JPS59101359A - Ｆｒｐ板およびその製造方法 - Google Patents

Ｆｒｐ板およびその製造方法

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JPS59101359A JP57211959A JP21195982A JPS59101359A JP S59101359 A JPS59101359 A JP S59101359A JP 57211959 A JP57211959 A JP 57211959A JP 21195982 A JP21195982 A JP 21195982A JP S59101359 A JPS59101359 A JP S59101359A
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    • Y10T428/249942—Fibers are aligned substantially parallel

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えばＦＲＰげね板などに用いられるＦＲＰ板
とその製造方法に関する。
一方向強化繊維をマトリックス樹脂で固めたＦ’ＲＰ板
は軽量でかつ繊細方向に高い強度を有しているため、ば
ね板用として好適である。
しかしながらＦＲＰ板は、何らかの原因で表面に傷が付
いたシ、繰返し荷重によって表面付近の強化繊維が一部
切断した場合、繊維方向に割れや剥離が進み易い欠点が
ある。また、ＦＲＰ板に他の部品を接着する場合、接着
のために表面研磨や洗浄などの表面処理を行なうととが
ちり、この場合強化繊維の一部が板表面に浮き出したリ
、切断されるなどして強度低下をもたらす原因となって
いる。
また、ＦＲＰは引張り応力の生じる面の耐久性は非常に
高いが、圧縮応力側の面は特にその表面付近で強化繊維
の座屈を生じ易く、耐久性がやや劣るという問題があっ
た。
本発明は上記事情にもとづきなされたものでその目的と
するところは、外傷に強く、また繰返し荷重の下での使
用による割れや強化繊維の剥離、座屈の発生を抑えるこ
とができ、また他部材を接着する際などにおける表面処
理で強化繊維が損傷されることのないＦＲＰ板と、その
製造方法を提供することにある。
すなわち第１の本発明は、強化繊維をマ）　ＩＪワック
ス脂で固めてなるＦＲＰ本体部の外周面の少なくとも一
面に、実質的に樹脂のみからなる保護層を設けることに
よって、その内側の強化繊維を保護するようにしたＦＲ
Ｐ板である。
また第２の本発明は、ＦＲＰ成形成形型内に予め保護層
形成用の樹脂を塗布しておくことにより、ＦＲＰ板の少
なくとも１つの面に樹脂を主体とした保護層を形成する
ようにしたことを特徴とするＦＲＰ板の製造方法である
。
更に第３の本発明は、同じ（ＦＲＰ板を製造するに当っ
て、成形用の型内に予め織布、不織布等の通液性のスク
リーンを配しておき、このスクリーンを介してＦＲＰ板
の成形を行なうことによシ、上記スクリーンを通じてマ
トリックス樹脂の一部を外面側に滲み出させ、これによ
りＦＲＰ板の外面に樹脂を主体とした保護層を形成する
ことを特徴とするＦＲＰ板の製造方法である。
以下第１の本発明に係るＦＲＰ板の実施例について第１
図ないし第３図を参照して説明する。
第１図はＦＲＰ板１の一例として車輛懸架用のＦＲＰば
ね板を示す。このＦＲＰ板１は、後述する方法によって
製造されたものであシ、第２図に示されるように、板の
長手方向に配した一方向強化繊維２・・・をマトリック
ス樹脂３で固めてＦＲＰ本体部４を形成するとともに、
このＦＲＰ本体部４の四周を厚さ０．１〜１．０ｍｍ程
度の樹脂のみからなる保護層５で覆っている。
上記一方強化繊維２・・・の素材としては例えばガラス
繊維、アラミツド繊維、炭素繊維などであり、またマト
リックス樹脂３としてはエポキシ系樹脂、あるいは不飽
和ポリエステル樹脂、ビニル、エステル樹脂等の熱硬化
性樹脂が使用される。
上記構造のＦＲＰ板１によれば、強化繊維２・・・を含
んだＦＲＰ本体部４の外面が保護層５によって覆われ保
護されるから、外傷を受けても強化繊維２・・・が切断
されにくり、また外傷や繰返し荷重によって万一強化繊
維が切断した場合にも、保護層５の存在によって繊維方
向に割れや剥離、座屈が進展しにくくなる。また、ＦＲ
Ｐ板に他の部材、例えば板ばねの場合にはスペーサや座
板その他の付属部材を接着するため表面処理を行なって
も、強化繊維が損傷されることがなく、耐久性の向上を
図ることができる。−例としてＦＲＰ板１に６０　ｋｇ
ｆ／ｗａ２の曲げ応力を負荷したクリープ試験（８０℃
で２０日間）では、引張応５一 方何は勿論のこと、圧縮応力側にも座屈、剥離等の不見
合は見られなかった。
なお、上記保護層５はＦＲＰ板の種類あるいは荷重付加
方向によっては、必らずしもＦＲＰ本体部４の四周全体
に設けなくともよい。例えば第３図に示されるように、
ばね板の場合に主に圧縮応力側となる面（Ｃ，Ｓ）にの
み保護層５を設けることによって、圧縮圧力による表面
付近の強化繊維の座屈を防ぐようにしてもよい。
次に上記ＦＲＰ板１の製造方法について説明する。まず
第１の方法として、成形型の内面に予め保護層形成用の
樹脂を塗布しておく場合について述べる。
第４図はフィラメントワインディング法（Ｆ’Ｗ法）を
実施するための装置の概略を示し、図中１０は成形型（
マンドレル）、１ノは前記マトリックス樹脂３を収容し
た樹脂槽、２はロービングにした強化繊維、２ａはロー
ビング玉である。上記成形型１０は、第６図に示される
ように、成形すべきＦＲＰの形状に応じた成形溝１０１
Ｌ６− を有しておシ、かつこの成形型１ｏは図示しない駆動機
構によって回転駆動されるようになっている。１２は着
脱自在な成形上型である。
以上の装置を用いてＦＲＰ板１を製造するには、予め上
記成形型１０．１２の内面にマトリックス樹脂３と同質
の保護層形成用の樹脂５′を塗布しておく。この場合、
塗布状態を維持させ易くするため、例えば化学的に粘度
を高めて硬化段階の例えばＢ　−ＩＬａｇｅあるいはＣ
−ｓｔａｇｅの直前にしておくか、あるいは炭酸カルシ
ウム、アエロジル等を用いて物理的に増粘させておく。
その塗布厚は、０１〜１．　Ｏｍｎとし、好ましくは液
だれを防ぐ上で０．１〜０．５　ｗｓ程度とするのがよ
い。
そして、上記のごとく予め樹脂を塗布しておいた型１０
を回転させつつ、樹脂槽１１を通過してマトリックス樹
脂３を含浸した強化繊維２を所定の厚さになるまで巻き
取ったのち、予め樹脂を塗布しである成形上型１２をセ
ットし、これらの型１０．１２を加熱し、樹脂を強化繊
維と一体に硬化させる。
以上の工程によって、第２図または第３図に示されるよ
うにＦＲＰ本体部４の少々くとも１つの外面に樹脂のみ
からなる保護層５を形成することができる。そして上記
方法によれば予め型１０．１２に樹脂を塗っておくこと
によってＦＲＰ本体部４と保護層５を同時に形成できる
ので、成形後に別工程でＦＲＰ板に樹脂をコーティング
する手間が省け、能率的である。
なお上型１２を用いず成形型１θのみで成形を行なう場
合には、上型１２を用いて保護層形成用の樹脂を転写す
ることができないから、直接、保護層形成用の樹脂をＦ
’ＲＰ本体部４に塗布するようにすればよい。
寸だ上記実施例ではフィラメントワインディング法を適
用したが、これに限ることなく、例えば第７図に示した
ように周知のプルフォーミング法（ＰＦ法）によ！Ｊ　
ＦＲＰ板を成形する場合にも適用できる。同第７図にお
いて図中１０は加熱可能な回転成形型を示す。また、こ
の成形型１０の周方向に沿って固定型１４、樹脂塗布袋
ｆｒｔＪ５、カッター１６が配置されている。また、２
・・・は強化繊維の束、１１はマトリックス樹脂を収容
した樹脂槽、１７は好ましい例として高周波加熱機構を
用いた加熱装置、１１１は高粘度樹脂を収容した樹脂槽
である。
以−トの装置において、成形型１０の内面には前記実施
例と同様に予め保護層形成用の樹脂を塗布しておく。そ
して強化繊維２・・・を樹脂槽１１　、１１’を通過さ
せてマトリ、クス樹脂を含浸させるとともに、加熱装置
１７によって加熱を行ない、型１０に沿って成形を行な
う。そして固定型１４を押付けて成形を行なう。そして
巻取りの途中で樹脂塗布装置１５により保護層形成用の
樹脂を塗布する。型１０に沿って成形されたマトリック
ス樹脂付の強化繊維は、予め加熱装置１７で加熱されて
いるとともに、型１０自体を加熱することによって比較
的短時間で硬化する。そして硬化したのち力、ター１６
によって所望の長さに切断を行なう。
−〇− 以上のＰＦ法によれば、１度の巻き付けによって保護層
５をもつＦＲＰ板１を得ることができる。なお、高周波
加熱装置１７を用いない場合は、成形型１０の回転速度
を遅くして充分な硬化時間を確保することによって成形
することができる。
次に上記ＦＲＰ板１を得るための第２の方法の実施例に
ついて前説明する。本実施例方法は、上記第４図または
第７図に示したものと同様の装置を用いて成形を行なう
点では第１の方法と同じであるが、第２の方法では成形
型１０内に予め通液性のスクリーン２０を設けておくこ
とに特徴がある。このスクリーン２０の素材としては、
例えば合成樹脂繊維製の織布または不織布のように繊維
が不定方向に向いた薄いシート状のものであって、強化
繊維は通さず樹脂のみを通せるような通液性の素材であ
る。
そして前記したＦＷ法またはＰＦ法を適用し、成形型１
０の内面に予めスクリーン２０を設けておく。そして成
形型１０にマトリ、クス樹脂１０− を含浸させた強化繊維２・・・を巻付け、成形型１０で
圧縮することによって、上記スクリーン２０を通してマ
トリ、クス樹脂の一部が外面側に滲み出ることにより、
第８図に示すように樹脂を主体とした保護層５がスクリ
ーン２θの外側に形成されるものである。なお、図にお
いては理解し易いように保護層５の厚みを誇張して描い
である。
なお上記スクリーン２ｏとしてガラスマット（チップト
ストランドマット、サーフエースマットまたはクロス）
等のように樹脂を含浸できる比較的厚みのある素材を用
い、これを型内にセットして上記と同様にマトリックス
樹脂を含んだ強化繊維を型内で圧縮させてマ）　ＩＪワ
ックス脂の一部をスクリーン２θに♂み出させるように
してもよい。こうすることによって、第９図に示される
ようにＦＲＰ板１の表面にＦＲＰ本体部４よシも樹脂含
有率が多く実質的に樹脂を主体とした保護層５を形成す
ることができる。
以上説明したように第１の本発明によれば、強化繊維と
マトリ、クス樹脂とからなるｆｉ’ＲＰ本体部の外側を
樹脂を主体とした（上記強化繊維以外の繊維が混入した
状態でもよい）保護層を設けたから、ＦＲＰ板の表面に
外傷を受けてもその内側の強化繊維が切断されに＜＜、
また、外傷や繰返し荷重によって万一強化繊維が切断し
た場合でも、繊維方向に割れや剥離、座屈などが進展す
ることを防止できる。また、ＦＲＰ板に他の部品を接着
する際などに表面研磨、洗浄などの表面処理を行なって
も強化繊維が損傷することを防止でき、耐久性を大幅に
向上させることができる。
また第２の本発明によれば、成形型内に予め保護層形成
用の樹脂を塗布した状態でＦＲＰ板を成形するようにし
たから、簡単な工程で上記保護層を有するＦＲＰ板を製
造するととができる。
また第３の本発明によれば、通液性のスクリーンを通じ
て、強化繊維に含浸させたマ）　ＩＪワックス脂を外側
に滲み出させて樹脂を主体とした保護層を形成するよう
にしたから、保護層形成用の樹脂を別途に塗布すること
な（Ｆ’ＲＰ本体部の成形と同時に上記保護層を形成で
き、第２の本発明と同様に簡単な工程によって保護層を
有する耐久性の高いｔｉ’ＲＰ板を製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第３図は第１の本発明の実施例を示し、第
１図はＦＲＰ板の斜視図、第２図は第１図中の■−■線
に沿う断面図、第３図は保護層の一変形例を示す断面図
、第４図は第２の本発明を実施するだめの装置の概略図
、第５図は同装置に用いる成形型の側面図、第６図は第
５図中の■−■線に沿う断面図、第７図はＦＲＰ板製造
装置の他の例を示す概略図、第８図は第３の本発明方法
によるスクリーンを用いて製造シたＦＲＰ板の第１図中
■−■線に沿う断面図、第９図は他のスクリーンを用い
て製造した場合の同断面図である。 １・・・Ｆ’ＲＰ板、２・・・強化繊維、３・・・マト
リ、クス樹脂、４・・・ＦＲＰ本体部、５・・・保眼層
、１０゜−１３＝ １２・・・成形型１．２０・・・スクリーン。 １４−

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）強化繊維をマトリックス樹脂で固めてＦＲＰ本体
    部を形成するとともに、このＦＲＰ本体部の外周の少な
    くとも一面に実質的に樹脂のみからなる保護層を設けた
    ことを特徴とするＦＲＰ板。
  2. （２）　　マトリ、クス樹脂を含浸させた強化繊維を成
    形型を用いて所定の形状に成形するようにしたＦＲＰ板
    の製造方法において、上記成形型内に予め保護層形成用
    の樹脂を塗布しておき、この樹脂層を間に挾んでＦＲＰ
    板の成形を行なうことにより、ＦＲＰ板の少なくとも１
    つの外面に実質的に樹脂のみからなる保護層を一体に形
    成することを特徴とするＦ’ＲＰ板の製造方法。
  3. （３）　　マ）　ＩＪワックス脂を含浸させた強化繊維
    を成形型を用いて所定の形状に成形するようにしたＦｆ
    ｉＬＰ板の製造方法において、上記成形型内に予め通液
    性のスクリーンを設けておき、とのスクリーンを間に挾
    んでＦＲＰ板の成形を行なうことにより、上記マトリッ
    クス樹脂の一部を上記スクリーンを通じて外面側に滲み
    出させ、ＦＲＰ板の少なくとも１つの外面に樹脂を主体
    とした保護層を一体に形成するととを特徴とするＦＲＰ
    板の製造方法。
JP57211959A 1982-12-02 1982-12-02 Ｆｒｐ板およびその製造方法 Granted JPS59101359A (ja)

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