限られない。
【０００８】
【作用】本発明による繊維強化樹脂成形体の製造方法
は、補強繊維製でかつ８０〜９５％の空隙率を有する不
織布１枚よりなるかまたは複数枚積層してなる補強繊維
帯状体に、未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させ、樹脂含浸
補強繊維帯状体を元の厚みより小さな厚みに圧縮して樹
脂含浸量を調節した後、解圧してほぼ元の厚みまで自己
弾性回復させ、樹脂含浸量調節補強繊維帯状体を加熱硬
化金型に導いて引き抜き、熱硬化性樹脂を硬化させると
ともに所定横断面形状に成形するものであるから、得ら
れた成形体にもかなりの空隙率があり、しかもマットの
繊維が厚み方向にも配向しているため三次元的に補強さ
れており、これにより比較的厚みがあり軽量でありなが
ら、機械的強度に優れた成形体となる。
は、補強繊維製でかつ８０〜９５％の空隙率を有する不
織布１枚よりなるかまたは複数枚積層してなる補強繊維
帯状体に、未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させ、樹脂含浸
補強繊維帯状体を元の厚みより小さな厚みに圧縮して樹
脂含浸量を調節した後、解圧してほぼ元の厚みまで自己
弾性回復させ、樹脂含浸量調節補強繊維帯状体を加熱硬
化金型に導いて引き抜き、熱硬化性樹脂を硬化させると
ともに所定横断面形状に成形するものであるから、得ら
れた成形体にもかなりの空隙率があり、しかもマットの
繊維が厚み方向にも配向しているため三次元的に補強さ
れており、これにより比較的厚みがあり軽量でありなが
ら、機械的強度に優れた成形体となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して以
下に説明する。 実施例 まず、図１に示すように、補強繊維製でかつ９３％の空
隙率を有し、厚み２．５ｍｍ、幅１００ｍｍのコンティ
ニュアスマットを４枚積層してなる補強繊維帯状体(F1)
をガイドローラ(1) の案内により、樹脂含浸槽(2) に満
たされた未硬化の熱硬化性樹脂(R) 中を通過させてこれ
に樹脂を含浸させ、つぎに樹脂含浸補強繊維帯状体(F2)
を樹脂含浸槽(2) の前方に配置されかつ３ｍｍの間隙に
保たれたピンチローラー(3) に導くことにより、ここで
元の厚み１０ｍｍより小さな厚みすなわち３ｍｍに圧縮
して樹脂含浸補強繊維帯状体の空隙率を７５％程度にし
て、ピンチローラ間での繊維体積含有率を２５％程度に
することにより、樹脂の体積含有率を７０％程度に調節
し、ピンチローラー(3) を通り過ぎることにより解圧
し、ほぼ元の厚みまで自己弾性回復させ、樹脂含浸量調
節補強繊維帯状体(F3)をヒータ(4) を有しかつ長さ１
ｍ、幅１０ｃｍ、上下間隔９ｍｍの成形型面を備えた金
型温度１３０℃の加熱硬化金型(5) に導いて引き抜き、
熱硬化性樹脂を硬化させるとともに長方形の横断面形状
に成形して帯状成形体(P1)を得、これを引き取り機(6)
により引き取り速度３０ｃｍ／分で引き取ってから５０
ｃｍの長さに切断し、図２に示すような幅１０ｃｍ、厚
さ９ｍｍの繊維強化樹脂成形体(P2)を得た。
下に説明する。 実施例 まず、図１に示すように、補強繊維製でかつ９３％の空
隙率を有し、厚み２．５ｍｍ、幅１００ｍｍのコンティ
ニュアスマットを４枚積層してなる補強繊維帯状体(F1)
をガイドローラ(1) の案内により、樹脂含浸槽(2) に満
たされた未硬化の熱硬化性樹脂(R) 中を通過させてこれ
に樹脂を含浸させ、つぎに樹脂含浸補強繊維帯状体(F2)
を樹脂含浸槽(2) の前方に配置されかつ３ｍｍの間隙に
保たれたピンチローラー(3) に導くことにより、ここで
元の厚み１０ｍｍより小さな厚みすなわち３ｍｍに圧縮
して樹脂含浸補強繊維帯状体の空隙率を７５％程度にし
て、ピンチローラ間での繊維体積含有率を２５％程度に
することにより、樹脂の体積含有率を７０％程度に調節
し、ピンチローラー(3) を通り過ぎることにより解圧
し、ほぼ元の厚みまで自己弾性回復させ、樹脂含浸量調
節補強繊維帯状体(F3)をヒータ(4) を有しかつ長さ１
ｍ、幅１０ｃｍ、上下間隔９ｍｍの成形型面を備えた金
型温度１３０℃の加熱硬化金型(5) に導いて引き抜き、
熱硬化性樹脂を硬化させるとともに長方形の横断面形状
に成形して帯状成形体(P1)を得、これを引き取り機(6)
により引き取り速度３０ｃｍ／分で引き取ってから５０
ｃｍの長さに切断し、図２に示すような幅１０ｃｍ、厚
さ９ｍｍの繊維強化樹脂成形体(P2)を得た。
【００１０】図３は図２の成形体(P2)の部分拡大詳細図
であり、同図中、(7) は補強繊維、(8) は含浸樹脂、
(9) は空隙を示す。補強繊維製不織布としては、ガラス
コンティニュアスマット（旭ファイバー社製、目付け４
５０ｇ／ｍ2 、比重０．１８）を用いた。未硬化の熱硬
化性樹脂としては、未硬化の不飽和ポリエステル樹脂１
００重量部に、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート１．
２重量部と、炭酸カルシウム１０重量部と、正燐酸系内
部離型剤１重量部とを添加したものを用いた。なお、ピ
ンチローラー(3) と加熱硬化金型(5) との間隔は、１ｍ
に設定した。
であり、同図中、(7) は補強繊維、(8) は含浸樹脂、
(9) は空隙を示す。補強繊維製不織布としては、ガラス
コンティニュアスマット（旭ファイバー社製、目付け４
５０ｇ／ｍ2 、比重０．１８）を用いた。未硬化の熱硬
化性樹脂としては、未硬化の不飽和ポリエステル樹脂１
００重量部に、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート１．
２重量部と、炭酸カルシウム１０重量部と、正燐酸系内
部離型剤１重量部とを添加したものを用いた。なお、ピ
ンチローラー(3) と加熱硬化金型(5) との間隔は、１ｍ
に設定した。
【００１１】比較例１ ピンチローラーで樹脂含浸量の調節を行なわなかったこ
と以外は、実施例と同様にして、実施例と同形状の成形
体を得た。
と以外は、実施例と同様にして、実施例と同形状の成形
体を得た。
【００１２】比較例２ 実施例と同じコンティニュアスマットを１６枚用いたこ
と、ピンチローラーで樹脂含浸量の調節を行なわなかっ
たこと以外は、実施例と同様にして、実施例と同形状の
成形体を得た。
と、ピンチローラーで樹脂含浸量の調節を行なわなかっ
たこと以外は、実施例と同様にして、実施例と同形状の
成形体を得た。
【００１３】比較例３ 補強繊維、熱硬化性樹脂ともに実施例１と同じものを用
い、ピンチローラーを用いずに、厚さ３ｍｍの成形型面
を全長にわたって有した引抜成形用金型を用いたこと以
外は、その他の条件も実施例１と同様にして、幅１０ｃ
ｍ、厚さ３ｍｍの引抜成形体を得た。
い、ピンチローラーを用いずに、厚さ３ｍｍの成形型面
を全長にわたって有した引抜成形用金型を用いたこと以
外は、その他の条件も実施例１と同様にして、幅１０ｃ
ｍ、厚さ３ｍｍの引抜成形体を得た。
【００１４】実施例、比較例１〜比較例３により得られ
た成形体について、見かけの比重、重量繊維含有率を測
定するとともに、得られた成形体形状での曲げ剛性の評
価を行なった。その結果を表１に示す。
た成形体について、見かけの比重、重量繊維含有率を測
定するとともに、得られた成形体形状での曲げ剛性の評
価を行なった。その結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】ここで繊維含有率は、ＪＩＳ Ｋ７０５２
に準じて測定した。また曲げ剛性は、ＪＩＳ Ｋ７０５
５に準じて測定した。表１から分かるとおり、実施例の
場合、成形体比重がかなり小さいにもかかわらず、繊維
含有率が高いために曲げ剛性が比較的高い値を示してい
る。
に準じて測定した。また曲げ剛性は、ＪＩＳ Ｋ７０５
５に準じて測定した。表１から分かるとおり、実施例の
場合、成形体比重がかなり小さいにもかかわらず、繊維
含有率が高いために曲げ剛性が比較的高い値を示してい
る。
【００１７】比較例１では樹脂含浸量の調節を行なって
いないために、補強繊維間の空隙に樹脂が充填されてい
るため、比重が大きいが、曲げ剛性はそれほど大きくは
なっていない。
いないために、補強繊維間の空隙に樹脂が充填されてい
るため、比重が大きいが、曲げ剛性はそれほど大きくは
なっていない。
【００１８】比較例２では実施例と同じ厚みを有する成
形体が得られたが、補強繊維を圧縮したまま硬化させて
いるため、比重が実施例に比べてかなり大きくなってい
る。曲げ剛性の値は実施例に対して大きいが、それ以上
に比重の値が大きく、実施例の方が単位重量当たりの曲
げ剛性は優れているといえる。
形体が得られたが、補強繊維を圧縮したまま硬化させて
いるため、比重が実施例に比べてかなり大きくなってい
る。曲げ剛性の値は実施例に対して大きいが、それ以上
に比重の値が大きく、実施例の方が単位重量当たりの曲
げ剛性は優れているといえる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の繊維強化樹脂成形体の製造方法
によれば、比較的厚みがあり軽量でありながら、機械的
強度に優れた繊維強化樹脂成形体を容易に安価に得るこ
とができる。
によれば、比較的厚みがあり軽量でありながら、機械的
強度に優れた繊維強化樹脂成形体を容易に安価に得るこ
とができる。
【図１】本発明の製造工程を示す側面図である。
【図２】本発明の方法によって得られた成形体の模式的
部分斜視図である。
部分斜視図である。
【図３】図２の成形体の内部の部分拡大詳細説明図であ
る。
る。
(5) ：加熱硬化金型 (8) ：補強繊維 (F1)：補強繊維帯状体 (F2)：樹脂含浸補強繊維帯状体 (F3)：樹脂含浸量調節補強繊維帯状体 (R) ：未硬化の熱可塑性樹脂 (P1)：帯状繊維強化樹脂成形体 (P2)：繊維強化樹脂成形体
Claims (1)
- 【請求項１】 補強繊維製でかつ８０〜９５％の空隙率
を有する不織布１枚よりなるかまたは複数枚積層してな
る補強繊維帯状体に、未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させ
る工程と、樹脂含浸補強繊維帯状体を元の厚みより小さ
な厚みに圧縮して樹脂含浸量を調節する工程と、解圧し
てほぼ元の厚みまで自己弾性回復させる工程と、樹脂含
浸量調節補強繊維帯状体を加熱硬化金型に導いて引き抜
き、熱硬化性樹脂を硬化させるとともに所定横断面形状
に成形する工程とを含むことを特徴とする繊維強化樹脂
成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6236281A JPH0899365A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 繊維強化樹脂成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6236281A JPH0899365A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 繊維強化樹脂成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0899365A true JPH0899365A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=16998467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6236281A Pending JPH0899365A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 繊維強化樹脂成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0899365A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014045429A1 (ja) * | 2012-09-24 | 2014-03-27 | 三菱重工業株式会社 | 風車翼の製造方法 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP6236281A patent/JPH0899365A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014045429A1 (ja) * | 2012-09-24 | 2014-03-27 | 三菱重工業株式会社 | 風車翼の製造方法 |
| JP5925325B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2016-05-25 | 三菱重工業株式会社 | 風車翼の製造方法 |
| EP2899396A4 (en) * | 2012-09-24 | 2016-06-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | METHOD FOR PRODUCING A WINDRAD WING |
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