JPS62135349A - 繊維強化プラスチツクの製造方法 - Google Patents

繊維強化プラスチツクの製造方法

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JPS62135349A
JPS62135349A JP60276213A JP27621385A JPS62135349A JP S62135349 A JPS62135349 A JP S62135349A JP 60276213 A JP60276213 A JP 60276213A JP 27621385 A JP27621385 A JP 27621385A JP S62135349 A JPS62135349 A JP S62135349A
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JP
Japan
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film
laminate
frame
rubber
vacuum
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Application number
JP60276213A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Futakuchi
二口 通男
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS62135349A publication Critical patent/JPS62135349A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/44Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
    • B29C70/443Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding and impregnating by vacuum or injection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/10Isostatic pressing, i.e. using non-rigid pressure-exerting members against rigid parts or dies
    • 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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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

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〕 この発明は(戚維強化プラスチックをゴム弾性体を用い
て製造する方法に門するものである。
〔従来の技術〕
従来より繊維強化プラスチック(以下、FRPと称す)
の製造方法としては、ノ・ンドレイアップ法、プレス法
、真空バッグ法、オートクレーブ法。
♂ムモールド法等棟々の製造法があり、防用する材料や
成形品の形状等により選択し適用されている。なかでも
ガラス、カーアjζン、ケブラー等の長偵維を樹脂で固
めた高性能の成形品を製造する場合、成形品をバッグフ
ィルムで包み、この内?SL ’x真空に引く真空バッ
グ法や、さらにその外91すをガスで加圧するオートク
レーブ法が一般的に使用されている(以下、これら真空
バッグ法およびオートクレーブ法をバッグ成形法という
)。
しかしこのようなバッグ成形法において1.rJy、形
品が複雑な形状のものになるとこれを加圧するためのバ
ッグフィルムが成形品に完全にはなじまないため、加圧
不足の部分が生じやすく、バッグ成形法が適用できない
ことが多い。このような場合、例えば「複合材料用弾性
体型の設計(ELASTOMERICTOOLING 
DESIGN FORADVANCED COMPO8
ITES 。
DEUTSCHH,M、 Conf Adv Comp
os Techno (USA) 。
120−142(’nd + ) J、[炭素IR維強
化プラスチックスの製造におけるゴムの利用CTHE 
USE OF’RUBBER8IN  C,F、R,P
  MANUFACTURE、KINGR,L 、MA
TERIALS  IN  ENGINEERING、
Vol 3゜APRIL 1982 J  および「ノ
ンメタリック キャスタブル ツーリング フォー ア
ドバンスト コンホシツツ(NONMETALLICC
ASTABLE TOOLINGFORADVANCE
D COMPO3ITES 、 MORRIS S、L
、 33rdAnn  、  Tech  、  Co
nf  、  of  S、P、I  (1978)S
ection21−E、 PAGE 1 ) Jに示す
ように、♂ム弾性体製の押し型を使用したバッグ成形法
もしくはゴム弾性体の熱膨張率の大きいことを利用した
tムモールド法が用いられる。
次に代表的なゴム弾性体を使用したバッグ成形法を図面
に基づいて説明する。第2図(a)、 (b)および第
3図は上記文献「炭素繊維強化プラスチックスの製造に
おけるゴムの利用」に示されたシム弾性体を使用したエ
ビーム製造におけるバッグ成形法の構成を示すもので、
第2図は第3図の状態に至る途中経過を示している。こ
れらの図において、1は補強繊維に樹脂が含浸されたシ
ートを積層した積層材、2はその内部を真空にしてこれ
により全体を加圧するためのバッグフィルム、3i1を
凹部、特に隅角部を均一に加圧するためのゴム弾性体、
4はあて板、5は真空シールである。このようなバッグ
成形法では、予め製品の形状に合わせて形成されたゴム
弾性体3とあて板4で積層材1を押え、これらをバッグ
フィルムで覆って内部を真空にして積層材1への加圧を
行うものである。このためバッグフィルムのみではフィ
ルムの突張り等により十分加圧できなかった隅角部への
加圧が他の部分と同様に加圧できるようになっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし上記の製造方法においては、ゴム弾性体3を予め
製品の形状に合わせて形成する必袂があるため、複雑な
形状、例えば微少な凹凸があるような形状やコイル形状
および曲がり管のよりな三次元形状物の成形はきわめて
困難であった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、複雑な形状のFRPであっても欠陥のないF
RPが容易に得られるtjll維強化プラスチックの製
造方法を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る繊維強化プラスチックの製造方法は、積
層材をフィルムで覆いかつ内部を真空に引いた状態で枠
型内に納め、この枠型内に常温硬化の液状ゴムを注入し
て硬化させた後、全体をゴムモールド成形法により加熱
・加圧するものである、 〔作 用〕 この発明においては、積層材をフィルムで覆って内部を
真空にし、これを枠型に入れて液状ゴムを流し込んで硬
化させる次め、積層材中の空気が除去されると共に積j
−材の芯材への密着性が良好となり、また複雑な形状の
積層材であっても液状ゴムがその隅々まで入り込んで硬
化し、このためすべての而を均一に加圧することができ
る。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例によるFRPの製造方法を
説明するための断面図である。図において、6は補強繊
維に樹脂が含浸されたシートを積層した積層月であり、
この補強は維としては、ガラス、カーゼン、ゼロン、ア
ルミナ等の無機繊維はもちろん、ポリエチレン、ナイロ
ン、ケブラー等の有機繊維も用いることができる。また
これらの繊維は長仏維を使用した一方向材やクロス材。
FW材およびこれらを併用することが可能で、更に短繊
維を使用したSMC材、BMC材でも使用することがで
きる。樹脂としては一般に用いられている熱硬化性樹脂
であれば用いることができるが、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂等が好ましい。7は積層材6の芯材(成形型
)で、ここで芯材とは積層材6を成形硬化後も内部に残
存させたまま製品とするものを指し、成形型とは成形硬
化後製品より除去するものをいう。8は後述する液状ゴ
ム9と積ノー材6とを隔離すると共に、積層材6の内部
を真空に引き、ボイド等の除去と芯材7への密着を行う
ためのフィルムで、非常に薄いしなやかで伸びの大きい
フィルムが選択される。このフィルム8としては例えば
厚みが10μ以下のナイロンフィルム、テフロンフィル
ム、ポリフロピレンフィルム等が用いられる。9はフィ
ルム8で被包された積層材6を内部に配置した枠型10
内に注ぎ込まれた常温硬化形の液状ゴム(ゴム弾性体)
であり、これには常態で液状でかつ常温(20〜40°
C)で<M化するゴムが使用可能であるが、粘度、熱安
定性、熱膨張係数1体積弾性率等の緒特性においてシリ
コンゴムが優れているため、通常はシリコンゴムを用い
る。なお、枠型10はゴムの熱膨張圧に耐えることがで
きるよう強度の高いものを用いる必要がある。また11
はフィルム8内部を真空に保つ丸めの真空シールである
次にこのようなFRPの製造工程を説明する。
先ず、芯材7に積層された積J−材6をフィルム8で被
包して内部を真空に引き、これら全体を枠型10の中に
入れる。次に枠型10内に液状ゴム9を注入し、常温も
しくは積層材6中の樹脂が硬化しない程度の温度でフィ
ルム8内部を真空に引いたまま液状ゴム9を硬化させる
。この工程で積層材6め積層間の空気はほとんど除去さ
れる。なお、ここで液状ゴム9は枠型10内にボイドま
たは空気層が入らないよう注意する必要がある。そして
全体を加熱することにより、液状ゴムが硬化して形成さ
れたゴム弾性体9が熱膨張し、枠型10との熱膨張率の
差分だけ均一に積層材6が加圧される。また、フィルム
8内の真空は積層材6の硬化終了まで保っておくのが望
ましいが、積層材6がさほど複雑な形状でない場合は、
加熱を行つfc後、適当な時期に真空を解除してもよい
次に上記FRPの製造方法で成形を行った具体例を示す
芯材7として十字形状のアルミ製芯金上に、積層材6と
して例えば厚み0.1瓢の高強度カーJ?ンファイバ製
平織クロスにビスフェノールA系エポキシ樹脂/芳香族
アミン硬化剤の樹脂を含浸させプリプレグとしたものを
IQ枚重ね、肉厚約1間の積層材を積層した。そしてこ
れ金フィルム8として例えば厚み0.11のテフロン系
フィルムで良い、内部を真空に引いた。この時フィルム
8に局部的なしわや突張りが生じないよう注意深く徐々
に減圧を行った。更にこれを鉄製の枠型10の中に納め
、フィルム8内の真空を保ちながらゴム弾性体9として
常温硬化形成状シリコンゴムを注入し、常温で12時間
放置しシリコンゴムを硬化させた。その後、150℃×
4時間加熱・加圧し成形品を得た。これらのFRPはい
ずれも全面的にボイドのない良好なF’RPであった。
また、比較例として上記実施例と同一の芯材卦よび積層
材を用いてオートクレーブ成形金行った。
バッグフィルムは0.1瓢のナイロンフィルムラ使用し
、5 Kq/ad加圧、150℃×4時間加熱を行った
。その結果はとんどの部分は7I?イドのない良好なも
のが得られたが、隅角部(凹部)にフィルムの突張りに
よる加圧不足のため、ボイドおよび樹脂溜9が生じてい
た。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、積層材をフィルムで覆
いかつ内部を真空に引いた状態で常温硬化の液状ゴムを
流し込んで硬化させるようにしたので加圧媒体であるゴ
ム弾性体の形状を積層材の形状通りに作ることができ、
従って複雑な形状のFRpy品でもボイドや樹脂溜り等
の欠陥のない成形物が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるは維強化プラスチッ
クの製造方法を説明するための断面図、第2図(a)、
 (b)はそれぞれ従来の蝋維強化プラスチックの製造
方法における途中工程を示す断面図、第3図は同繊維強
化プラスチックの、製造方法全説明する次めの1析面図
である。 6・・・、積層材、7・・・芯材、8・・・フィルム、
9・・液状ゴム、10・・・枠型。 なお、図中同一符号は同一またけ相当部分を示す。 代理人    大  岩  増  雄 第1図 1゜ 第2図 (0)    (b) 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 補強繊維に樹脂を含浸させた積層材を芯材または成形型
    に積層する工程と、この積層材全体をフィルムで被包し
    かつその内部を真空にしてフィルムを積層材に密着させ
    る工程と、前記フィルムで被包された積層材を所定の枠
    型内に位置させた後、この枠型内に常温硬化形の液状ゴ
    ムを注入し常温でゴムを硬化させる工程と、これら全体
    をゴムモールド成形法により加熱および加圧を行う工程
    とからなる繊維強化プラスチックの製造方法。
JP60276213A 1985-12-09 1985-12-09 繊維強化プラスチツクの製造方法 Pending JPS62135349A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03272832A (ja) * 1990-03-22 1991-12-04 Uchihama Kasei Kk 繊維強化熱硬化性樹脂製中空体の製造法
JP2018051795A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 東レ株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法
WO2023095424A1 (ja) * 2021-11-29 2023-06-01 東レ株式会社 回転部品補強用炭素繊維強化プラスチックの製造装置および成形方法

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