JPS5818220B2 - 樹脂、らせん状に巻いた繊維及び渦巻き状連続繊維の高強度複合体及びその製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス繊維強化樹脂物品に係わるものである。

特に本発明は熱硬化性樹脂連続ガラス繊維強化らせん巻
板合体の成形法に係わる。

ガラス繊維の様な繊維材料で樹脂を強化するという考え
方は周知である。

樹脂を強化する方法は、射出成形用組成物に約３．ｚｍ
ｍ（ｘ／８インチ）の短繊維を加えることから、積層品
を作るのに樹脂と組み合わせて繊維を織ったマットを使
うこと迄及ぶ。

他の複合体はマンドレルの上に樹脂含浸繊維を巻き付け
ることによって成形された。

下記の文献は繊維で樹脂を強化する方法を例示し、本発
明に適切と考えられるものである。

。ウオング（Ｗｏｎｇ ）等の米国特許
第３６６９６３８号はガラス繊維が無作為に配置された
マットを、短繊維化し、結合剤と組合わせたガラス繊維
から好ましくは結合剤を落下する繊維に散布することに
より成形する方法を開示している。

ウオング等。はまた連続繊維を成形ベルトの上に置きマ
ットを成形するのに用いる方法を開示している。

之等の連続繊維はマットの上に置かれてから樹脂が散布
されるか、マットの上に置かれる前に散布される。

第６図と第７図に連続ストランドを用いる具体例が示さ
れている。

ミラー（Ｍｉｌｌｅｒ）等の米国特許第３８７３２９１
号はガラスフィラメントを廻転するドラムに連続的に巻
き付けて、ドラムへの巻き付は後に結合剤溶液を散布し
て、ガラス繊維マットを成形する方。

法を示している。

トーツス（Ｔｈｏｍａｓ ）等の米国特許第３０４４１
４６号は渦巻いた単一繊維または横延伸連続繊維を短繊
維長の繊維と樹脂とを組み合わせて複合成形品を成形す
る組合せについて開示している。

フランク イベ、；＜ （Ｆｒａｎｋ １ｖｅｓ ）と
ルイスＡ、ベイコン（Ｌｏｕｉｓ Ａ、 Ｂａｃｏｎ）
による“チョップ−フープ（Ｃｈｏｐ −Ｈｏｏｐ ）
繊維ワインディング“という題の文献〔プラスチック工
業会、強化プラスチック／複合体会、第３１回技術委員
年会、１９７６年（ｔｈｅ ３１ ｔｈ Ａｎｎｕａｌ
ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ 、 １９
７６ Ｒｅ１ｒｄｏｒｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃｓ／Ｃｏ
ｍｐｏｓｉｔｅｓ １ｎｓｔｉｔｕｔｅ 、 ｔｈｅ
５ｏｃｉｅｔｙ ｏｆ ｔｈｅＰｌａｓｔｉｃｓ １ｎ
ｄｕｓｔｒｙ、 ｉｎｃ、 ） 、第２３−Ａ節、第１
〜４頁）にはフープワインディング（ｈｏｏｐｗｉｎｄ
ｉｎｇ）と短繊維銃射の組み合せの方法を開示している
。

そこに開示された方法では、ストランドのフープワイン
ディングはフープストランドがある領域を被覆する直前
にドラム表面に短繊維ストランドと樹脂を銃射すること
によって行われる。

上記の系のすべてによって有用な製品が作られた。

高強度材料を作ることの困難性はそのま〜残っている。

上記成形方法では、ガラス繊維を高濃度とした場合の繊
維特にガラス繊維と樹脂の良好な結合を得ることが困難
である。

よく濡れていない高濃度のガラス繊維では、薄層剥離に
よって低強度の製品ができる結果を生ずる。

上記製品の有する次の困難＆Ｌ製品の成る部分での樹脂
被覆の規則被覆と、樹脂の不規則の存在によって、材料
強度が一定でないことである。

銃（ｇｕｎ ）で短繊維に樹脂を適用する方法では、銃
は樹脂と繊維の球を適用する傾向があるので、均一被覆
というよりは不均一な被覆を作る。

チョップ−フープ法の有するもう１つの困難は、全樹脂
量を短繊維化された繊維と一緒に加えなげればならず、
それ故に巻かれる繊維を適度に濡らすことが出来ないと
いうことである。

それ故、熱プレス成形出来る改良された横方向物性を有
する高強度、高品質の繊維強化樹脂複合体に対する要求
は残されている。

らせんに巻いた樹脂被覆繊維を短繊維と組合せた複合体
の成形に対して、発明者Ｅ、ｐ、カーレイ（Ｃａｒｌｅ
ｙ）とＲｏＨ，アラクレイ（Ａｃｋｌｅｙ ）の発明の
名称“樹脂、らせんに巻いた繊維と短繊維化した繊維の
高強度複合体及びその成形法（Ｈｉ ｇｈＳｔｒｅｎｇ
ｔｈ Ｃｏｒｉｏｓｉｔｅ ｏｆ Ｒｅ５ｉｎ、 Ｈｅ
ｌｉｃａｌｌｙｗｏｕｎｄ Ｆｉｂｅｒｓ ａｎｄ Ｃ
ｈｏｐｐｅｄ Ｆｉｂｅｒｓ ａｎｄＭｅｔｈｏｄ ｏ
ｆ ｉｔｓ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）”の同時継続出願に
１つの方法が提案されている。

之によって秀れた製品が作られる。

然し乍ら積み荷台、及びトラックの床の様な高衝撃の領
域で使用するのによりよい耐浸透及び耐薄層剥離性を持
った製品の要求がまだ存在する。

更に短繊維法では切断された繊維がマンドレルに付着せ
ずに床に落ちて失なわれるので、成る程度の繊維の損失
を生じる。

本発明の目的は、先行技術の方法の欠点を克服するにあ
る。

他の目的は、高強度樹脂−ガラス繊維複合物品を成形す
るにある。

次の目的は、横方向に改良された強度をもつ、成形可能
の高強度ガラス繊維強化複合体を製造するにある。

他の目的は歪まない樹脂−ガラスストランド複合体を造
るにある。

更に次の目的はガラス繊維と樹脂の浪費の少ない樹脂−
ガラス繊維複合体を製造するにある。

更に次の目的は高ガラス繊維含量の樹脂−ガラス繊維複
合体を造るにある。

更にもう１つの目的は耐衝撃性の極めて良好な樹脂−ガ
ラス繊維複合体を造るにある。

本発明のも５１つの目的は浪費することなく複合高強度
物品を製造するにある。

再び本発明の他の１つの目的は均−喘性を有する樹脂−
ガラス繊維複合体を作るにある。

更にもう一つの目的は衝撃による薄層剥離に対して高い
抵抗値を有する高強度樹脂−ガラス繊維複合体を製造す
るにある。

本発明のこれ等の、及び他の目的はドラム領域に乾燥し
たガラス繊維の渦巻いたストランドを適用し、該ドラム
領域をらせんパターンにガラスストランドを巻くことに
よって直ちに被覆し乍ら、ドラム上にらせんパターンに
ガラス繊維の樹脂で濡らしたストランドを巻いてゆく事
によって一般に達成される。

本発明の最良の方法では、ガラス繊維は成形された複合
体が約５０重量部の巻いたガラスストランド、約２５重
量部の渦巻きガラス繊維ストランドと約２５重量部の樹
脂マトリックス含量を有する様な量で用いられる成形用
パッケイジ （ｆｏｒｍ ｉｎｇ ｐａｃｋａｇｅ ）からの連続ガ
ラスストランドである。

ガラスストランドは、浴につづいて、公差の厳しいオリ
フィスを通り、らにんワイディング（ｗ ｉｎｄｉｎｇ
）でドラムに適用される前に樹脂含量を制御すること
により、樹脂は注意深く計量された量用いられる。

更に好ましくは最も強い複合体は約８２度と８７．５度
の間のへリックスフィンディング角度を有する。

さて第１図に例示された方法を参照して本発明について
一般的に述べる。

成形パッケイジ１４を含有するクリール （ｃｒｅｅｌ ） １２をガラス繊維の成形パッケイジ
からの糸を装置の供給する目孔（ｅｙｌｅｔ ） １５
によって引き出される様に配置する。

磁器目孔が、各成形パッケイジを目孔から供給するのに
用いられる。

成形パッケイジ１４からのガラスストランド端部は、捩
れることなくガラスストランドへの摩擦を最少にして単
一包装ガラスストランドを更に供給するノックアウトボ
ード（ｋｎｏｃｋ ｏｕｔ ｂｏａｒｄ ）２５を通っ
て供給される。

ガラスストランドはノックアウトボード２５から、ガラ
スストランド粗分は案内バー（５ｔｒａｎｄ ｇｒｏｕ
ｐｉｎｇ ｇｕｉｄｅ ｂａｒ ）３１について一般的
に３２として示される浴に導かれる。

浴は案内バー３１に入口磁器案内３５を有する容器３３
から作られる。

磁器案内３５を通って浴に入ったガラスストラッドは、
樹脂浴の表面下を引張られて、浴を通過中３６の様な棒
によって沈められたま瓦でいる。

浴からの出口オリフィス３４は許容差を厳しく制御され
ていて、各集合ガラスストランド上に計量された所定量
の樹脂を計量する。

浴に入る前に一緒にされていない成形パッケイジガラス
ストランドを使用することによって、出口オリフィスの
厳しい公差によって確実に注意深（計量された量の樹脂
をガラスストラッドに付着させ乍らよりよ（濡らすこと
が出来る。

浴中の樹脂液面は図示されていない液面制御器により制
御されていて、一般的に７２として示される浴深からの
浴成分の追加を制御する。

浴３２を出た後、今硬化していない樹脂で被覆されたガ
ラスストランドは、一般的に５２で示されるワイングー
に導かれる。

ガラストランドはガラスストランド案内板５１と所定の
間隔と径を持つ目孔を有するスペーサーバー５７を有す
る横行往復台（ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ ｃａｒｒｉａｇ
ｅ ） ５５に導かれる。

横行往復台５５のスペーサーバー５Ｔ上の目−ＴＬ／）
径と間隔は、ガラスストランドが目孔によって摩耗する
ことな（且つらせんワイングーが次の層のガラスストラ
ンドを前に巻かれた層のガラスストランドの間の余地に
正確に置き落ち着かせる様な正しい間隔にある事を確保
することが重要である。

ドラム５４の回転速度はワイングー制御器５３での選択
によって制御される。

機械の設定を変え種々のらせん角度変更を行なう。

渦巻き繊維用のガラスストランドは目孔１５を通って導
かれる成形パッケイジ１４を有するクリール２３から成
る一般的に２２として示される源から導かれる。

クリールからガラスストランドはノックアウトボード２
６中の磁器案内を通り、ついで案内７４を通って渦巻き
ガラスストランド適用器５６に導かれ、こ＼で樹脂を含
浸した連続ガラスストランドが連続ワインディングマン
ドレルに接触する直前にマンドレルに適用される。

渦巻きガラスストランドは切断刃を取り除いた在来のエ
ヤーモーターチョッパー銃５６によって適用される。

ガラスストランドはドラムの周辺速度より大きな速度で
過剰供給されるので、マンドレル上に渦７７となって置
かれる速度で適用される。

銃は渦巻きガラスストランド７７を平行化した連続ガラ
スストランド７８の下に投射出来る様に横行往復器５５
の下部に置かれる。

空気ホース７３が銃を駆動する空気を供給する。

例示した装置はらせんワインディング用横行往復器と廻
転マンドレルを使用しているが、静止しているガラスス
トランド源から巻き付は乍ら廻転と軸に？Ｓ５運動の両
者を行なうマンドレルを使用することも本発明に含まれ
る。

渦巻きガラス繊維とらせん状に巻かれたガラス繊維の複
合体が加熱された金属マツチドモールド（ｍａｔｃｈｅ
ｄ −ｍｅｔａｌ −ｍｏｌｄ ）と水圧を使って構造
体成形物に加工するに適した複合成形用シートを生ずる
。

渦巻きガラスストランドとらせん状に巻かれたガラス繊
維の複合体は膨らませうる芯に巻いて芯メンバーの上で
硬化させ直接成形品を作る事も出来る。

動力駆動乗物の軽量化の要求は増加して居り、その結果
運輸業用の構造部品で、高強度、高密度材料を金属と置
き換える要求も増加している。

本発明の複合体は他の物品には見出されない高強度、成
形性及び重量減少を提供する。

本発明品及び方法の論議において成る用語に定義を与え
ておくのが有用である。

本明細書では下記の定義を使用する。

マンドレル その周りにワインディングを行なう型。

バンドまたはリボン マンドレルに巻かれる時に平行に
されたガラスストランドに用いられる用語。

バンドまたはリボン巾 バンド方向に垂直に計ったバン
ドの巾。

サーキット（Ｃ１ｒｃｕｉｔ ） 往復器の完全な１
サイクル。

パターン １つのガラス繊維バンドが前に巻かれたバン
ドに接近して置かれる時に完全なｌパターンが形成され
る。

往復器の１サイクル後、バンドが近接する様になれば、
パターン当り１サーキツトがある。

バンドが前に巻かれたバンドの近傍に置かれる迄に往復
器の２サイクルが必要なら、その時にはパターン当り２
サイクルがある。

Ｔ：Ｃは“１パターンを完成する横行サーキット“に対
する“１パターンを完成するマンドレル回転“の比であ
る。

層（１ａｙｅｒ ） リボンまたはバンドによる両横
方向のマンドレルの被覆。

固いリホンノ場合、１つの層がマンドレル上を完全に被
覆するが、ストランドの間に間隔をもつ開いたリボンの
場合にはダイヤモンド型の隙間が存在するであろうかう
層はマンドレルを完全には被覆しない。

プライ ダイヤモンド型の隙間を持たずにマンドレルを
完全に被覆すること・。

固いリボンまたはバンドの場合には１層は１プライに等
しい。

開いたリボンはｌプライを得るのに１層以上を必要とし
、必要な層数はガラスストランド間の間隔とガラススト
ランド幅に依存する。

交差（Ｃｒｏｓｓｏｖｅｒｓ ） ガラス繊維ストラ
ンドを回転スるマンドレルに巻（時に交差はガラス繊維
ストランドの内部製織を起す。

内部製織は交差の数が増加すると共に増加する。

交差は平行化されたガラス繊維ストランド間に間隔を有
するリボンを巻く事によって達成出来る。

固いリボンの交差はパターンを完成するに要するサーキ
ットの数を増加すること、即ちＴ：Ｃ死中のＣを増加す
ることにより達成される。

ヘワックス（ｈｅｌｉｘ ）角度 ＝α＝マンドレルの
本体上のバンドとマンドレルの縦軸に平行なマンドレル
本体上の１つの線との交差によって作られる夾鋭角。

ワインディング角度 −β−マンドレル本体上のバンド
のマンドレルの縦軸に垂直なマンドレル本体上の１つの
線との交差によって作られる夾鋭角。

本発明によって種々の熱硬化性樹脂とガラス繊維を使用
して製品特性を変えることが出来る。

本発明の方法及び複合体に影響する因子の内には、複合
体のガラス繊維含量、ヘリックス角度、巻き角度、連続
ガラスストランド対渦巻きガラスストランド対樹脂の比
、樹脂組成及びガラスストランド間の間隔がある。

本発明に好ましい繊維はガラス繊維ストランドで、この
繊維は高強度特性が得られ、本発明のマンドレル上で渦
巻きまたは巻き付けるのに適していて、樹脂繊維複合体
を形成するからである。

最良の材料は成形パッケイジからのガラス繊維であって
、この繊維は秀れた濡れ性を有し、容易にフィラメント
化せず樹脂と良好に結合するからである。

本発明方法及び複合体に用いられる熱硬化性樹脂は、成
形される複合体に必要な結合と強度を与える物質であれ
ばどれでもよい。

代表的樹脂の内には、ノボラックがある。

本発明に適した樹脂は、ビニルエステルエポキシ樹脂、
ポリウレタン、及びポリエステルである。

本発明に使用出来る代表的熱硬化性ポリエステル樹脂は
、クロエケル（Ｋｒｏｅｋｅｌ ）の米国特許第３７７
２２４１号：クロエケルの米国特許第３７０１７４８号
及びダファノ（Ｄａ Ｆａｎｏ ）の米国特許第３８４
０６１４号に開示されている。

好ましい樹脂材料は熱硬化するポリエステル樹脂であり
、熱硬化性ポリエステルは高強度複合体を与え、複合体
の硬化前熱及び加圧成形中に適正な貯蔵寿命を与えるか
らである。

好ましい成形コンパウンドを成形する時に貯蔵中著しく
は劣化せず、熱圧成形中に硬化する樹脂が必要である。

連続らせん巻きストライド、連続渦巻き繊維及び樹脂の
比は許容される成形性物品を生じるどの様な組合せにも
調節出来る。

最終製品中の連続ストランドの量は約７９と約２０重量
パーセントの間が適している。

最終製品中の連続ストランドの好ましい量は、最強複合
品とするためには連続ストランドの約４５と約６０重量
パーセントの間にある。

最終複合製品中の渦巻き繊維の量は約１と６０重量パー
セントの間が適している。

連続ストランドのフィンディング方向を横切った方向に
良好な強度を与えるには、渦巻き繊維の好ましい量は、
複合体の約２０と約４０重量パーセントの間にある。

複合体中の樹脂の範囲は約５０と約１５重量パーセント
の間にある。

好ましい樹脂量は適正な濡れと最高の物性に対しては最
終製品の約２０と約３５重量パーセントの間にある。

マンドレル上のワインディングのへリツクス角度は複合
体に好ましい特性を与え、マンドレルの端部での無駄を
最少にする様に選ばれる。

典型的にはへリツクス角度は４５°程度小さいか８９．
９゜程度大きい。

無駄を最少にした複合物品に適した角度は、約７１°と
８９．８９°の間にある。

良好な成形特性を有する極めて強い複合体物品に対して
好ましいヘリックス角度は約８２．５°と約８７．５°
の間にある。

最適強度をもつ複雑形状の最適成形に対しての最適へリ
ツクス角度は約８５゜であることが見出された。

最適の複合体は約５０重量パーセントの巻回連続ストラ
ンド、２５重量パーセントの渦巻き繊維と２５重量パー
セント樹脂マトリックスから成り約８５°のらせん角度
で巻かれたものであり、一次強化方向に高強度を与え、
一次強化を横断する方向に満足すべき強度を有すること
が見出された。

連続ストランドを浸漬する好ましい方法は図面に示され
ているものであり、フィンディング用の連続ガラススト
ランドが樹脂浴を通過し、ついで公差の厳密なオリフィ
スを通して引張られる。

好ましいオリフィスは線引きダイスである。

この方法によれば、繊維の樹脂含量を強化重量に対して
十または一２％、より典型的には＋または一１％に制御
出来る。

成形パッケイジからの好ましいガラスストランドは、１
本から１５本が各オリフィスを通過する様に引出される
。

好ましいガラスストランドは成形パッケイジからのに−
３７，５であって、浴の各オリフィスにこれ等の５本の
ストランドを通す。

樹脂を成型パッケイジ繊維上へ浴から良好に付着させる
には樹脂の粘度が４００から１２００センチポイズの間
であるのが好ましい。

らせんワインディングは所望の層数が成形する迄続けら
れる。

好ましいのは巻回材料の３回幌全プライである。

これによって高強度を有し、自動車及びトラックの車体
部品に適している約３．２１１１Ｋ（８分の１インチ）
の厚さに成形する複合体を作る。

より厚い部分には数枚の３プライシートを成形操作で結
合出来る。

渦巻きガラス繊維は渦巻きガラス繊維をマンドレルに適
用する時に連続ガラスストランドの下に濃縮されるに充
分な狭さの流れで渦巻きガラス繊維をマンドレルに投射
出来るどの様な在来の器具でも適用出来る。

渦巻き適用用の好ましいガラス繊維はに−３７，５成形
用パツケイジからのものである。

このガラス繊維は渦を巻く時に、そのガラスストランド
としての本質を維持して居り、最も重要なことは連続ガ
ラスストランドで運ばれる樹脂によりよく濡れることで
ある。

マンドレル上の渦の径は遅く用いればより多くの、早く
用いればより少いガラスストランドを使って同じガラス
含量でも変えることが出来る。

らせんワインディングを作るワイングーはどの市販のワ
イングーでもよい。

マンドレル径約８８．９ｃｒｒＬＣ３５インチ）のマン
ドレルを、表面速度的１５２（％’分（５００フイ一ト
／分で操作されるマツククリーンーアングーソン（ＭＣ
Ｃ１ｅａｎ −Ａｎｄｅｒｓｏｎ ）Ｗ −２型フイラ
メントワインダーが適当なことが見出された。

然し乍ら、他のワイングーも市販されて居り使用出来る
。

ワイングーは所望のへリツクス角度、所望の載置連続パ
ターンを作る様に調整出来る種々のギヤー調節または電
気制御が組み込まれている。

ガラスストランド間の間隔は横行往復器、の上に置かれ
ているスペーサーバーによって制御される。

連続ガラスストランド間の距離はスペーサーバー目孔の
中心間隔によって注意深く規制される。

単一プライのシートを作るには３層の形成を行うのが好
ましい。

ヘリックス角度の微調整によって、第２及び第３層の連
続ガラスストランドを第１層の連続ガラスストランド間
隔に正確に組み入れるのが好ましい。

之によってダイヤモンドの隙間（ｏｐｅｎ ｄｉａｍｏ
ｎｄ ）がなく、しかも多くの応力伝達交差を持ってい
る出来るだけ薄い複合体を生む。

この好ましい連続ガラスストランドの組み入れを行う為
には、リボン間の間隔を連続ガラスストランド間の間隔
に等しくさせる事が必要である。

連続ガラスストランドのらせんワインディングの方法及
び装置は当該技術分野に公知であり、それ自身は本発明
の新規な特徴を構成しない。

然し乍ら、次々の層が第２層のガラスストランドが第１
層のガラスストランドの間に正確に組み入れられ、第３
層のガラスストランドが第２層と第１層のガラスストラ
ンドの間に正確に組み入れられる様に巻かれる本発明の
好ましい方法は、当該技術分野で行われた。

ことがなく、本発明方法において最高の強度を与えるこ
とが見出された。

ガラスストランドの組み入れは、ガラスストランド間に
最大数の交差を生じる。

この様な交差は本発明が成形される物品の強度を増加す
る。

下記の実施例は本発明の好ましい具体例を例示する。

特記しない限り部及びパーセントは重量である。

実施例 Ｉ Ｋ−３７，５ガラス繊維連続ストランドを有する６０箇
の成形パッケイジのクリールが設けられ、５０本の連続
ガラスストランドが１２ケのオリフィスの各々を通って
樹脂で被覆する為に浴中に引き出される。

浴はＰＰＧ５０３３５熱硬化性インフタリツクポリエス
テル樹脂を含有する。

連続ガラスストランドは浴に入って来るストランド重量
の約５０％に相当する樹脂量を含浸する様に選ばれた公
差の厳しいオリフィスを通って浴から引き出される。

３箇の成形パッケイジ群がクリールの上に配置され、切
断刃を除いて変更を加えたチョッパー銃に引かれる・。

変更したチョッパーによる供給は、浴から引出されるガ
ラス繊維重量の半分に相当する速度であり、マンドレル
上に渦巻き状に投射される。

厳密な差を有するオリフィス径は約０．９４１！ｍ（０
，０３フインチ）であり、線ダイスより成る。

ワイングーは径約７８．７ｃＩｒＬ（３１インチ）のマ
ンドレルを、周辺速度的９１．４ ｍ７分（３００ｆｐ
ｍ ）で廻転するマツク！リーンーアングーソンＷ−２
型ワインダーである。

マンドレルは付着防止及び貯蔵カバーとして作用する１
枚の塩化ビニルプラスチックフィルムで覆われている。

ワイングーはマンドレル上に約１２２ｍ（４８インチ）
幅のシートを作る様にプログラムされている。

ワイングーのトラバース（ｔｒａｖｅｒｓｅ ）機構に
、マンドレルに適用されている連続ガラスストランド間
に０．６６ｃＩｒＬ（０，２６インチ）の中心間隔を持
つスペーサーバーを備え付ける。

之により約０．４１ｃｙｙｔ（０，１６インチ）のガラ
スストランド間隔を生ずる。

ワイングーは約０．４１ｃｍ（０，１６インチ）のリボ
ン間隔を残す様にプログラムされる。

樹脂浴温は約２６．７℃（８０下）と約２９．４℃（８
５″Ｆ）の間に維持される。

ワイングーをヘリックス角度約８４．７６°で操作する
。

トラバース機構の上に置かれたスペーサーバーは連続ガ
ラスストランドがスペーサーバーから殆んど制御備差を
持たずに直接マンドレルの頂部に進む様な位置に載置さ
れる、変更を加えたチョツピイング銃は、連続ガラスス
トランドがマンドレルに巻かれる時に連続ガラスストラ
ンドによって直ちに被覆されるマンドレル上の点に渦巻
きガラス繊維を向ける。

渦巻きガラス繊維は１．２７から３．８１ｃｒｒＬ（０
，５から１．５インチ）の間の径の小円に渦巻く。

連続ガラスストランドの第１層がマンドレルに巻かれ、
第２層が始まる時に変更されたチョッパー銃が始動して
、渦巻きガラス繊維を適用し始める。

ワイングーは１プライを作るのに３層を必要とする。

第８層を形成した後に、渦巻きガラス繊維を止めて、第
３プライ゛の最終層である第９層はチョッパーを操作せ
ずに適用される。

ついで３プライの複合体をプラスチックフィルムで覆う
。

複合シートを切開いてマンドレルから外する。

複合体の０．０９３ｍｊ（１平方フイート）断片を約３
分間約３５に９／ｃｒｒｉ（５００ｐｓｉ ）で形成す
る。

レイでこれ等の試料を試験し、ワインディング方向に垂
直に下記特性を有することが見出された。

引張り強さ約６３３〜７７３に９／Ｃａｔ （９〜ｌｌ
Ｘ１００Ｏｐｓｉ ）、屈曲強さ約１３３５〜１４７６
に／ｉ／ｃｄ（１９〜２１Ｘ １０００ｐｓｉ ）、及
び屈曲モジュラス約７．７Ｘ ９．ＩＸ １０３に９／
Ｃｎｔ（１，１〜１．３Ｘ１０’ｐｓｉ）、巻き方向に
平行方向の測定は、引っ張り強さ、約５６□２４ｋｇ／
Ｃ４（８００００ｐｓｉ ）、屈曲強さ約９４９０ｋｇ
／ＣＪ（ｉ ３５０００ｐｓｉ ）及び屈曲モジュラス
約４０．４〜４２Ｘ１０’に９／ａｒｔ （５，７５〜
６、ＯＸ １０’ ｐｓｉ ）ｏ巻き方向に垂直な方向
でのこれ等の強さは、非常に良好である。

更に複合体は衝撃に対して良好な耐薄層剥離性を有して
いる。

全体の複合体は５０部の巻回ストランド、２５部のチョ
ツプドストランド及び２５部の樹脂より成る。

耐衝撃性は試料を投げ欠落し試験（Ｄｒｏｐ Ｄａｒｔ
Ｔｅ５ｔ ）にかけても薄層剥離が起らない程のもの
である。

試験では２５．４１Ｗ（１インチ）径の先端を有する４
、５３６ｋｙ（１０ポンド）の鋼投げ矢を１．８３？Ｆ
Ｌ（６フイート）の高さから落す。

結果は衝撃点に僅かな凹みが生じ、背面にごく僅かの樹
脂の亀裂が生じた。

参考例 １ （対照） 対照として、渦巻きガラス繊維を用しない以外は実施例
１の方法を繰り返えす。

渦巻きガラスストランド材料繊維のない材料は、巻き方
向に垂直に約１４０ｋｇ／ｃｆＩｉ（、２０００ｐｓｉ
）の引張り強さを有することが見出され歪。

この値は渦巻きガラス繊維をらせんワインディングと組
合わせて用いる本発明によって得られる強さの約１１５
に過ぎない。

℃工： 対照として、上記に引用したカーレイ及びアラクレイの
同時継続出願の実施例１の方法を繰り返えす。

材料の試料を実施例１の衝撃試験で試験すると、衝撃を
受けた表面が凹み、樹脂の亀裂を示す。

衝撃の裏面は破損され、成る程度の積層剥離を示してい
る。

このことは本発明材料の予期せざる耐衝撃の秀れている
ことを示している。

本発明を特定の好ましい具体例について記載したが、強
化プラスチック技術分野の当業者は、本明細書に開示さ
れた概念から離れて本発明を変更して実施出来ることを
認めるであろう。

本発明の１つの変更では、渦巻きガラス繊維を置くワイ
ンディング層の数を変更して本発明方法を変更すること
が出来る。

成る場合には、好ましい具体例の様に表面層以外では各
層の下に渦巻きガラス繊維を置かない事が望ましいこと
があり得る。

成る場合には、総ての渦巻きガラスストランドを巻回連
続ガラスストランドの真中の５または６層中に置くこと
によって表面特性を改良出来る。

外観効果を改良する層に着色した渦巻きガラスストラン
ドを表面上に、または表面近くで使うことも出来る。

従って上記の開示は限定する為のものでなくむしろ例示
の為のものであり、本発明は特許請求の範囲に一致する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する為の装置の幾分概略化し
た斜視図である。 第２図は連続ガラス繊維の載置及び渦巻き適用機とガラ
スストランドワイングーの関係を示す装置の部分透視図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）多数の連続ガラスストランドを熱硬化性樹脂の
   液体浴に通し前記ストランドを樹脂で十分に濡らす、 （ｂ） 樹脂で濡れたストランドを前記浴から取出す
   、（ｅ） （ｂ）において取出した前記各ストランド
   を精密公差のオリフィスに通して過剰の樹脂を除き、各
   ストランドの上に、ストランドの重量を基準にして所望
   重量の樹脂を与える、 （ｄ） ストランドを前記オリフィスから取出す、（
   ｅ） 各ストランドをスペーサーバー中の目孔に通し
   てストランドを互に正確に間隔をあけた距離に並行関係
   に整列させる、 （ｆ） ストランドを回転マンドレル上に、スペーサ
   ーバーを前記マンドレルの長い軸線をトラバースさせな
   がら４５〜８９．９°のへリツクス角度で巻取り、それ
   により前記マンドレルの表面上に、それを回転させなが
   ら一連の樹脂被覆連続ストランドのバンドを与える、 （ｇ） ストランドの層が前記マンドレル上に堆積さ
   れるま慎ｆ）においてストランドを巻き続ける、（ｈ）
   工程（ｇ）の層が与えられたときに、前記マンドレ
   ルの表面上に、第２群の連続ガラスストランドを前記回
   転マンドレルの周辺速度より速い速度で導入し、それに
   より前記ストランドをうず巻パターンで、前記らせん状
   に巻取るストランドの接触点近くの、しかし下方の地点
   で堆積させ、それにより前記うず巻ストランドを前記樹
   脂被覆ストランドの下に捕捉させ、前記うず巻ストラン
   ドを樹脂で濡らす、 （ｉ） 前記樹脂被覆ストランド及び前記うず巻スト
   ランドを、所望プライが適用されるまで巻き続ける、 （ｊ） 工程ｉ）が完成したとき巻取りを停止し、切
   断して生じた複合シートをマンドレルから取り外す、 の諸工程を含むことを特徴とする、造形品に成形するの
   に適する熱硬化性の連続ガラス繊維強化複合シートを成
   形する方法。 ２ 工程げ）におけるヘリックス角度が７１〜８９．９
   °である特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 工程（ｆ）におけるヘリックス角度が８２．５〜８
   ７．５°である特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 工程（ｆ）におけるヘリックス角度が８５°である
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 複合体シート形成における工ｍｆ）、（ｈ）、（ｉ
   ）において導入される全連続ガラス繊維強化量が複合体
   の２５〜７９重量％である特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 ６ 前記うず巻ストランドが前記複合体の２０〜４０重
   量％含まれる特許請求の範囲第５項に記載の方法。 ７ 前記複合体に重量で、前記うず巻ストランドが２５
   ％、前記巻取リストランドが５０％、前記樹脂が２５％
   含まれる特許請求の範囲第５項に記載の方法。