JPS5922722A - 真空モ−ルド方法 - Google Patents

真空モ−ルド方法

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JPS5922722A
JPS5922722A JP58125987A JP12598783A JPS5922722A JP S5922722 A JPS5922722 A JP S5922722A JP 58125987 A JP58125987 A JP 58125987A JP 12598783 A JP12598783 A JP 12598783A JP S5922722 A JPS5922722 A JP S5922722A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C43/12Isostatic pressing, i.e. using non-rigid pressure-exerting members against rigid parts or dies using bags surrounding the moulding material or using membranes contacting the moulding material

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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】 この発明は複合材料及び特に樹脂母材に含寸れた補強フ
ィラメント(長繊維)を含む複合材料を含む複合材料か
ら物品を製造する方法に関する。
複合材料から物品を製造する通常の方法はゾレフ0レグ
とよばれる未キュア樹脂言浸フィラーメントの多数のシ
ートを適当な型の上に積層し、次にそれを熱処理し且つ
押圧してシートを一体化し、それをモールドの形態に造
形し、その後樹脂をデル化するものである。樹脂は更な
熱処理により最終的にキュアされて、モールド物品の出
来上りの形態を固化する。
この方法を実施する一つの方式はオートクレーブを利用
するものである。オートクレーブは積層したフ0しプレ
グを高温高圧に付す事ができ、それを容易に一体化して
モールド物品を形成する。それは樹脂質量に十分な圧力
を加える事ができ、質量内の液圧により含有ガス又は蒸
気泡の大きさを十分減らすか又はそれを付与された圧力
の高さに従って完全に溶解する(ヘンリーの法則による
)という魅力を有する。樹脂のケゞル化及びそれに続く
キュア中に圧力が維持されれば無空所樹脂母拐が達成さ
れる。
オートクレーブモールドが無空所複合材料物品を備える
可能性の見地から魅力的であるのに対し、一方それはそ
れに伴なう装置の資本コストが高い事から実施するには
費用が大きい。
オートクレーブモールドに対する費用の安い変形例が真
空バッグモールドで゛、そこでは積層されたプレプレグ
を基材上に置き、次に不浸透性膜により囲む。膜により
囲まれた容積を排出し、集合体を上昇温度表に基いて加
熱する。大気圧はゾレ″プレグを一体化するのに必要な
力を備え、モールド物品を形成し、上昇温度表は先ず未
キユア樹脂が十分流動性で、最大凝固を行なう事ができ
るようにし、続いて樹脂のゲル化とキュア化を得るよう
にする。
真空モールドはオートクレーブモールドよりも実施する
のは相当安いが、出来上った製品は通常樹脂母材中の空
所の存在により品質が劣る。通常真空モールド繊維強化
複合材料の最小空所形成レベルは容積の4%から6′f
6程度である。
本発明の目的は出来上りの製品中の空所形成レベルが従
来の真空モールド技術により達成されるより低いか又は
完全に除去される繊維強化複合材料から製品を製造する
方法を提供する事である。
本発明によれば、フィラメント強化複合材料から製品を
真空モールドする方法は適当な型の上に各強化フィラメ
ントと未キユア樹脂を含む多数のプレン0レグを積層し
、該積層したプレプレグの露出面の少くとも大部分をガ
ス及び蒸気には透過性であるが、液体樹脂を通さない少
くとも1シートの極微多孔性フィルム材料でかぶせ、該
極微多孔性フィルム材料の少くとも主要部分を通気材料
でかぶせ、該積層したプレプレグ、該少くとも−シート
の極微多孔性フィルム桐材及び該通気材料をガス不透過
性膜で包囲し、該膜で包囲された体積を排除し、該プレ
プレグをプレプレグ中の樹脂が、ガス流出を生じ、十分
流動性になってプレプレグの一体化とモールド化が行な
われ更に該樹脂が続いてケゝル化するように十分高く、
且つ該ケゞル化が始捷る前にガス排出がほぼ終了するよ
うに、ガス排出、モールド化、ケゞル化が生ずる時間が
十分あるように十分低い温度で加熱し、次に該樹脂をキ
ュアする工程を含む。
次に本発明の実施例を添付図面を参照して説明する0 図を参照して、低膨張型10が熱板110表面に位置し
ている。次に三つのプレン0レグ12を型10の上に積
層する。しかし、出来上りのモールド物品の所望の特徴
に依存してそれ以」二又はそれ以下のグレン0レグを使
用できる事は理解されるであろう。各70レフ0レグは
未キユアエポキシ樹脂を含浸した万端サテン織り炭素繊
維組織からなる。
然しなから、本発明はこのようなグレブレグの使用に特
に限定されず、例えばガラス又はケプラ−のような炭素
繊維以外のフィラメントとエポキシ樹脂以外の未キユア
樹脂からなるプレプレグ用できる事が理解される。更に
フィラメントは織られる必要がなく、単方向性である事
ができる。
次に積層したプレプレグをガスと蒸気は通すが液体樹脂
は通さない極微多孔性フィルム材料のシート1ろでおお
う。好ましい極微多孔性フィルム材料はセルガード極微
多孔性フィルム4510(セラニーガフ0ラスチ22社
、アメリカ)として知られるもので、均一なサブミクロ
ンの孔を含む薄い軽量のポリプロピレンフィルムである
。孔はフィルムの・−面から、他面の延長する不連続の
、ややねじれたみそとして考えられる。フィルムはガス
と蒸気に対して非常に透過性であるが、0、04ミクロ
ンより大きい粒子に対して有効な障壁体として作用する
0本発明の方法に使用する極微多孔性フィルム材料の特
定のシート13は0、005″ (0.125喘)の厚
さである。
次に極微多孔性フィルム材料のシート13を通気材料1
4でおおう。使用される特定の通気材料14はエアウィ
ーブN10として知られる(アエロ コンサルタンッ 
リミテッドから得られる)ポリエステル通気フェルト材
料である。然しなから、例えば織りガラス布又はガラス
綿のような他の通気材料が使用される。
次に積層プレン0レグ121微多孔性フィルム拐料のシ
ート16及び通気材料14のシートの集合体を次に適当
な密閉幅利16により基材10の外縁に対し密閉された
ガス不透過性膜15により囲む。膜15はカブラン51
2Hとして知られ、アリード ケミカルズ インターナ
ショナルから得られる0.0 0 3”  ( 0.0
 7 6岨)の厚さの従来のナイロン真空袋織膜である
膜15がモールド10に対し密閉された時それの囲んで
いる体積が真空ポンプ(図示せず)により排除される。
フ0レプレグ12の凝固を確かにするのに短時間しか経
過田米ない。次に熱板11を室温からブレブレダ中の樹
脂が排気し、十分に流動化してプレプレグが一体化し、
樹脂のケ8ル化の前に基材10の形に一致させる温度ま
で上昇し、その温度を維持する。実際の温度とその温度
を保つ時間+d樹脂のガス排出とプレプレグのモールド
化が樹脂のケゞル化が始まる前にほぼ光子するように選
択される。これにより連行されたガス又は蒸気から生ず
るケゝル化され一体化したプレプレグ中の多孔率が非常
に低いか又は孔を完全に排除するようにする。次に熱板
の温度を樹脂の完全なキュアが行なわれる温度に上昇す
る。その温度を樹脂のほぼ完全なキュアが行なわれる十
分な時間維持すると、熱板の温度を下げて、真空を除去
し、組立体を解体して出来上りのモールド物品の取出し
を容易にする5 熱板と分離した型の組立体について上記したが積層プレ
ン0レグ12を加熱する他の方法を使用できる。例えば
型10はそれ自身の加熱部分を含有できる。或いは型1
0、フ0レフ0レグ12、極微多孔性フィルム材料のシ
ート1ろ、通気材料14及び膜15の全体の組立体を適
当なオーブンに置く事ができる。
極微多孔性フィルム材料のシート16と通気材料14は
フ0レグレグ12の露出面全体が真空にふれるようにす
る。通気材料14は真空へのアクセスを備えるが、極微
多孔性フィルム材料のシート16は真空へのアクセスを
備えると共に、プレ7。
レグからの液体樹脂が全くそれをi(lらないようにす
るO 従って本発明の方法により液体樹脂u)fゞル化が行な
われる前に通気材料へ引出される事がなくなる。それに
よりプレン0レグはモールド作動全体にわたり真空への
アクセスを有する。従って、プレプレグ12の樹脂のガ
ス排出は非常に有効であり、それによって最終モールド
物品の多孔度のレベルが非常に低いか又はすっかり除去
される。
場合により積層プレプレグ は両面にレリーズ材料を備えるのが好ましい。このよう
な材料は例えば特殊な表面力1」工がモールド物品に要
求される時に必要である。
本発明の方法を次の例によって説明する。
例  1 各16インチ×11インチ(66センチ×28センチ)
の大きさの且つBSI、914エポキシ樹脂(43±2
.5チw / w樹脂)で含浸した万端すテン織炭素繊
維織物(トレー インダストリーズより得られるT30
03K)が型の上に積層される(BSL914エポキシ
樹脂はチバーガイギーフ0ラスチック及びアジチブ カ
ンパニー ピー・ニス・デー、ケンブリッジから手に入
る)。
次に積層ブレラ0レグの露出面を非転移レリーズ剤を塗
布したナイロン皮膚でアエロ コンサルタンツ リミテ
ッドから手に入るブリーダーリーズBとよばれるレリー
ズ繊維でかぶせる。これにセルガード極微多孔性フィル
ム4510.エアウィーブN10ポリエステル通気フェ
ルト1,1料をかぶせ、最後にカシラン512Hナイロ
ン真空袋織フィルムの膜15でかぶせる。
積層したフ0レプレグは16±16ミリバールの真空下
、室温でろ0分間予備凝固する。次に熱板の温度を室温
から毎分1−3℃の速度の速度で130±6℃に上昇す
る。プレグレグを脱ガスし、一体化し、モールド10の
形態に一致させ且つ最終的にケゞル化できるのに90分
間160±6℃に維持した。次に温度を毎分1−3℃の
速度で175±5℃に上昇し、樹脂のキュアを完了する
のに60分間その温度に維持した。次に真空を除去し、
組立体を解体してモールド物品を取出す前に、温度を6
0°以下に下げた。次に物品のボストキュアを行なうの
に4時間190±5℃で加熱した。
モールド物品の検査の際、その下面加工が完全に満足す
べきでなかったとしても、物品内の多孔度のレベルは1
%以下である事が発見された。モールド物品の各層は0
.0105±0001インチ(0,226±0.025
mm)厚さであった。
例2 前の例で製造された物品に存在する小さい程度の多孔度
を減らし、下面の表面加工を改良するため、例1に記載
した方法を二つの変形例でくり返した。I’Z 1 f
d、最終物品の多孔度を減少するのに、プレン0レグは
基材上個々に積層し、各連続するプレプレグを16±1
6ミリバールの最少真空下で15分間凝固した。第2は
無孔PTFE被覆ガラス繊維でフオず−ギル アンド 
ノ・−ベイ リミテッドから得られるタイガフロアと称
するレリーズ繊維のシートを積層したプレグレグ12と
モールド10の間に挿入した。
出来」二っだ物品は孔のない且つ秀れた表面仕上げを有
する事が見出された。
本発明の方法によりモールド作動が樹脂抽気ゼロで行な
われるようになる。即ちモールド作動中樹脂損失がない
ようにする。従って、フ0レプレグ12中の樹脂の量は
最終モールド物品に所望されるレベルに固定される。然
しながら、プレプレグ12中の強化フィラメントが織物
ならば、若干の弾性を呈する事に留意しなければならな
い。従ってモールド作動中フ0レグレグに付与された大
気圧では織りフィラメントを完全に圧縮するには不十分
である。プレグレグに存在する樹脂の量が連続する母材
を備えるのに十分なだけであり、織りフィラメントの完
全な圧縮が達成されると、不完全な圧縮により出来上り
の物品に空所を残す事になる。このような環境において
、このような空所が存在せず且つモールド物品から樹脂
の抽気を避けるため、ゾレフ0レグにおける樹脂の中身
を少し増大する事が必要である。
成る程度の樹脂の油気が望ましければ、適当な多孔性材
料の層をレリーズ繊維(使用の場合)と極微多孔性フィ
ルム材料の7ート1ろの間に挿入する。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の方法を実施する装置の一部破断した図式的
断面側面図である0 10・・・・・・型、     11・・・・熱板、1
2・・・・・・プレグレグ、 16 ・・・・極微多孔性フィルム材料のノート、14
・・・・・通気材トFのシート、15・・・・・・膜。 特許出願人  ロールス・ロイ2・リミテッド(外4名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  フィラメント強化複合材料により物品を真空
    モールドする方法において、適当な型の上に各未キユア
    樹脂に含入された強化フィラメントを含む多数のプレグ
    レグを積層し、該積層プレグレグの少くとも大部分の露
    出表面にガスと蒸気に対し透過性の且つ液体樹脂に対し
    て不透過性の少くとも1シートの極微多孔性フィルム材
    料をかぶせ、該極微多孔性フィルム材料のシートの少く
    とも大部分に通気材料をかぶせ、該積層プレプレグ、少
    くとも1シートの極微多孔性フィルム何科及び該通気材
    料をガス不透過性膜で囲み、該プレグレグをプレグレグ
    中の樹脂が脱ガスして十分流動状態となり、該フ0レゾ
    レグの一体化とモールドを行なう事ができ、次に該樹脂
    がゲル化されるのに十分高く且つ該ケ8ル化が始まる前
    に脱ガスが殆んど完了して、該脱ガス、モールド及びケ
    ゞル化が生じ、次に該樹脂をキュアするのに十分な時間
    があるような低い温度で加熱する工程を含む方法。 (2、特許請求の範囲第1項記載の物品真空モールド方
    法において、レリーズ材料を該積層)0レゾレグの表面
    と該極微多孔性フィルム社訓のシートの間に挿入する方
    法。 (3)特許請求の範囲第1項記載の物品真空モールド方
    法において、レリーズ材料を該積層プレグレグの表面と
    該型の間に挿入する方法。 (4)特許請求の範囲第1項記載の物品真空モールド方
    法において、該プレグレグの加熱を該排出工程の後十分
    経過した後でのみ開始し、該積層プレグレグが凝固でき
    るようにする方法。 (5)特許請求の範囲第1項記載の物品真空モールド方
    法において、該膜によって四重れた容積を各連続するプ
    レグレグを該型の上に積層してから、該積層したフ0レ
    ゾレグが凝固するのに十分な時間の後排出させる方法。 (6)特許請求の範囲第1項記載の物品真空モールド方
    法において、該フィラメントが炭素である方法。 (力 特許請求の範囲第1項記載の物品真空モールド方
    法において、該未キユア樹脂がエポキシ樹脂アある方法
JP58125987A 1982-07-24 1983-07-11 真空モ−ルド方法 Expired JPS6038247B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB08221467A GB2124130B (en) 1982-07-24 1982-07-24 Vacuum moulding fibre reinforced resin
GB8221467 1982-07-24

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JPS5922722A true JPS5922722A (ja) 1984-02-06
JPS6038247B2 JPS6038247B2 (ja) 1985-08-30

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JP58125987A Expired JPS6038247B2 (ja) 1982-07-24 1983-07-11 真空モ−ルド方法

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JP (1) JPS6038247B2 (ja)
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FR (1) FR2530538B1 (ja)
GB (1) GB2124130B (ja)

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