JP2597797B2 - 繊維強化プラスチック製品 - Google Patents
繊維強化プラスチック製品Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はテニスラケット、ゴルフ
クラブのシャフトやパイプ状構造物等に有用な繊維強化
プラスチック製品に関する。
クラブのシャフトやパイプ状構造物等に有用な繊維強化
プラスチック製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】繊維強化プラスチック製品は金型内にガ
ラス繊維等の強化繊維を配置してリム成型用モノマーを
注入することにより形成される。しかしながら、このリ
ム成形の場合、強度を増すために強化繊維を密に配置す
るのでリム成形により樹脂が浸透しない箇所が生じる。
強化繊維が金型壁面に密着している箇所は特に樹脂が浸
透しにくく外観が不良となる。このような外観不良を避
けるために、リム成形品の表面に熱可塑性樹脂層(ゲル
コート層)を設けることが考えられるが、製品の製造工
程が複雑になり、コストアップにつながる。従って、通
常、成形品をバフし、パテ塗りをして補修している。し
かしながら、この補修にも長時間かかり必ずしも優れた
方法ではない。
ラス繊維等の強化繊維を配置してリム成型用モノマーを
注入することにより形成される。しかしながら、このリ
ム成形の場合、強度を増すために強化繊維を密に配置す
るのでリム成形により樹脂が浸透しない箇所が生じる。
強化繊維が金型壁面に密着している箇所は特に樹脂が浸
透しにくく外観が不良となる。このような外観不良を避
けるために、リム成形品の表面に熱可塑性樹脂層(ゲル
コート層)を設けることが考えられるが、製品の製造工
程が複雑になり、コストアップにつながる。従って、通
常、成形品をバフし、パテ塗りをして補修している。し
かしながら、この補修にも長時間かかり必ずしも優れた
方法ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はゲルコート層
やパテ塗り等の煩雑な工程を用いないで製造でき、外観
不良を余り生じない繊維強化プラスチック製品を得るこ
とを目的とする。
やパテ塗り等の煩雑な工程を用いないで製造でき、外観
不良を余り生じない繊維強化プラスチック製品を得るこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は強化繊維
およびその外側に設けられた繊維密度が２〜３５Vol％
を有する不織布層を含有する繊維強化プラスチック製品
を提供する。この製品は型内に強化繊維を配してリム成
形する際に強化繊維と金型の間に不織布層を設けること
により得られる。リム成形は反応射出成形を意味し、金
型内に相互に反応性モノマーを導入し、常温または昇温
下に反応させて成形する方法である。リム成形により得
られる樹脂は通常ポリウレタン、ポリアミド等いかなる
常套のものを用いてもよい。本発明に好適なリム成形用
モノマーは宇部興産社から市販のＵＢＥナイロン(ＵＸ
−２１)が挙げられる。
およびその外側に設けられた繊維密度が２〜３５Vol％
を有する不織布層を含有する繊維強化プラスチック製品
を提供する。この製品は型内に強化繊維を配してリム成
形する際に強化繊維と金型の間に不織布層を設けること
により得られる。リム成形は反応射出成形を意味し、金
型内に相互に反応性モノマーを導入し、常温または昇温
下に反応させて成形する方法である。リム成形により得
られる樹脂は通常ポリウレタン、ポリアミド等いかなる
常套のものを用いてもよい。本発明に好適なリム成形用
モノマーは宇部興産社から市販のＵＢＥナイロン(ＵＸ
−２１)が挙げられる。
【０００５】金型内に予め配置する強化繊維は通常繊維
強化プラスチックに用いられるいかなるものを用いても
よい。強化繊維の代表的な例としてはアラミド繊維、カ
ーボン繊維、ガラス繊維等が挙げられる。最も好適な強
化繊維はカーボン繊維である。繊維はどのような形態で
もよく、編組していてもいなくてもよい。好ましくは編
組したものである。本発明によれば、金型と強化繊維と
の間に不織布層を設ける。使用し得る不織布はガラス繊
維ペーパー、カーボン繊維ペーパー、ポリエステル不織
布、ナイロン不織布等が挙げられる。この不織布はリム
液の流れが適度なように繊維密度が２〜３５Vol％、好
ましくは５〜２０Vol％であるものが好適に用いられ
る。
強化プラスチックに用いられるいかなるものを用いても
よい。強化繊維の代表的な例としてはアラミド繊維、カ
ーボン繊維、ガラス繊維等が挙げられる。最も好適な強
化繊維はカーボン繊維である。繊維はどのような形態で
もよく、編組していてもいなくてもよい。好ましくは編
組したものである。本発明によれば、金型と強化繊維と
の間に不織布層を設ける。使用し得る不織布はガラス繊
維ペーパー、カーボン繊維ペーパー、ポリエステル不織
布、ナイロン不織布等が挙げられる。この不織布はリム
液の流れが適度なように繊維密度が２〜３５Vol％、好
ましくは５〜２０Vol％であるものが好適に用いられ
る。
【０００６】繊維密度が３５Vol％より大きい場合は樹
脂が浸透しにくくなり、外観が不良となる。また２Vol
％より小さい場合は不織布自体が疎になりすぎ、カーボ
ン繊維ブレイド層の最外層に不織布層を設けても下層の
ブレイド層が直接金型壁面に密着してしまう個所が生じ
たり、不織布層リム液が流れる時の抵抗が極端に小さく
なり、流れ抵抗の大きいカーボン繊維ブレイド層より、
リム液は優先的に不織布層に浸透しカーボン繊維ブレイ
ド層へ浸透しにくくなる。またこの繊維密度の範囲であ
れば織った布でも良い。
脂が浸透しにくくなり、外観が不良となる。また２Vol
％より小さい場合は不織布自体が疎になりすぎ、カーボ
ン繊維ブレイド層の最外層に不織布層を設けても下層の
ブレイド層が直接金型壁面に密着してしまう個所が生じ
たり、不織布層リム液が流れる時の抵抗が極端に小さく
なり、流れ抵抗の大きいカーボン繊維ブレイド層より、
リム液は優先的に不織布層に浸透しカーボン繊維ブレイ
ド層へ浸透しにくくなる。またこの繊維密度の範囲であ
れば織った布でも良い。
【０００７】本発明では繊維強化プラスチック製品の外
観を良くするために不織布層を設けるものであり、製品
自体の製法は従来の方法でもよい。例えば、繊維強化プ
ラスチック製品の軽量化を達成するためには、製品を中
空あるいは発泡体で中芯を設けるのが好ましい。最も好
ましい態様では、チューブを強化繊維で被覆し、その外
側を不織布で包んだものを金型内に配し、このチューブ
に発泡剤を注入後発泡させ金型の形状に沿わせる方法が
挙げられる。チューブは強靭かつ可撓性を有するもので
あればよく、ナイロン、セロファン、ゴム、ポリエステ
ル、ポリエーテルエーテルケトン等から得られる。本明
細書中において発泡剤の語は発泡条件下で発泡硬化する
薬剤を意味し、通常液状または固体樹脂に発泡性物質を
配合したものである。この発泡剤として好適なものの例
としては大日本インキ化学工業(株)社から市販のＤＩＣ
ＲＰ１１４７ＨとＤＩＣ ＳＰ２９９との混合物が挙
げられる。
観を良くするために不織布層を設けるものであり、製品
自体の製法は従来の方法でもよい。例えば、繊維強化プ
ラスチック製品の軽量化を達成するためには、製品を中
空あるいは発泡体で中芯を設けるのが好ましい。最も好
ましい態様では、チューブを強化繊維で被覆し、その外
側を不織布で包んだものを金型内に配し、このチューブ
に発泡剤を注入後発泡させ金型の形状に沿わせる方法が
挙げられる。チューブは強靭かつ可撓性を有するもので
あればよく、ナイロン、セロファン、ゴム、ポリエステ
ル、ポリエーテルエーテルケトン等から得られる。本明
細書中において発泡剤の語は発泡条件下で発泡硬化する
薬剤を意味し、通常液状または固体樹脂に発泡性物質を
配合したものである。この発泡剤として好適なものの例
としては大日本インキ化学工業(株)社から市販のＤＩＣ
ＲＰ１１４７ＨとＤＩＣ ＳＰ２９９との混合物が挙
げられる。
【０００８】
【発明の効果】本発明のように繊維密度２〜３５Vol％
の不織布層を設けるとリム成形用の反応性モノマーが容
易に浸透し、強化繊維のみが表面に露出するような成形
不良・外観不良は殆ど生じない。本発明のリム成形物品
はその染色性が大きく改善され、染色により美しい外観
の成形製品が得られる。
の不織布層を設けるとリム成形用の反応性モノマーが容
易に浸透し、強化繊維のみが表面に露出するような成形
不良・外観不良は殆ど生じない。本発明のリム成形物品
はその染色性が大きく改善され、染色により美しい外観
の成形製品が得られる。
【０００９】
【実施例】本発明を実施例により更に詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されない。
が、本発明はこれら実施例に限定されない。
【００１０】実施例１ 発泡体上に東邦レーヨン(株)製カーボン繊維ブレイド
(繊維密度約５０Vol％)２層を被覆し、その最外層にガ
ラス繊維ペーパー(日本板硝子(株)製(ＵＬ４Ａ・３０)
の巾３０mmテープ(繊維密度１１Vol％)をスパイラルに
巻きつけた場合とカーボン繊維ブレイド２層のみの場合
のラケットフレーム状のリム成形品の表面仕上がり状態
を表−１に示す。尚、使用したリム成形用モノマーは宇
部興産(株)製のＵＢＥナイロン(ＵＸ−２１)で、Ａ液と
Ｂ液を１:１で使用した。上記構造体を金型にセット
し、１５０℃、真空下で上記モノマーを１.５kg/cm2の
圧で注入成形した。
(繊維密度約５０Vol％)２層を被覆し、その最外層にガ
ラス繊維ペーパー(日本板硝子(株)製(ＵＬ４Ａ・３０)
の巾３０mmテープ(繊維密度１１Vol％)をスパイラルに
巻きつけた場合とカーボン繊維ブレイド２層のみの場合
のラケットフレーム状のリム成形品の表面仕上がり状態
を表−１に示す。尚、使用したリム成形用モノマーは宇
部興産(株)製のＵＢＥナイロン(ＵＸ−２１)で、Ａ液と
Ｂ液を１:１で使用した。上記構造体を金型にセット
し、１５０℃、真空下で上記モノマーを１.５kg/cm2の
圧で注入成形した。
【００１１】
【表１】
【００１２】ガラス繊維ペーパーを使用することで、表
面強化繊維層に樹脂が均一に流れ樹脂浸透不足箇所が改
善された。不織布層がある場合補修用のパテを塗る必要
がない程で、表−１の様にバフ・パテ塗り工程に要した
時間が大巾に短縮できた。
面強化繊維層に樹脂が均一に流れ樹脂浸透不足箇所が改
善された。不織布層がある場合補修用のパテを塗る必要
がない程で、表−１の様にバフ・パテ塗り工程に要した
時間が大巾に短縮できた。
【００１３】実施例２ 実施例１の試料を＃３６０のサンドペーパでバフ仕上げ
し、 を使用して９０℃２０分間染色した。次にウレタン系の
クリヤーを塗布した結果均一に染色され、透明感があり
非常にきれいな色になった。
し、 を使用して９０℃２０分間染色した。次にウレタン系の
クリヤーを塗布した結果均一に染色され、透明感があり
非常にきれいな色になった。
【００１４】実施例３ 実施例２と同様にして染色をラニルブルー３Ｇに変更し
染色した。現行ラケット(エポキシマトリックスＣＦＲ
Ｐ)は黒が基調で他の色にするには白いパテを下塗りす
る必要がある。染色はエポキシ樹脂をマトリックスに使
用しているためできない。ところが本発明によって試作
したラケットは、不織布を使用したため均一に染色で
き、染色ラケットを可能にした。この染色ラケットは、
下地がガラス繊維の時はマトリックス樹脂の色となり、
色は自由自在である。また、下地がカーボン繊維の時は
黒みのある様々な色になり透明感、深みのある色、光沢
もあるラケットに仕上がった。不織布を使用しない時、
色はマダラとなった。
染色した。現行ラケット(エポキシマトリックスＣＦＲ
Ｐ)は黒が基調で他の色にするには白いパテを下塗りす
る必要がある。染色はエポキシ樹脂をマトリックスに使
用しているためできない。ところが本発明によって試作
したラケットは、不織布を使用したため均一に染色で
き、染色ラケットを可能にした。この染色ラケットは、
下地がガラス繊維の時はマトリックス樹脂の色となり、
色は自由自在である。また、下地がカーボン繊維の時は
黒みのある様々な色になり透明感、深みのある色、光沢
もあるラケットに仕上がった。不織布を使用しない時、
色はマダラとなった。
【００１５】実施例４ ＳＵＳ製マンドレルのまわりに軸方向に３５°の角度を
なすように編んだカーボン繊維ブレイドを２層重ねあわ
せた。このカーボン繊維ブレイドの最外層に実施例１の
ガラス繊維ペーパーの幅４０mmテープをスパイラルに巻
きつけた場合とカーボン繊維ブレイド２層のみの場合の
リム成形パイプの表面仕上がり状態は実施例１と同じ様
な結果になった。
なすように編んだカーボン繊維ブレイドを２層重ねあわ
せた。このカーボン繊維ブレイドの最外層に実施例１の
ガラス繊維ペーパーの幅４０mmテープをスパイラルに巻
きつけた場合とカーボン繊維ブレイド２層のみの場合の
リム成形パイプの表面仕上がり状態は実施例１と同じ様
な結果になった。
【００１６】実施例５ カーボン繊維クロス(東邦レーヨン(株)社製)Ｗ−３１０
１を１５０×１５０mmに裁断し、１８層重ね合わせその
最外層の両面に実施例１で用いた１５０×１５０mmのガ
ラス繊維ペーパーを積層金型内に配してリム成形し厚さ
４mmの板を形成した。この板とカーボン繊維クロスのみ
で成形した板の表面仕上がりを比較すると、不織布層を
設けない板は不良、不織布層ありの板は良であった。
１を１５０×１５０mmに裁断し、１８層重ね合わせその
最外層の両面に実施例１で用いた１５０×１５０mmのガ
ラス繊維ペーパーを積層金型内に配してリム成形し厚さ
４mmの板を形成した。この板とカーボン繊維クロスのみ
で成形した板の表面仕上がりを比較すると、不織布層を
設けない板は不良、不織布層ありの板は良であった。
【００１７】次に、不織布層の繊維密度を２Vol％以下
及び３５Vol％以上で成形した比較例を示す。
及び３５Vol％以上で成形した比較例を示す。
【００１８】比較例１ カーボン繊維ブレードを繊維密度５０Vol％相当分積層
し、最外層にガラス繊維ペーパー(不織布)繊維密度１Vo
l％相当分積層して、金型内に配置しＲＩＭナイロンを
注入して板を成形した。この最外層を観察すると、カー
ボン繊維の表層への露出が目立ち、表面に１cm2あたり
約１mm2の樹脂未含浸部分が平均３個存在した。断面を
光学顕微鏡で観察すると、表層付近はカーボン繊維層へ
の未含浸部分が目立った。この成形品の曲げ物性値は表
−２に示す通り、不織布繊維密度５Vol％の成形品に比
べ強度は約１１％、弾性率は約７％低下した。
し、最外層にガラス繊維ペーパー(不織布)繊維密度１Vo
l％相当分積層して、金型内に配置しＲＩＭナイロンを
注入して板を成形した。この最外層を観察すると、カー
ボン繊維の表層への露出が目立ち、表面に１cm2あたり
約１mm2の樹脂未含浸部分が平均３個存在した。断面を
光学顕微鏡で観察すると、表層付近はカーボン繊維層へ
の未含浸部分が目立った。この成形品の曲げ物性値は表
−２に示す通り、不織布繊維密度５Vol％の成形品に比
べ強度は約１１％、弾性率は約７％低下した。
【００１９】比較例２ 比較例１と同様にしてガラス不織の繊維密度０.７Vol％
の板を成形した。この最外層を観察すると、カーボン繊
維の表層への露出は比較例１よりさらに目立ち、表面１
cm2あたり約３mm2の樹脂未含浸部分が平均４個存在し
た。断面を光学顕微鏡で観察すると、表層付近はカーボ
ン繊維層への未含浸部分が比較例１よりさらに目立っ
た。この成形品の曲げ物性値は表−２に示す通り、不織
布繊維密度２Vol％の成形品に比べ強度は約１８％、弾
性率は約１０％低下した。
の板を成形した。この最外層を観察すると、カーボン繊
維の表層への露出は比較例１よりさらに目立ち、表面１
cm2あたり約３mm2の樹脂未含浸部分が平均４個存在し
た。断面を光学顕微鏡で観察すると、表層付近はカーボ
ン繊維層への未含浸部分が比較例１よりさらに目立っ
た。この成形品の曲げ物性値は表−２に示す通り、不織
布繊維密度２Vol％の成形品に比べ強度は約１８％、弾
性率は約１０％低下した。
【００２０】
【表２】
【００２１】比較例３ カーボン繊維ブレードＷ−３１０１を繊維密度５０Vol
％相当分積層し、最外層にガラス繊維ペーパー(不織布)
を繊維密度４０Vol％相当分積層して、金型内に配置し
ＲＩＭナイロンを注入して板を成形した。この表層を観
察すると、表面１cm2あたりに約３mm2大の樹脂未含浸部
分が、平均３個存在した。断面を光学顕微鏡で観察する
と不織布層及びカーボン繊維ブレード層にボイドがかな
り目立った。この成形品の曲げ物性値は表−３に示す通
り、不織布繊維密度３５Vol％の成形品に比べ強度は約
２３％、弾性率は約１４％低下する。
％相当分積層し、最外層にガラス繊維ペーパー(不織布)
を繊維密度４０Vol％相当分積層して、金型内に配置し
ＲＩＭナイロンを注入して板を成形した。この表層を観
察すると、表面１cm2あたりに約３mm2大の樹脂未含浸部
分が、平均３個存在した。断面を光学顕微鏡で観察する
と不織布層及びカーボン繊維ブレード層にボイドがかな
り目立った。この成形品の曲げ物性値は表−３に示す通
り、不織布繊維密度３５Vol％の成形品に比べ強度は約
２３％、弾性率は約１４％低下する。
【００２２】
【表３】
【００２３】実施例６ カーボン繊維ブレードを繊維密度５０Vol％相当分積層
し、最外層にガラス繊維ペーパーを繊維密度５Vol％相
当分積層して、金型内に配置しＲＩＭナイロンを注入し
て板を成形した。成形品表面は平滑で、断面にボイドは
ほとんど観察されない。その成形品の曲げ物性値を表−
４に示す。
し、最外層にガラス繊維ペーパーを繊維密度５Vol％相
当分積層して、金型内に配置しＲＩＭナイロンを注入し
て板を成形した。成形品表面は平滑で、断面にボイドは
ほとんど観察されない。その成形品の曲げ物性値を表−
４に示す。
【００２４】
【表４】
【００２５】実施例７ カーボン繊維ブレードを繊維密度５０Vol％相当分積層
し、最外層にガラス繊維ペーパーを繊維密度２５Vol％
相当分積層して、金型内に配置しＲＩＭナイロンを注入
して板を成形した。成形品表面は平滑で、断面にボイド
はほとんど観察されない。その成形品の曲げ物性値を表
−５に示す。
し、最外層にガラス繊維ペーパーを繊維密度２５Vol％
相当分積層して、金型内に配置しＲＩＭナイロンを注入
して板を成形した。成形品表面は平滑で、断面にボイド
はほとんど観察されない。その成形品の曲げ物性値を表
−５に示す。
【００２６】
【表５】
フロントページの続き (72)発明者 松下 裕臣 大阪府大阪市住之江区南港中２−３−12 −104 (72)発明者 丹羽 邦夫 兵庫県西宮市樋ノ口町１−１−23 住友 ゴム工業株式会社甲武寮内 (56)参考文献 特開 昭53−149268（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−51416（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−18322（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−21876（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−169524（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】 強化繊維、およびその外側に設けられた
繊維密度２〜35Vol％を有する不織布層を含有するリム
成形により形成された繊維強化プラスチック製品。 - 【請求項２】 強化繊維がガラス繊維またはカーボン繊
維である請求項１記載の繊維強化プラスチック製品。 - 【請求項３】 不織布がガラス繊維またはカーボン繊維
から形成される請求項１記載の繊維強化プラスチック製
品。 - 【請求項４】 表面が染色された請求項１記載の繊維強
化プラスチック製品。 - 【請求項５】 繊維強化プラスチック製品の強化繊維お
よび不織布層以外のマトリックス樹脂がポリアミド樹脂
である請求項１記載の繊維強化プラスチック製品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5005739A JP2597797B2 (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 繊維強化プラスチック製品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5005739A JP2597797B2 (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 繊維強化プラスチック製品 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62193125A Division JPH0622914B2 (ja) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | 繊維強化プラスチック製品の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05261833A JPH05261833A (ja) | 1993-10-12 |
| JP2597797B2 true JP2597797B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=11619476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5005739A Expired - Lifetime JP2597797B2 (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 繊維強化プラスチック製品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2597797B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2826059B2 (ja) * | 1993-12-28 | 1998-11-18 | 住友ゴム工業株式会社 | 発泡体を芯材とする繊維強化プラスチック成形品の製造方法 |
| DE69424047T2 (de) * | 1994-03-24 | 2000-10-26 | Toray Industries, Inc. | Gekrümmte röhre, verfahren und apparat zur herstellung |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6010904B2 (ja) * | 1977-06-01 | 1985-03-20 | 日本硝子繊維株式会社 | 強化プラスチツクの樹脂注入式成形法 |
| US4356230A (en) * | 1980-07-10 | 1982-10-26 | International Telephone And Telegraph Corporation | Molded plastic product having a plastic substrate containing a filler and an in-mold plastic coating firmly bonded thereon and a process for its manufacture |
| JPS6210113Y2 (ja) * | 1981-04-22 | 1987-03-09 | ||
| JPS6018322A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-01-30 | Hitachi Ltd | ロボツト用ア−ムの製造方法 |
| JPS6121876A (ja) * | 1985-05-02 | 1986-01-30 | Yamaha Motor Co Ltd | 繊維強化樹脂製船体の製造方法 |
-
1993
- 1993-01-18 JP JP5005739A patent/JP2597797B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05261833A (ja) | 1993-10-12 |
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