JPH0431481B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、浴槽・水容器等として用いられる繊
維強化樹脂成形品の製造方法に関する。

（従来の技術） 浴槽等に用いられる樹脂成形品は、水密性・耐
熱性等が要求される。従来、この種の樹脂成形品
は、例えば、ガラスフアイバー、カーボンフアイ
バー等の補強繊維を、12〜30mm程度の長さとして
熱硬化性樹脂に混入したラミネートの表面に、ゲ
ルコートを形成したものが一般的であつた。この
ような成形品では、ラミネート、あるいはゲルコ
ートとラミネートとの間に直径１mm以上の気泡が
存在すると、浴槽のように高温・低温が繰り返し
付与されることにより、ゲルコートが破壊され
る。ゲルコートが破壊されると、汚れが付着する
等、外観上見苦しくなると共に、漏水の原因にも
なる。このため、浴槽等に用いられる樹脂成形品
は、ラミネートあるいはラミネートとゲルコート
の間から有害な気泡を除去しなければならない。

繊維強化樹脂のラミネート形成方法としては、
比較的簡便な設備で実施できるスプレーアツプ法
が知られている。該スプレーアツプ法は、所定長
（12〜30mm程度）の補強繊維を、霧化された熱硬
化性樹脂と共に成形型に吹付けて、ラミネートを
形成する。従来、スプレーアツプ法によりラミネ
ートを形成する際に、有害な気泡を除去するため
の方法が各種開発されている。例えば、特公昭59
−35765号公報には、減圧下で成形型に補強繊維
と共に樹脂を吹付けてラミネートを形成し、次い
で該ラミネートに気密表面層を形成して大気圧下
に露呈することにより気泡を崩壊させる方法が開
示されている。また、特開昭60−124237号公報に
は、成形型に補強繊維と共に樹脂を吹付けてラミ
ネートを形成し、次いで、該ラミネートに気密表
面層を形成して加圧する方法が開示されている。
いずれの方法においても、ラミネートに樹脂製の
気密表面層を形成する必要があり、該表面層に
は、補強繊維が含有されていないために、成形品
の強度が低下する。該表面層は、硬化時にクラツ
クが生じるおそれもある。特開昭60−124237号公
報に開示された方法では、成形品が完全に硬化す
るまでの間、該成形品を加圧タンク内に養生して
おかなければならず、該成形品が加圧タンクを占
有する時間が長くなつて生産性が悪くなり、経済
的でない。補強繊維の長さも12〜30mmであるた
め、大気泡が発生しやすい。特に成形品の隅部に
は大気泡が発生しやすく、脱泡作業は容易に行え
ない。このため、脱泡不備も発生しやすく、品質
にバラツキが生じる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記従来の問題点を解決するもので
あり、その目的は、ラミネート内に有害な気泡が
存在せず、従つて浴槽等のように、水密性・耐熱
性が要求される物品に用いて好適な繊維強化樹脂
成形品を脱泡作業を行うことなく、或いは行うと
しても極く僅かな作業のみで生産し得る繊維強化
樹脂成形品の製造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） 本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法は、比
較的短い補強繊維および熱硬化性樹脂からなる第
１のラミネートと、比較的長い補強繊維および熱
硬化性樹脂からなる第２のラミネートとを有する
繊維強化樹脂成形品を、スプレーアツプ成形法に
より製造する方法であつて、大気圧以下の減圧下
で成形型に前記第１のラミネートを形成する工程
と、該第１のラミネートを大気圧下で半硬化する
工程と、半硬化した第１のラミネートに、前記第
２のラミネートを大気圧下で形成する工程と、第
１および第２のラミネートを大気圧下で硬化させ
る工程と、を包含し、そのことにより上記目的が
達成される。

（実施例） 以下に本発明の実施例について説明する。

本発明方法は、第１図に示すように、減圧室５
０内に配設された成形装置２により実施される。
該減圧室５０は、該室内を気密に維持し得る扉５
１を有する。成形装置２は、成形型２０と、スプ
レーアツプ機３０とを有する。成形型２０はター
ンテーブル２１上に配設されている。スプレーア
ツプ機３０は、ロボツト４０のアーム４１先端に
取付けられている。スプレーアツプ機３０は、熱
硬化性樹脂を噴霧する噴霧ノズル３１と、例えば
ガラス製の連続繊維条３３を所定の長さに切断し
て成形型２０に吹付ける繊維吹付ノズル３２とを
有する。連続繊維条３３は、ボビン３４から、減
圧室５０の天井に取付けられたガイド５２，５２
に案内されて繊維吹付ノズル３２に供給される。
噴霧ノズル３１には、熱硬化性樹脂、硬化剤、ノ
ズル部洗浄剤をそれぞれ供給する供給管が取付け
られており、全体給管は束ねられて供給管束３５
として、減圧室５０外に延出され、材料供給ユニ
ツト３６に接続されている。該材料供給ユニツト
３６は各供給管に所定の樹脂、硬化剤、洗浄剤を
それぞれ供給する。

ロボツト４０は、減圧室５０の外部に設けられ
た制御操作盤４２に、ケーブル４３を介して接続
されており、ロボツト４０は該制御操作盤４２に
て予めプログラミングされたプログラムによりア
ーム４１およびスプレーアツプ機３０を制御して
樹脂成形品を製造する。

繊維強化樹脂成形品は、次のように製造され
る。扉５１を開放して、減圧室５０内を大気圧と
等圧にし、大気圧下で成形型２１にゲルコートを
形成する。成形品がゲルコートを必要としない場
合には、ゲルコートの形成は不要である。次い
で、扉５１を閉塞して、減圧室５０を0.1気圧程
度にまで減圧する。このような減圧下でロボツト
４０は、スプレーアツプ３０の噴霧ノズル３１か
ら熱硬化性樹脂を成形型２０に噴霧すると共に、
繊維吹付ノズル３２により連続繊維条３３を２〜
10mmの範囲に切断して、成形型２０に吹付け、２
〜10mmの比較的短い補強繊維および熱硬化性樹脂
からなる第１のラミネートを0.6〜1.5mmの厚さに
成形する。

次いで、該第１ラミネートが未硬化の状態で減
圧室５０の扉５１を開放し、減圧室５０内を大気
圧を等圧にする。このような状態で第１ラミネー
トを半硬化させる。このとき、減圧室５０内の圧
力が0.1気圧から大気圧までの10倍程度に上昇す
るため、第１のラミネートの表面は、大気の圧力
にて加圧されて、該第２ラミネート内の気泡の大
きさが略1/10に収縮される。

第１ラミネートが半硬化した状態で、ロボツト
４０は、扉５１が開放された大気圧下で噴霧ノズ
ル３１から熱硬化性樹脂を第１ラミネートに噴霧
すると共に、繊維吹付ノズル３２から連続繊維条
を25〜50mmの範囲で切断して第１ラミネートに吹
付け、25〜50mmの比較的長い補強繊維および熱硬
化性樹脂からなる第２のラミネートを所定の厚さ
に形成する。そして、扉５１が開放された大気圧
下で第１および第２のラミネートを硬化させるこ
とにより、両者が一体化した繊維強化樹脂成形品
が得られる。

このようにして形成される繊維強化樹脂成形品
は、第２図に示すように、長さが2.0〜10.0mmの
補強繊維１１ａおよび熱硬化性樹脂１１ｂからな
る第１のラミネート１１と、長さが25.0〜50.0mm
の補強繊維１２ａおよび熱硬化性樹脂１２ｂから
なる第２のラミネート１２と、第１のラミネート
１１表面にトツプコートとして形成されたゲルコ
ート１３とを有する。

第１のラミネート１１に含有される補強繊維１
１ａは、従来のラミネートに含有される補強繊維
の長さに比較すると短く、該ラミネート１１の機
械的強度はわずかながら低下するが、樹脂とのな
じみがよく、繊維間のブリツジ等の絡みによる空
隙・気泡は小さくなると共に少なくなる。補強繊
維の長さが25〜50mmである従来のラミネートで
は、大気圧下で直径が2.0〜3.0mm程度の気泡が生
じるのに対し、本発明のように補強繊維の長さが
10mm程度になれば、大気圧下で直径が1.0〜1.5mm
程度の気泡が生じ、さらに補強繊維の長さが６mm
以下になれば、大気圧下で直径が0.5〜1.0mmのき
わめて小さい気泡が発生するにすぎない。ラミネ
ートの機械的強度は、補強繊維の長さが10mm程度
になれば、補強繊維の長さが25〜50mmの従来のラ
ミネートの80〜90％の強度を有するが、補強繊維
の長さが６mm以下になると強度は半減し、２mm以
下では硬化収縮によるクラツクは防止し得るもの
の、補強効果はほとんど発揮されない。また、補
強繊維の長さが２mm未満では、スプレーアツプ機
による繊維の切断・吹付けが困難でもある。この
ため、第１のラミネート１１に含有される補強繊
維は２mm以上とすることが望ましい。

長さが10mm程度の補強繊維を有するラミネート
では、大気圧下では直径が1.0〜1.5mmの気泡が発
生するが、減圧下でラミネートを形成すると、大
気圧下では気泡は縮小する。0.1気圧下で形成さ
れた気泡は、大気圧下では体積は略1/10に縮小さ
れ、直径は1/2.1程度にまで縮小される。従つて、
補強繊維の長さが10mm程度の補強繊維を有するラ
ミネートの気泡の直径も1.0mm以下になる。従つ
て、第１のラミネートでは補強繊維の長さを10mm
以下にすることが望ましい。

第１のラミネート１１における補強繊維１１ａ
の含有量としては、ラミネート100重量％に対し
て25〜30重量％、好ましくは28重量％程度であ
る。補強繊維の含有量がこの範囲内にあれば、ラ
ミネート表面に樹脂が浮き上がり、補強繊維が表
面に露出するおそれがない。

第１のラミネート１１の厚さは、0.6mm未満で
は該ラミネート自身が強化層とはなり得ない。
1.5mm以上になると、補強繊維が短いために、成
形時に液垂れが生じるおそれがある。このため、
0.6mm〜1.5mmの範囲が好ましい。

大気圧下で形成された第２のラミネート１２に
含有される補強繊維１２ａの長さは、25〜50mm程
度である。このため、直径が１mm以上の有害な気
泡が発生するが、このような気泡は、第１のラミ
ネート１１の存在により表面に浮上することがな
く、ゲルコート１３を破壊させるものではない。
また、該ラミネート１２自身の強度を低下させる
ものでもない。しかし、気泡は少ない方が好まし
く、第２のラミネートに気泡が多量に含まれるよ
うな場合には脱泡を行う。しかし、この脱泡作業
を行う場合は第２のラミネートに対して施すもの
であるから念入りに行う必要はなく、極く簡単な
作業でよい。

各ラミネート１１および１２における補強繊維
としては、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド
繊維等が用いられる。また熱硬化性樹脂として
は、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フ
エノール樹脂等が用いられる。

（発明の効果） 本発明は、このように、有害な気泡をほとんど
有さない第１のラミネートを、脱泡作業を行うこ
となく、或いは極く僅かの脱泡作業で、形成する
ことができ、ゲルコートの破壊等を招来するおそ
れがなく、水密性・耐熱性に優れた樹脂成形品が
きわめて容易に得られる。減圧下で形成される第
１のラミネートは、厚さも薄く減圧室内を占有す
る時間も短いため、生産性も著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の実施に使用される装置
の一例を示す模式図、第２図は該装置により製造
される繊維強化樹脂成形品の一例を示す断面図で
ある。 １１……第１のラミネート、１１ａ……補強繊
維、１１ｂ……熱硬化性樹脂、１２……第２のラ
ミネート、１２ａ……補強繊維、１２ｂ……熱硬
化性樹脂、２０……成形型、３０……スプレーア
ツプ機、３１……噴霧ノズル、３２……繊維吹付
ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 比較的短い補強繊維および熱硬化性樹脂から
   なる第１のラミネートと、比較的長い補強繊維お
   よび熱硬化性樹脂からなる第２のラミネートとを
   有する繊維強化樹脂成形品を、スプレーアツプ成
   形法により製造する方法であつて、 大気圧以下の減圧下で成形型に前記第１のラミ
   ネートを形成する工程と、 該第１のラミネートを大気圧下で半硬化する工
   程と、 半硬化した第１のラミネートに、前記第２のラ
   ミネートを大気圧下で形成する工程と、 第１および第２のラミネートを大気圧下で硬化
   させる工程と、 を包含する繊維強化樹脂成形品の製造方法。 ２ 前記第１のラミネートの補強繊維の長さが２
   〜10mmであり、前記第２のラミネートの補強繊維
   の長さが25〜50mmである特許請求の範囲第１項に
   記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。 ３ 前記第１のラミネートの厚さが0.6〜1.5mmで
   ある特許請求の範囲第１項に記載の繊維強化樹脂
   成形品の製造方法。 ４ 前記第１のラミネートにおける補強繊維の含
   有量が25〜30重量％である特許請求の範囲第１項
   に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。 ５ 前記成形型にはゲルコートが形成されている
   特許請求の範囲第１項に記載の繊維強化樹脂成形
   品の製造方法。