JPS62108014A

JPS62108014A - 繊維強化熱硬化性樹脂成形体の成形方法

Info

Publication number: JPS62108014A
Application number: JP24727185A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Matsuki; 松木　一誠; Masaru Tanaka; 勝田中
Original assignee: Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Yukizai Corp
Priority date: 1985-11-06
Filing date: 1985-11-06
Publication date: 1987-05-19

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】産業上の利用分野本発明は繊維強化熱硬化性樹脂成形体（以下、ＦＲＰ成
形体と称す）の成形方法に関し、更に詳しくは、強化用
繊維の充填密度を自由に調整でき、また複雑な形状の成
形体を成形することができ、更に作業工程を非常に簡略
化す、ることができるＦＲＰ成形体の成形方法に関する
。

従来の技術従来、ＦＲＰ成形体の成形方法としては、あらかじめ強
化用繊維で製品形状に造形した粗形体を作り、この粗形
体を金型にセントし、これに熱硬化性樹脂を注入して該
粗形体に含浸せしめた後、熱硬化性樹脂を硬化せしめて
成形する方法（以下、方法■という）、或いは強化用繊
維と熱硬化性樹脂との混合組成物を成形用金型に注型し
、熱硬化性樹脂を硬化せしめて成形する方法（以下、方
法■という）などが知られている。

例えば従来方法Ｉの一例について、第３−ａ図〜第３−
ｇ図に基づいて説明すると、まず成形せんとする成形品
の内側と同じ形状をした、底部に空気抜き孔２および側
面部に通気孔３を有する中空状金型１の側面部に、空気
抜き孔２より空気を脱気しながら、ガラス繊維４を吸着
させる（図３−ａ）。次に、金型１の側面部に吸着形成
されたガラス繊維（層）４の表面に、例えば熱硬化型ポ
リエステルエマルジョン５を軽く吹き付け、ガラス繊維
（層）４の内部まで浸透させ、繊維（層）４を弱く固着
する（図３−ｂ）。このようにしてガラス繊維層４に含
浸せしめた熱硬化型ポリエステルエマルジョン５を室温
又は加熱下に硬化させる（図３−ｃ）。熱硬化型樹脂５
の硬化後、形成されたガラス繊維粗形体６は金型１から
取り外しく図３−ｄ）、次に内型７および外型８の間の
中空室９にセットし、上型１０の空気抜き孔１０ａより
中空室９の空気を抜きながら、或いは加圧状態で下型１
１の樹脂注入孔１１ａよりポリエステル樹脂１２を注入
する（図３−ｅ）。然る後、樹脂１２を室温または加熱
下に硬化させ（図３−ｆ）、得られたＦＲＰ成形体（異
径管）１３は金型から取り外す（図３−ｇ）。

従来方法■については製造方法が簡単であるため特に詳
細な説明は要しないであろう。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、前記した従来技術の方法Ｉや方法■には
以下のような問題点がある。即ち、まず方法Ｉでは、繊
維粗形体を作るための別の金型や造形装置が必要であり
、また強化用繊維を減圧状態で金型に吸着させるため、
繊維層密度の大きさも自ら限界があり、高密度のＦＲＰ
成形体を成形するのが非常に困難である。

一方、方法■には、複雑な形状の成形体を成形する場合
に、長繊維が使用できない上に、強化用繊維と熱硬化性
樹脂との分散が悪く、密度の不均一なＦＲＰ成形体が得
られ易いという問題がある。

本発明は前記したような従来技術の問題点を解決せんと
してなされたものであり、その目的は、強化用繊維の密
度を自由に調整でき、また複雑な形状の成形体を成形す
ることができ、更には作業工程を非常に簡略化すること
のできるＦＲＰ成形体の成形方法を提供することにある
。

問題点を解決するための手段本発明者等は、前記した従来のＦＲＰ成形体の成形技術
の問題点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、同一成形金型で
、強化用繊維及び熱硬化性樹脂の充填を行うことができ
、従って従来技術における強化用繊維のみからなる粗形
体を予め形成する工程を省略することができるＦＲＰ成
形体の成形方法を見出し、本発明をなすに至った。

すなわち、前記した従来技術の問題点を解決するために
講じられた手段を本発明の好ましい実施例に対応する第
１−ａ図〜第１−ｄ図を参照して説明すると、本発明に
従ったＦＲＰ成形体の成形方法は、（イ）内型７、（ロ
）内型７の外側に位置する外型８、（ハ）外型８と内型
７とで囲まれた中空室９と連通ずる空気抜き孔１１ａを
有する下型１１および（ニ）中空室９と連通ずる注入孔
１４ａを有する上型１４から成る成形用金型装置を使用
し、（ｉ）まず強化用繊維（例えばガラス繊維）　４を
空気と共に加圧状態で、又は空気抜き孔ｔｔａより空気
を脱気することにより減圧状態で、上型１４の注入孔１
４ａより中空室９に充填し、（ｉｉ）次に中空室９に加
圧又は減圧状態で熱硬化性樹脂（例えばポリエステル樹
脂）１２を注入し、（ｉｉｉ　）そして、この熱硬化性
樹脂１２を室温又は加熱下に硬化せしめ、得られた成形
体（１例えば異径管）１３を金型より取り外すことから
成るものである。

すなわち、本発明に従ったＦＲＰ成形体の成形方法の特
徴は、強化用繊維を空気と共に加圧状態で、又は金型内
の中空室を減圧状態にしておいて、中空室に充填するこ
とにあり、特に加圧状態では空気の圧力を変えることに
より、充填された強化用繊維の密度を自由に調整できる
という特徴がある。

本発明で使用することができる強化用繊維は、ＦＲＰ用
として使用される任意の繊維とすることができ、例えば
ガラス繊維、カーボン繊維、アラミツド繊維などが好適
なものとして使用することができる。また強化用繊維の
長さにも特に限定はないが一般には長さ１０〜３０ｍｍ
のものが好適に使用される。

本発明方法で使用することができる熱硬化性樹脂もＦＲ
Ｐ用として使用される任意の熱硬化性樹脂とすることが
でき、例えばポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂などを好適なものとして使用することができる
。熱硬化性樹脂は通常液体で使用される。これらの樹脂
は室温又は加熱下に硬化させることができるものであり
、樹脂の種類や硬化剤の選択により自由にその調整がで
きることは言うまでもない。

前記したごとく、本発明に従えば、強化用繊維は空気と
共に金型内の中空室に充填されるが、繊維密度の小さい
成形体を所望する時は、該中空室の空気を脱気しながら
−１００〜−７６０ｍｍＨｇの減圧状態で充填するのが
好ましく、反対に繊維密度の大きい成形体を所望する時
は、強化用繊維を空気と共に５〜２０　Ｋｇｆ／ｃｒｌ
の加圧状態で該中空室に充填するのがよい。しかしなが
ら、強化用繊維の充填方法がこれらに限定されるもので
ないことはいうまでもなく、所望の繊維密度が得られる
方法であればいずれの方法によってもよい。

実施例以下、本発明の好ましい一実施例を添付図にもとづいて
、さらに詳細に説明するが、本発明の範囲をこれらの実
施例に限定するものでないことはいうまでもない。

第１−ａ図〜第１−ｄ図は、本発明に従ってガラス繊維
強化ポリエステル樹脂製の異径管を成形するための金型
装置及びその成形工程並びに成形体の状態を示す図面で
ある。

まず図１−ａは、ガラス繊維４が空気と共に金型内の中
空室９に充填された状態を示す断面図である。図におい
て７は筒状の異径内型、８は内型７と本体部が同じ形状
を有し、その外側に同心状に配置された異径筒状の外型
である。この外型８は、前記内型７との間に中空室９を
形成する。１１は中空室９と連通する空気抜き孔１１ａ
を有する下型であり、前記外型８の下端部に設けられた
フランジ部８ａに適当な手段で固定されている。１４は
前記中空室９に連通ずる注入孔１４ａを有し、例えばテ
ーパー状に形成された上型である。この上型１４は下端
部に設けられたフランジ部１４ｂで前記外型８の上端部
に設けられたフランジ部８ｂと適当な手段で固定されて
いる。１５は前記内型７の上部に嵌合された、上型１４
のテーパーに合せて、例えば三角錐状の頭部を有する蓋
体であり、前記上型１４との間に、前記中空室９と連通
する通孔１６を形成するよう設けられたものである。

前記中空室９には、例えば繊維長１５ｍｍのガラス繊維
４が１０　Ｋｇｆ／ｃｉの空気圧と共に送り込まれて充
填されている。勿論、前記空気孔１１ａより中空室９内
を減圧にして注入孔１４ａよりガラス繊維を吸引充填す
ることができるのは前述の通りである。

このようにして、本発明方法の第１工程であるガラス繊
維の充填工程を実施することができる。

図１−ｂは、前記中空室９内にポリエステル樹脂１２が
充填された状態を示す断面図である。図において、１０
は前記上型１４に替えて同様にして取付けられた注入孔
１０ａを有する平板状の上型である。

この工程では前記下型１１の空気抜き孔１１ａより加圧
状態で、適当な硬化剤を配合したポリエステル樹脂１２
をゆっくりと前記中空室９に注入し、ガラス繊維４に樹
脂１２を含浸させる。なお、樹脂１２の注入は、例えば
前記注入孔１０ａより中空室９内を脱気しながら行って
もよい。ガラス繊維４の上端部まで樹脂１２が十分含浸
されたかの確認は、前記上型ｌＯの注入孔１０ａより該
樹脂１２があふれ出す現象を確認することで行うことが
できる。なお、樹脂１２の注入は、上記と同様にして上
型１０の注入孔１０ａから注入してもよい。

このようにして、本発明方法の第２工程であるポリエス
テル樹脂１２の注入含浸工程を実施することができる。

図１−ｃは、前記工程において中空室９内に注入したポ
リエステル樹脂をガラス繊維を含んだ状態で硬化された
状態を示す断面図である。この工程では中空室にポリエ
ステル樹脂１２を注入してガラス繊維４に含浸させた後
、常法に従って熱風により又は加熱炉中で金型と一緒に
、例えば１００℃〜１２０℃の温度に加熱し、樹脂１２
を硬化させる。

このようにして本発明方法の第３工程である樹脂硬化工
程を実施することができる。

図１−ｄは、本発明方法の第４工ｙである離型工程によ
って金型から取り外した異径管１３を示す断面図である
。前記ポリエステル樹脂１２が所定の段階まで硬化した
後は、金型および成形体を室温まで冷却し、金型から成
形体である異径管１３を取り外す。

第２図は、本発明方法に従ったガラス繊維充填工程の一
実施例を示す前記第１−ａ図の他の実施例を示す断面図
である。この実施例では第１−ａ図において、上型１４
のかわりに、ガラス繊維４の投入用ホッパー１７を取付
け、さらに、下型１１の下に空気抜き孔１８ａを有する
、例えばテーパー状に形成された底蓋１８を取付けたも
のである。この実施例に従えば、前記空気抜き孔１８ａ
がら空気を抜きながら、金型装置内を減圧状態にし、前
記ホッパー１７からガラス繊維４を投入して前記中空室
９にガラス繊維４を充填するものである。この工程以降
は第１図の態様と全く同様に実施することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明の方法は４工程
からなるＦＲＰ成形体の成形方法であり、従来の方法よ
りも作業工程を非常に簡略化することができる。

発明の効果以上、説明したごとく、本発明に従ったＦＲＰ成形体の
成形方法は、強化用繊維の繊維長の大きいものを使用し
ても、複雑な形状の成形体を得ることができ、また強化
用繊維の繊維密度の大きさも、空気と共に加圧状態で充
填したり、金型内の中空室を減圧状態にして充填したり
することにより、自由に調整することができ、密度中の
広いＦＲＰ成形体を得ることができる。更に、本発明方
法によれば、従来方法に比較して、作業工程を非常に簡
略化することができ、作業者の作業環境も改善すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１−ａ図〜第１−ｄ図は本発明に係るＦＲＰ成形体の
成形方法の一実施例を示す異径管の製造工程の各状態を
示す断面図であり、第２図は本発明方法の他の実施例の第１工程の状態を示
す断面図であり、第３−ａ図〜第３−ｇ図は従来のＦＲＰ成形方法の製造
工程の各工程における状態を示す断面図である。１・・・中空状金型、２・・・空気抜き孔、３・・・通
気孔、４・・・ガラス繊維、５・・・ポリエステルエマ
ルジョン、６・・・粗形体、７・・・内型、８・・・外
型、９・・・中空室、１０、１４・・・上型、１１・・
・下型、１２・・・ポリエステル樹脂、１３・・・異径
管、１５・・・蓋体、１６・・・通孔、１７・・・ホッ
パー、１８・・・底蓋。

Claims

【特許請求の範囲】

１、（イ）内型、（ロ）該内型の外側に位置する外型、
（ハ）該外型と前記内型とで囲まれた中空室と連通する
空気抜き孔を有する下型および（ニ）前記中空室と連通
する注入孔を有する上型から成る成形用金型装置を使用
し、（ｉ）まず強化用繊維を空気と共に加圧状態で、又
は前記空気抜き孔より空気を脱気することにより減圧状
態で、前記上型の注入孔より前記中空室に充填し、（ｉ
ｉ）次に該中空室に加圧又は減圧状態で熱硬化性樹脂を
注入し、（ｉｉｉ）そして該熱硬化性樹脂を室温又は加
熱下に硬化せしめ、得られた成形体を金型より取り外す
ことを特徴とする繊維強化熱硬化性樹脂成形体の成形方
法。