JPH0238026A

JPH0238026A - 繊維強化プラスチックの引抜成形法

Info

Publication number: JPH0238026A
Application number: JP63189382A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Tainaka; 田井中　誠一; Yasuhiro Nishi; 泰博西
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1988-07-28
Filing date: 1988-07-28
Publication date: 1990-02-07
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH085137B2

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、桁材等として使用する、繊維強化プラスチ
ック（ＦＲＰ）ｓのト１型材、Ｔ型材、■型材、Ｌ型材
、Ｃ型材等の型材を成形するのに好適な引央成形法に関
する。

（従来の技術）プルトルージョン法とも呼ばれる引恢成形法は、よく知
られているように、補強繊維に樹脂を含浸し、加熱ダイ
に通して成形するもので、ＦＲＰの各種の成形法のなか
でも工程が比較的単純であり、しかも、最も通産に向い
た方法でめるため、型材等の成形によく使われている。

さて、そのような型材を成形する場合、シート状補強繊
維基材、たとえば補強繊維織物を、所望の枚数重ね合わ
せ、その重ね合せ体を、樹脂を含浸した１多に加熱ダイ
に通すようにするのが一般的でおるが、重ね合せ体の、
特に側端部においては、側端縁が、いわゆる自由端を形
成しているため、引（反力が加わると容易にずれ、織物
を構成している補強繊維の配列が大きく乱れてしまう。

補強繊維の配列の乱れに伴って、当然、樹脂の分布も乱
れ、また、著しい場合にはボイドができたりして、世械
的特性が低下するばかりでなく、製品間の特性のばらつ
きも大きくなる。

（発明が解決しようとする課題）この発明の目的は、従来の方法の上）ホした問題点を解
決し、重ね合せ体の側端部における補強繊維の配列の乱
れを防止することができ、機械的特性に優れているばか
りか、製品間の特性のばらつきをも小さくすることがで
きる引扱成形法を提供するにおる。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、この発明においては、シー
ト状補強繊維基材の市ね合せ体に樹脂を含浸し、その樹
脂含浸重ね合せ体を加熱ダイに通して引き仇き、成形す
るに際し、上記基材の重ね合せ体の側端部に、側端縁を
覆うように、一方向［生織物を、その一方向性織物の経
糸が用法方向になるように配置し、かつ上記基材に接合
しておくことを特徴とする、繊維強化プラスチックの引
抜成形法が提供される。

この発明をさらに詳細に説明するに、この発明で使用す
るシート状補強繊維基材は、炭素繊維、ガラス繊維、ポ
１ノアラミト繊維、アルミナ繊維、シリコンカーバイド
繊維等の高強度、高弾性率補強繊維からなる織物、フェ
ルト、マットのようなもので、用途等に応じて適宜の基
材を選定する。

この発明においては、まず、上記補強繊維基材を所望の
枚数重ね合わせ、必要に応じて縫合しておく。重ね合せ
枚数は、用途等に応じて任意に選び得る。また、異なる
補強繊維基材を組み合わせて重ね合わせることもできる
。ざらに、重ね合せに際して、用途等に応じて、補強繊
維の配列方向を選定する。

次に、基材の重ね合せ体の側端部に、側端縁を抱き込み
、覆うように、一方向性織物を、その一方向性織物の経
糸が後述する用法方向になるように配置し、上記基材に
接合する。

上記一方向性織物は、上）ホした高強度、高弾性率補強
繊維を経糸とし、その経糸の配列を、好ましくは上述し
た高強度、高弾性率繊維からなる緯糸で保持してなるも
のでおる。緯糸は、単に経糸の配列を保持しているだけ
でおるから、経糸にくらべて相当細く、しかも、粗く配
列されている。

経糸や緯糸に、樹脂の補強繊維とは呼べない、ポリエス
テル１１１ｉ維やナイロン繊維等の合成繊維を使用する
ことも可能ではあるが、補強繊維を使用したほうか、成
形されるＦＲＰ中における補強繊維含有率を上げること
ができるので好ましい。

一方向性織物の基材への接合は、縫合によってもよく、
また、各種の接着剤によってもよい。しかしながら、い
らいら縫合するのはやっかいで必るし、接着剤の使用は
、その通によっては１変の樹脂含浸が困難になることも
おる。そのため、一方向性織物に、ナイロン、ポリエス
テル、塩化ビニリデン、塩化ビニル等の低融点熱可塑性
ポリマー糸を混繊しておき、一方向性織物を加熱して熱
可塑性ポリマー糸を軟化または溶融させて熱融着するこ
とによるのが好ましい。熱可塑性ポリマー糸の混繊は、
一方向性織物の製織時に、一方向性織物を構成する経糸
または緯糸に熱可塑性ポリマー糸をカバリングして供給
したり、上記経糸または緯糸と熱可塑性ポリマー糸とを
引き揃えて供給することによって行うことができる。好
ましいのは、一方向性織物の側端部のみに、数本の経糸
に沿って熱可塑性ボ１ツマー糸を混繊しておくことでお
る。

そうすると、一方向性織物と基材との接合を、一方向性
織物の側端部のみで行うことができるようになり、後の
樹脂含浸性がほとんど損われることがなくなる。

別の接合法として、ポリニスデル樹脂やナイロン樹脂等
の熱可塑性樹脂の粉末を利用する方法が必る。この方法
は、一方向性織物と基材との間に上記粉末を散イ「シ、
加熱して粉末を軟化または溶融させて融着する方法であ
る。この場合、粉末の散布量が多すぎて後の樹脂含浸が
困難にならないよう、注意する必要がおる。

この発明においては、次に、側端部に一方向性織物を配
置、接合した重ね合せ体に樹脂を含浸し、加熱ダイに通
して引き抜き、成形する。これにより、ＦＲＰが得られ
る。このとき、一方向性織物は、引仇力によって、重ね
合せ体を構成している基材の補強繊維の配列が重ね合せ
体の側端部において乱れるのを防止する。

手ね合せ体に含浸する樹脂は、Ｂ−ステージのエポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ビニ
ルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂で必る。もつとも、ナ
イロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、
ポリエチレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等
の熱可塑性樹脂を含浸することもできる。

ところで、重ね合せ体が厚い場合、樹脂の含浸を一気に
行うことが困難なことがある。その場合には、基材の重
ね合せ枚数を減らし、その、枚数を減らした重ね合せ体
の側端部に一方向性織物を配置、接合したものに樹脂を
含浸し、そのように樹脂含浸したものを所望の枚数だけ
さらに重ね合わせるようにするとよい。

（実　施　例）第１図は、横断面がコの字状の型材を引扱成形している
様子を示すもので、クリール１．１から、後述するよう
に、側端部に一方向性織物が配置、接合されている、炭
素繊維織物（基材）の重ね合せ体２．２を引き出し、樹
脂浴３．３に浸漬して樹脂を含浸した後、カイトロール
４．４からなる合せロール１１に通して一つにまとめ、
さらに賦型ガイド５．６に通して横断面を徐々にコの字
状に賦型した後、マニホルド７でざらに樹脂を加圧、含
浸し、加熱ダイ８に通して引き仇き、成形する。

加熱ダイ８による成形品（ＦＲＰ）の引き扱きは、ロー
ル９．９からなるプルロール１２で行う。成形品は、連
続的に得られるので、プルロール１２の後に設けたカッ
タ１０で所望の長さに切断する。

炭素繊維織物の重ね合せ休２．２には、それぞれ、第２
図に示すように、重ね合せ体２の各側端部に、側端縁を
覆うように、炭素繊維を経糸とし、ガラス繊維を緯糸と
する一方向性織物１３．１３を、その経糸か引扱方向に
なるように配置し、接合している。接合は、図示してい
ないか、一方向性織物１３．１３として、経糸に沿って
ナイロン繊維を混繊したものを用い、そのナイロン繊維
による熱融着によって行っている。ナイロン繊維は、一
方向性織物の各側端部において、数本の経糸のみについ
て混繊しており、接合は、その側端部のみで行っている
。

上記実施例において、各重ね合せ体は、補強繊維によっ
て縫合されていてもよい。たとえば、織物を構成してい
る炭素繊維よりも破断伸度の大ぎい炭素繊維や、ガラス
繊維や、ポリアラミド繊維て単環縫いし、一体に縫合し
ておくことができる。

上記実施例においては、樹脂含浸を樹脂浴を用いて行っ
ているが、樹脂の粘度は、高すぎると含浸性か悪くなっ
て成形品に小イドかできたり、低すぎるとしたたり落ち
て作業環境が悪くなったりするので、５〜５０ボイズ程
度に調整するのが好ましい。

賦型ガイドは、実施例では２個示したが、単個なこと【
Ｊ、必まり急激に賦型しないで、徐々に賦型することで
おる。そのため、もつと増やしてもよい。２〜１０個程
度配置することもある。

マニホルドは、特に必要なものではないが、厚物を成形
する場合には、重ね合せ体の内部にも充分な樹脂含浸が
可能になることから、設けたほうかよい。

加熱ダイの温度、すなわち成形温度は、樹脂の種類や引
失速度等によって異なるものの、１２０〜１８０’Ｃ程
度でおる。なあ、引抜速度は、通常、０．３〜２ｍ／分
程度である。

また、プルロールに代えて、トラクタを使用することも
てきる。

第３図は、１」型ないしは■型の型材を成形するときの
、また、第４図は、とい状の成形品を得るときの、それ
ぞれ一方向性１惣物の配置状況を示すもので、基材の重
ね合せ体２のすべての側端部に一方向性織物１３を配置
し、接合している。

（発明の効果〉この発明は、基材の重ね合せ体の側端部に、側端縁を覆
うように、一方向性織物を、その一方向［生織物の経糸
が引抜方向になるように配置し、かつ上記基材に接合し
てあくので、用法時に、重ね合せ体の側端部において、
基材を構成している補強繊維の配列が乱れるのを防止す
ることができ、機械的特性に優れ、しかも、製品間の特
性ばらつきが少ないＦＲＰを引抜成形することかできる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の方法を実施している様子を示す概
略斜視図、第２図は、第１図に示した補強繊維織物（基
材）の重ね合せ体の側端部に一方向性織物を配置し、接
合した状態を示す概略斜視図、第３図は、Ｈ型ないしは
■型の型材を成形するときの、第４図は、とい状の成形
品を得るときの、それぞれ一方向性織物の配置状況を示
す概略斜視図である。１：クリール２：炭素繊維織物（基材）の重ね合せ体３：樹脂浴４：ノコイトロール５：賦をカイト６：賦をガイド７：マニホルド８：加熱グイ９：ロール１０：カッタ１１：合せロール１２ニブルロール１３ニ一方向性織物

Claims

【特許請求の範囲】

シート状補強繊維基材の重ね合せ体に樹脂を含浸し、そ
の樹脂含浸重ね合せ体を加熱ダイに通して引き抜き、成
形するに際し、上記基材の重ね合せ体の側端部に、側端
縁を覆うように、一方向性織物を、その一方向性織物の
経糸が引抜方向になるように配置し、かつ上記基材に接
合しておくことを特徴とする、繊維強化プラスチックの
引抜成形法。