JPS608222B2 - レジンインジエクシヨン成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はしジンィンジェクション成形法による繊維強化
合成樹脂の成形に関するものであり、特に液状合成樹脂
の注入方法に関するものである。

レジンィンジェクション成形方法は繊維強化合成樹脂の
成形方法として公知である。この方法は、雄雌型内に強
化繊維を充填して型を閉じ、次いで型内に液状合成樹脂
を注入して型内に充満させ、注入終了後合成樹脂を硬化
させ、硬化終了後成形物を型から取り出すものである。
この方法に用いられる型はいわゆる樹脂型（ＦＲＰ型と
も呼ばれる）が最も多く、その他金型などが用いられる
。樹脂型とはＦＲＰ表面層としジソコンクリートなどの
裏打ち層を有し、型全体を補強材で強化したものである
。この樹脂型は製造コストが安く、型制作期間が短く、
軽量で取り扱いが容易であるという長所を有しているが
、一方その寿命が短く、変形や破損が起り易い欠点も有
している。レジンィンジェクション成形方法において、
問題となる点の一つはこの型の変形の問題である。液状
合成樹脂を型に注入する時、注入抵抗が大きく、注入に
は比較的高い圧力を要する。低圧であると注入時間が非
常に遅くなるとともに、型の隈々まで合成樹脂が完全に
充満しない恐れがある。注入時間が遅くなると成形サイ
クルが長くなりコストの上昇を招くとともに、注入途中
で樹脂の粘度が上昇し、益々注入が困難になる。また、
型に完全に樹脂が充満しなければ必要な製品が得られな
い。従って、合成樹脂の注入に際してはできるだけ高い
圧力で注入することが好ましい。一方、前記のように、
樹脂型は変形し易く、この変形の問題は特に型内部の圧
力が高い時型が膨張して起る。型の膨張により、必要な
形状の成形品が得られず、成形品が全く使用不可能とな
ったり繁雑な二次加工を要する結果となる。よって、型
の変形を起さないようにするためには、できるだけ型を
強固なものにするか、内圧を低めることが必要であり、
型のコストを考えると、合成樹脂の注入には低い圧力で
行うことが必要となる。この二つの矛盾した結果の妥協
として、今日まで行なわれてきた方法は、型の設計の際
の基準耐圧の値を参考とし、樹脂駆動圧力をこれより低
い圧力に調節して合成樹脂の注入を行ってきた。しかし
ながら、型の内圧及び注入圧力は、この駆動圧力よりも
低くなると考えられ、型の変形を防ぎながらさらに高い
駆動圧力で注入が可能と思われる。しかし、型の内圧は
、型の形状や強化繊維の密度や種類によって変わり、注
入圧力に対してどの程度低下するかの計算は困難である
。従って、従来は、高々基準耐圧と同じ駆動圧力もしく
はそれ以下で注入が行なわれている。本発明者は実際に
型内部の圧力を測定しつつ液状合成樹脂の注入を行った
。

その結果、型の内部圧力は必ずしも注入圧力と平行関係
はなく、型の形状（即ち成形品の形状）や強化繊維の密
度や種類、注入する合成樹脂の種類等により大きく変わ
ることがわかり、また、注入開始時点から終了時点にか
けて内部圧力も種々に変化することがわかった。従って
、型の許容変形範囲でしかもできるだけ高い注入圧力で
合成樹脂の注入を行うためには、型の内部圧力を基準と
することが重要であることを見し、出した。本発明は、
この型の内圧を基準とすることを要旨とするものである
。即ち、レジンィンジェクション成形方法において、液
状合成樹脂注入時に型の内圧を測定することにより基準
耐圧値の可及的近傍に型の内圧を調節しつつ注入を行う
ことを特徴とするレジンィンジェクション成形方法であ
る。

基準耐圧値とは型の許容されうる加圧変形までの最大の
内圧であり、型の形状、材質、構成等により理論的に、
あるいは実際に型に圧力を加えてその変形を測定するこ
とにより決定されるものである。本発明により、合成樹
脂の注入速度が充分速く、かつ変形等の問題を起すこと
なく繊維強化合成樹脂を成形できる。第１図に本発明の
成形方法の１例をフローシートで示す。

コンブレッサー１等により加圧気体で液状合成樹脂（Ａ
）２、たとえば不飽和ポリエステル樹脂と触媒、と液状
合成樹脂（Ｂ）３、たとえば不飽和ポリエステル樹脂と
促進剤、とを加圧して押し出し、スタテツクミキサ−な
どの混合機４で両者を混合して、閉じられた雄型５およ
び雌型６内に注入する。型内にはガラス繊維等の強化繊
維７が充填されている。型内の圧力は型内に測定口を有
する圧力計８により測定される。内圧が基準耐圧を越え
たときは、たとえばコンブレッサー１を調節して液状合
成樹脂にかかる圧力を低下させ、これにより注入圧力を
低下させる。内圧が基準圧力を越えない限り出来るだけ
高い圧力で合成樹脂を注入する。加圧気体の圧力は圧力
計９で測定でき、注入圧力は圧力計１０で測定できる。
従来、注入圧力は圧力計９で測定される加圧気体の圧力
を基準として調節していた。しかしながら、前記のよう
に型の内圧は必ずしも加圧気体圧力と平行関係はなく、
そのため必要以上に長い注入時間を要していた。本発明
ではこのような問題を起すことなく、充分遠い速度で注
入が可能となり、且つ成形品に変形を生じる恐れはない
。本発明は、第１図に示した方法以外に各種の方法で行
うことができる。たとえば、液状合成樹脂を流動させる
駆動力としては、液状合成樹脂を直接ポンプやプランジ
ャー等で送る方法、混合機で樹脂を送り出す方法等も使
用できる。混合機もスタティックミキサー以外に駆動装
置を有する各種混合機を使用できる。型は各種の合わせ
型、雄雌型、その他の形式の型が使用できる。また、型
の内圧の測定は、型に測定口を開けて測定する方法以外
に型外面で型の微細な変形を測定することにより型の内
圧を測定する方法等、種々の方法で型内部の圧力を測定
することができる。型の内圧が基準耐圧を越えた場合、
内圧を下げる方法も特に限定されない。

前記したような液状合成樹脂の注入圧力を下げる方法以
外にも、液状合成樹脂の流量を下げる方法、型に穴を開
けておき、穴から液状合成樹脂を漏出させて内圧を下げ
る方法等、各種の方法を使用できる。特に、調節が容易
な方法は注入圧力を下げる方法と注入量を下げる方法で
ある。また、型の内圧の値から調節を行う方法も、単に
手動のみならず、圧力計と調節装置とを電気的、機械的
方法等で結合して圧力計の値により自動的に調節を行う
こともできる。本発明に便できる液状合成樹脂としては
、メチルメタクリレートなどの熱可塑性樹脂の液状モノ
マーや液状プレポリマーなども使用できるが、特に熱硬
化性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂としては、不飽和ポ
リエステル樹脂、ビニルェステル樹脂、ェポキシ樹脂、
フェノール樹脂、あるし、はその他の常温で液状の熱硬
化性樹脂があり、レジンィンジェクション用としては特
に粘度の低い不飽和ポリエステル樹脂が好ましい。強化
繊維としては、ガラス繊維、カーボン繊維、石綿、セラ
ミック繊維、金属繊維などの無機繊維や動植物繊維、合
成繊維などの有機繊維が使用できる。

特に、ガラス繊維が好ましく、例えばプリフオーム、各
種マット、各種クロス等の形態で使用される。以下実施
例で本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実
施例のみに限定されるものではない。

実施例 空気加圧注入装置を用い、第１図に示したような方法で
注入を行った。

使用型は約１で、製品厚さ３側、基準耐圧値２ｋ９／塊
とした。ガラス繊維はコンテイニュアスストランドマッ
トを用い、製品中のガラス含量を３０％とした。注入す
る液状合成樹脂として粘度４００センチポィズ（２５℃
）の不飽和ポリエステル樹脂を使用した。型周囲にはネ
オプレンゴムを使用し、ソフトピンチとした。また、注
入孔は型の略中央部に取り付けた。まず最初、空気圧力
４ｋｇ′めで樹脂を注入したところ、型内圧は最初０．
３ｋ９／地を示し、その後徐々に増加して最後は１．４
ｋ９／地を示した。

注入所要時間は約４９砂であった。次に、同じ装置と型
を用いて、空気圧力７ｋ９／めで注入した。

型内圧は最初０．７ｋ９／地を示し、その後内圧を約１
．９ｋ９／洲に調節しつつ注入を行った。注入所要時間
は約３晩砂であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明成形方法の一例をフローシートで示した
ものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レジンインジエクシヨン成形方法において、液状合
   成樹脂注入時に型の内圧を測定することにより基準耐圧
   値の可及的近傍に型の内圧を調節しつつ注入を行うこと
   を特徴とするレジンインジエクシヨン成形方法。 ２ 内圧が基準耐圧値を越えた時注入圧力を低下させて
   内圧を低めることを特徴とする特許請求の範囲１のレジ
   ンインジエクシヨン成形方法。 ３ 内圧が基準耐圧値を越えた時液状合成樹脂注入量を
   減少させることを特徴とする特許請求の範囲１のレジン
   インジエクシヨン成形方法。 ４ 液状合成樹脂が熱硬化性樹脂であることを特徴とす
   る特許請求の範囲１、２あるいは３のレジンインジエク
   シヨン成形方法。