JPH10156869A

JPH10156869A - 繊維強化樹脂複合体の製造方法

Info

Publication number: JPH10156869A
Application number: JP31938496A
Authority: JP
Inventors: Masanori Hirata; 昌徳平田; Yoshitaka Nakatani; 好孝中谷; Hajime Naito; 一内藤
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】成形時にマット状強化繊維のズレが生じるこ
となく、全体的に均一な繊維強化樹脂複合体の得られる
製造方法を提供する。【解決手段】成形用金型内に、１または複数のマット
状強化繊維を配し、該金型を完全にまたは部分的に閉じ
て原料樹脂を金型内に注入しマット状強化繊維に含浸
し、硬化させる繊維強化樹脂複合体の製造方法であっ
て、製品の周縁部を形成せしめる、成形用金型２０の雌
型２２の部位２５に型締め方向に移動可能な突き出しピ
ン２３を設け、該突き出しピン２３を上記マット状強化
繊維１０に貫通させて該マット状強化繊維１０を所定位
置に固定した状態で上記金型２０を完全にまたは部分的
に閉じ、該金型に原料樹脂を注入後、該突き出しピン２
３を雌型２２に収納することを特徴とする繊維強化樹脂
複合体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化樹脂複合
体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】軽量、高剛性、高強度の性能が要求され
る部材として、近時、繊維強化樹脂成形体が注目されて
いる。繊維強化樹脂成形体は種々の成形方法により得る
ことができるが、その方法としてＳ−ＲＩＭ（Structur
al Reaction Injection Molding ）及びＲＩ（Resin In
jection method) がある。Ｓ−ＲＩＭとは、マット状強
化繊維を金型内に収めた状態で２種類以上の低分子かつ
低粘度の反応性原料樹脂を圧力下にミキシングヘッド中
で混合すると同時に密閉された金型内に注入し、金型内
で重合反応を完結させて繊維強化樹脂複合体を得る製造
方法である。ＲＩとは、マット状強化繊維を金型内に収
めた状態で、注入機によって密閉された金型の注入口よ
り硬化剤を含んだ熱硬化性樹脂組成物を注入し、マット
状強化繊維に含浸し、硬化させる繊維強化樹脂複合体の
製造方法である。

【０００３】しかし、上記従来の製造方法では、金型の
キャビテイー内に配したマット状強化繊維が、金型の動
きにより、または原料樹脂を注入する際の樹脂の流入力
により、所定の位置からズレが生じるという問題があっ
た。強化繊維の位置ズレが生じると、得られた繊維強化
樹脂複合体の一部に樹脂未含浸部や樹脂単独部が生じた
り、複合体からはみ出したバリを生じ後加工での除去作
業が必要になる等の問題があった。

【０００４】そこで、特開平４−２６５７１２号公報で
は、金型のキャビテイー内に収めた繊維強化材の外周縁
の一部に位置決め用の張り出し部を設けて、その張り出
し部をキャビテイー内壁部に圧接させる方法が提案され
ている。しかし、上記方法では、張り出し部を設けるた
めの繊維強化材の切断が必要で、繊維強化材の切断作業
工数を要し、しかも繊維強化材の原料効率が悪くなる。
また張り出し部がキャビテイー内壁部に圧接されるた
め、その部分が圧縮されがちとなり、樹脂の含浸が不良
になったり、変形しやすくなるという問題がある。ま
た、この方法では、平板のような平面体にはいくらかズ
レ防止の効果があるが、箱型体のような側面部を有する
形状ではズレ防止の効果は発現しない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みてなされたものであり、その目的は、成形時にマッ
ト状強化繊維のズレが生じることなく、全体的に均一な
繊維強化樹脂複合体が得られる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
脂複合体の製造方法は、成形用金型内に、１または複数
のマット状強化繊維を配し、該金型を完全にまたは部分
的に閉じて原料樹脂を該金型内に注入しマット状強化繊
維に含浸し、硬化させる繊維強化樹脂複合体の製造方法
であって、製品の周縁部を形成せしめる、成形用金型の
雌型の部位に型締め方向に移動可能な突き出しピンを設
け、該突き出しピンを上記マット状強化繊維に貫通させ
て該マット状強化繊維を所定位置に固定した状態で上記
金型を完全にまたは部分的に閉じ、該金型に原料樹脂を
注入後、該突き出しピンを雌型に収納することを特徴と
する。

【０００７】なお、上記金型閉合と突き出しピンの収納
の関係については、最初に金型を部分的に閉じた状態で
原料樹脂を注入した場合は、その後完全に金型を閉じて
から突き出しピンを雌型に収納する。

【０００８】本発明で用いられるマット状強化繊維とし
ては、例えば、チョップドストランドマット、コンティ
ニアスマット等、マット状体にされたガラス繊維、炭素
繊維、アラミド繊維等が挙げられ、さらに、これらの繊
維材からなるクロスも包含される。

【０００９】上記マット状強化繊維は、単独で用いても
よいし、マット状体又は網状体を積層して用いることも
できる。マット状体および網状体としては、マット状強
化繊維よりも樹脂流通性の高いものが用いられる。通
常、マット状体は、それ自体が樹脂流通空間を有し、網
状体では、網状体とマット状強化繊維とにより樹脂流通
空間が形成される。この樹脂流通空間はマット状強化繊
維に比べて流動抵抗が少ない状態で注入された樹脂が通
過しうる。

【００１０】マット状体としては、例えば、ポリプロピ
レン、ポリエチレン、ナイロン等の合成繊維がランダム
または規則的に絡み合った比較的目の粗いものが挙げら
れる。網状体としては、例えば、金網があげられる。

【００１１】本発明で用いられるマット状強化繊維にマ
ット状体を積層したマット状強化繊維積層物の一例とし
ては、図１に示すような積層物１０が挙げられる。積層
物１０は、例えば、ポリプロピレン製のマット状体１１
を２枚のガラスマット１２でサンドイッチ状に積層して
なる積層物である。

【００１２】本発明で用いられる原料樹脂としては、通
常のＳ−ＲＩＭ及びＲＩに用いられる反応性原料樹脂ま
たは熱硬化性樹脂組成物が挙げられる。反応性原料樹脂
としては、例えば、イソシアネートとポリオールを混合
するウレタン樹脂、ビスフェノールＡ型樹脂と酸無水物
系硬化剤を混合するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエ
ン樹脂等が挙げられる。このうちでも、ウレタン樹脂お
よびジシクロペンタジエン樹脂が好適に用いられる。ま
た、熱硬化性樹脂組成物としては、例えば、硬化剤を含
む不飽和ポリエステル樹脂が挙げられる。

【００１３】本発明で用いられる突き出しピンにつき、
図２〜図４にて説明する。図３、４は図２の丸で囲んだ
箇所の突き出しピンの動作を示す説明図である。成形用
金型２０は本発明で用いられる金型の一例であり、箱型
の繊維強化樹脂複合体を得るためのものである。該金型
２０は雄型２１と雌型２２とからなり、雄型２１は上下
動する可動型であり、雌型２２は固定型である。周縁部
位２５は箱の周縁部（ツバ部）を成形するための雌型の
部位である。この部位２５には複数の突き出しピン２３
が設けられている。突き出しピン２３はエアー配管２４
に接続されており、エアーの力でピンが上下するように
なっている。

【００１４】成形前に、雌型２２の内側に沿ってマット
状強化繊維積層物１０を配し、図２のように雌型２２の
周縁部位２５において、該積層物１０に突き出しピン２
３を貫通させる。次いで雄型２１を下降させて雌型２２
に近づけ雄型２１と雌型２２とを部分的に閉じるか、ま
たは雄型２１と雌型２２を合わせて完全に閉じる。

【００１５】上記、部分的に閉じる、とは、雄型２１と
雌型２２によってマット状強化繊維積層物１０が圧接さ
れた状態をいう。そして、部分的または完全に閉じた成
形金型内に原料樹脂を注入する。突き出しピン２３の先
端を、原料樹脂の注入後に図３のように雄型２１の下面
に接するよう下げ、次いで突き出しピン２３を該積層物
１０から抜いて、図４のように雌型２２の中に収納す
る。

【００１６】製造する成形体の形状、用いるマット状強
化繊維の種類、用いる原料樹脂の種類、成形金型の閉じ
方等によって、突き出しピン２３は図３の位置に止める
ことなく図４のように雌型２２の中に収納することもで
きる。

【００１７】（作用）上述の通り、型締め時には、マッ
ト状強化繊維は突き出しピン２３により固定されてお
り、雄型の下降の動きによるマット状強化繊維のズレは
生じない。また、樹脂注入時には、突き出しピン２３に
より固定されているか、または、雄型と雌型に圧接され
ており、樹脂の流入力でのズレも生じない。従って、本
発明の製造方法で得た繊維強化複合体は全体に平均的に
強化繊維が存在したものとなり、樹脂単独部分を生じな
い。また、複合体からはみ出したバリを生じることがな
く、後加工でのバリ除去作業の必要がない。

【００１８】

【発明の実施の形態】

【実施例】以下本発明の実施例を比較例とともに示す。実施例１図５に本実施例で得た箱型の繊維強化樹脂複合体３０を
示す。寸法は、縦１００ｃｍ、横２００ｃｍ、深さ７５
ｃｍ、箱上面の周縁部（ツバ）の幅５ｃｍであり、厚さ
は底部、側面部、周縁部いずれも６ｍｍである。マット
状強化繊維としてはガラスマットを用い、これにポリプ
ロピレン製マットを積層して積層物１０（図１参照）と
し、これに樹脂を含浸させた。すなわち、ポリプロピレ
ン製マット状体１１としてはポリプロピレン製コンティ
ニアスマット（繊径０．６ｍｍ、２５０ｇ／ｍ²、厚さ
１０ｍｍ、ただし厚み方向に圧縮可能）を用い、２枚の
ガラスコンティニアスマット（旭ファーバーグラス社製
Ｍ８６０９、６００ｇ／ｍ²）１２でサンドイッチ状に
積層してなる積層物１０である。

【００１９】図２に示すように、用いた金型２０は雄型
２１と雌型２２とからなり、図示してない成形用プレス
機にとりつけ、雄型２１は上下動する可動型とし、雌型
２２は固定型とした。雄型２１と雌型２２ともに温水に
て７０℃に加熱して用いた。

【００２０】上記積層物１０を雌型２２の内側に沿って
配し、箱の周縁部（ツバ部）を成形するための雌型の周
縁部位２５にて突き出しピン２３を積層物１０に貫通さ
せて固定した。次に雄型２１を雌型２２との合わせ面よ
り１０ｃｍのところまで下降させ、ゲート２６から樹脂
を注入した。

【００２１】用いた樹脂は、ポリオール（住友バイエル
ウレタン社製ＳＢＵポリオールＨ６２３）１００重量
部及びイソシアネート（住友バイエルウレタン社製Ｓ
ＢＵイソシアネート０３８９）１８６重量部であり、ポ
リオールは第１スプルー２７から、イソシアネートは第
２スプルー２８から共にミキシングヘッド２９に導入
し、ここで混合した。

【００２２】樹脂の注入完了後、雄型２１をさらに雌型
２２との合わせ面まで下降させた。このとき、突き出し
ピン２３も図３に示す位置に下降した。型締め終了後、
突き出しピン２３を図４に示すように雌型２２の内部に
収納させた。

【００２３】かくして得られた箱型の繊維強化樹脂複合
体は、隅々まで均一に強化繊維が存在しており、またバ
リは全く発生しなかった。

【００２４】比較例１突き出しピンを有しない雌型２２を用いた以外は実施例
１と同様にして、実施例１と同一形状、寸法の箱型の繊
維強化樹脂複合体を製造した。得られた複合体は、その
端部の一部（特に、周縁部）に強化繊維が含まれていな
い箇所が存在する不良品であった。

【００２５】

【発明の効果】本発明の繊維強化樹脂複合体の製造方法
によれば、金型の動く力や原料樹脂注入時の樹脂流入力
が加わっても、マット状強化繊維の位置ズレが生じない
ので、原料樹脂未含浸部や樹脂単独部が生ずることがな
く、均一な繊維強化樹脂複合体を得ることができ、特
に、深い側面部を有する箱型の繊維強化樹脂複合体の製
造方法として実用価値が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】マット状強化繊維積層物の一例を示す模式的斜
視図である。

【図２】本発明の実施に用いられる製造装置の模式的断
面図である。

【図３】図２に示した突き出しピンの動作を示す説明図
である。

【図４】図２に示した突き出しピンの動作を示す説明図
である。

【図５】本発明で得られる繊維強化樹脂複合体の１実施
例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０マット状強化繊維積層物１１マット状体１２マット状強化繊維（ガラスマット）２０成形用金型２１雄型２２雌型２３突き出しピン２４エアー配管２５周縁部位２６ゲート２７第１スプルー２８第２スプルー２９ミキシングヘッド３０繊維強化樹脂複合体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形用金型内に、１または複数のマット
状強化繊維を配し、該金型を完全にまたは部分的に閉じ
て原料樹脂を該金型内に注入しマット状強化繊維に含浸
し、硬化させる繊維強化樹脂複合体の製造方法であっ
て、製品の周縁部を形成せしめる、成形用金型の雌型の
部位に型締め方向に移動可能な突き出しピンを設け、該
突き出しピンを上記マット状強化繊維に貫通させて該マ
ット状強化繊維を所定位置に固定した状態で上記金型を
完全にまたは部分的に閉じ、該金型に原料樹脂を注入
後、該突き出しピンを雌型に収納することを特徴とする
繊維強化樹脂複合体の製造方法。