JPS58205727A - 複合材料成形物の成形方法 - Google Patents
複合材料成形物の成形方法Info
- Publication number
- JPS58205727A JPS58205727A JP57088837A JP8883782A JPS58205727A JP S58205727 A JPS58205727 A JP S58205727A JP 57088837 A JP57088837 A JP 57088837A JP 8883782 A JP8883782 A JP 8883782A JP S58205727 A JPS58205727 A JP S58205727A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- molding
- composite material
- electromagnetic energy
- material structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は腹合材料成形物の硬化法に関するもので、さら
に詳しくは成形体の形状が大きく、かつ複雑な場合にも
十分適用でき、かつ極めてその生産性が高い成形法に関
するものである。
に詳しくは成形体の形状が大きく、かつ複雑な場合にも
十分適用でき、かつ極めてその生産性が高い成形法に関
するものである。
従来より複合材料成形物は航空機、車輌、Ｘ線装置関連
、音響機器関係、スポーツレジャー用品、例えば釣ザオ
、ゴルフシャフト、テニスラケット等に応用されており
今後増々発展するものと期待されている。
、音響機器関係、スポーツレジャー用品、例えば釣ザオ
、ゴルフシャフト、テニスラケット等に応用されており
今後増々発展するものと期待されている。
この腹合材料に利用される補強用繊維としては古（から
あるガラス繊維に加えて最近では芳香族ポリアミド繊維
、ボロン繊維、カーボン繊維と時代に見合った補強繊維
が開発され、さらにこの腹合材料に極限の性能を付与す
べく巾広い研究が鋭意実施されている所であり、今後重
要な構造部材として大量に使用されることが見込まれて
いる。
あるガラス繊維に加えて最近では芳香族ポリアミド繊維
、ボロン繊維、カーボン繊維と時代に見合った補強繊維
が開発され、さらにこの腹合材料に極限の性能を付与す
べく巾広い研究が鋭意実施されている所であり、今後重
要な構造部材として大量に使用されることが見込まれて
いる。
このように次世代を担う構造部材ではあるが、その成形
加工特に樹脂の硬化又は溶融賦形においてはホットプレ
ス成形法とオートクレーブ成形法が用いられているが、
前者の方法は比較的簡単な形状で、しかも比較的肉厚の
薄いもの例えば板状成形物に利用されているが、ホット
プレスの上下面の平行皮、平面性に問題があること、又
硬化に必要な熱の伝り方が面中央と端部でかなり異なる
ため形状の小さなものしか適用できないのが現状である
。
加工特に樹脂の硬化又は溶融賦形においてはホットプレ
ス成形法とオートクレーブ成形法が用いられているが、
前者の方法は比較的簡単な形状で、しかも比較的肉厚の
薄いもの例えば板状成形物に利用されているが、ホット
プレスの上下面の平行皮、平面性に問題があること、又
硬化に必要な熱の伝り方が面中央と端部でかなり異なる
ため形状の小さなものしか適用できないのが現状である
。
この欠点を解消するためにオートクレーブ成形法が用い
られている。
られている。
このオートクレーブ成形法は加熱手段として不活性ガス
を用いるタイプと加熱スチームを用いるタイプがあるが
、いずれもオートクレーブ全体を加熱することになるの
で系の昇、降温速度が極めて遅（、成形サイクルが著し
く悪くなり生産性が悪いばかりでなく無益な熱量を供給
するという不都合が生じ、成形加工コストが太１］に高
（なるため、この成形法による成形品の用途を著しく限
定したものとなっている。
を用いるタイプと加熱スチームを用いるタイプがあるが
、いずれもオートクレーブ全体を加熱することになるの
で系の昇、降温速度が極めて遅（、成形サイクルが著し
く悪くなり生産性が悪いばかりでなく無益な熱量を供給
するという不都合が生じ、成形加工コストが太１］に高
（なるため、この成形法による成形品の用途を著しく限
定したものとなっている。
そこで本発明者は上記欠点を有さない腹合材料成形体の
成形法について検討した結果、本発明を完成するに到っ
たのである。
成形法について検討した結果、本発明を完成するに到っ
たのである。
本発明の要旨とする所は補強用繊維とマ） ＩＪノクス
樹脂とよりなる複合材料構造体を成形する方法において
、構成する構造体の表面をフレキシブルな面状発熱体で
包埋し、該面状発熱体に電磁気的エネルギーを供給する
ことを４ｇ７徴とする複合材料構造体の成形方法にある
。
樹脂とよりなる複合材料構造体を成形する方法において
、構成する構造体の表面をフレキシブルな面状発熱体で
包埋し、該面状発熱体に電磁気的エネルギーを供給する
ことを４ｇ７徴とする複合材料構造体の成形方法にある
。
本発明を実施するに際して用いる補強用繊維としては、
無機繊維、有機繊維、の長繊維状物或いは短繊維状物の
いずれも用いることができるが、特に炭素繊維、ガラス
繊維、芳香族ポリアミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊
維を用いることが好ましい。
無機繊維、有機繊維、の長繊維状物或いは短繊維状物の
いずれも用いることができるが、特に炭素繊維、ガラス
繊維、芳香族ポリアミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊
維を用いることが好ましい。
又本発明で用いるマトリックス樹脂としては熱硬化性樹
脂、例えばフェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂、エ
ポキシ系樹脂類、熱可塑性樹脂、例えばナイロン６、ナ
イロン６６、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリカポネート、ポリオレフィン、ポリアセタール
。
脂、例えばフェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂、エ
ポキシ系樹脂類、熱可塑性樹脂、例えばナイロン６、ナ
イロン６６、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリカポネート、ポリオレフィン、ポリアセタール
。
ポリエーテルスルホン、ホＩＪエーテルニー７ ＪＬｔ
ケトン、ポリスルホン、ＡＢＳ等を用いることができる
。
ケトン、ポリスルホン、ＡＢＳ等を用いることができる
。
本発明では、との補強用繊維にマ） ＩＪソックス脂を
含浸させたマント状物を、又は補強用繊維とマトリック
ス樹脂フィルムを所定形状の金型に積層し、この積層体
をフレキシブルな面状発熱体で包埋することが必要であ
り、又必要に応じて発熱体を十分シールし系内を真空に
して金型通りの形状に保つことが好ましい。
含浸させたマント状物を、又は補強用繊維とマトリック
ス樹脂フィルムを所定形状の金型に積層し、この積層体
をフレキシブルな面状発熱体で包埋することが必要であ
り、又必要に応じて発熱体を十分シールし系内を真空に
して金型通りの形状に保つことが好ましい。
本発明を実施するに際して用いるフレキシブルな面状発
熱体としては系内の温度を２００℃以上にする必要があ
る場合があるため耐熱性はきわめて重要なファクターで
あり、例えば弗素系ポリマーが最も適当であり又電磁波
の照射により発熱する発熱体としては、前記フレキシブ
ルシート中に均一分散性を示し、その取扱いが良好で、
かつ、コストが低いという面から炭素物質が適当で、特
に短繊維状の炭素繊維が好ましい。
熱体としては系内の温度を２００℃以上にする必要があ
る場合があるため耐熱性はきわめて重要なファクターで
あり、例えば弗素系ポリマーが最も適当であり又電磁波
の照射により発熱する発熱体としては、前記フレキシブ
ルシート中に均一分散性を示し、その取扱いが良好で、
かつ、コストが低いという面から炭素物質が適当で、特
に短繊維状の炭素繊維が好ましい。
このような面状発熱体を調製するには弗素系ポリマー（
単重合体、共重合体）に炭素繊維をブレンダーで十分混
合し、ロール圧延やエクストルーダーで押出し等の操作
によりシート状物とすればよい。
単重合体、共重合体）に炭素繊維をブレンダーで十分混
合し、ロール圧延やエクストルーダーで押出し等の操作
によりシート状物とすればよい。
面状発熱体中へ添加する炭素繊維の添加量としてはポリ
マーに対し５−６０ｗｔ％が適当であり５ｗｔ％未満な
場合には十分電磁気的エネルギーの利用効率が極端に悪
くなり５Ｑｗｔ％をこえるとフィルム状物の強度がなく
なり、積層体を包埋する際欠陥部を生じ好ましくない。
マーに対し５−６０ｗｔ％が適当であり５ｗｔ％未満な
場合には十分電磁気的エネルギーの利用効率が極端に悪
くなり５Ｑｗｔ％をこえるとフィルム状物の強度がなく
なり、積層体を包埋する際欠陥部を生じ好ましくない。
積層体を包埋した面状発熱体に、電磁的エネルギーを供
給することが本発明を実施するには不可欠であり、この
供給された電磁的エネルギーにより面状発熱体が加熱媒
体になる。
給することが本発明を実施するには不可欠であり、この
供給された電磁的エネルギーにより面状発熱体が加熱媒
体になる。
電磁的エネルギーとして直流、交流を面状発熱体に供給
する方）ム、コイル内に積層体を挿入し高周波を供給す
る方法、マイクロ波を照射する方法があるが特に工業的
に有利に利用できる方法としてマイクロ波照射法が好ま
しい。マイクロ波としてはＩＭＨｚ〜１０ Ｇ Ｈｚの
電磁波という積層体に炭素繊維を使用してあれば面状発
熱体と共同して作用するため、より効果的に複合構遺体
の成形ができる。
する方）ム、コイル内に積層体を挿入し高周波を供給す
る方法、マイクロ波を照射する方法があるが特に工業的
に有利に利用できる方法としてマイクロ波照射法が好ま
しい。マイクロ波としてはＩＭＨｚ〜１０ Ｇ Ｈｚの
電磁波という積層体に炭素繊維を使用してあれば面状発
熱体と共同して作用するため、より効果的に複合構遺体
の成形ができる。
又電磁気的に不活性な繊維、例えばガラス。
ケブラー、アルミナ、ボロン繊維のみを用いた場合に本
発明は効力を発揮しこの面状発熱体が加熱源となるため
、きわめて容易に積層体を昇温でき短時間で成形できる
のである。なお面状発熱体の表面に熱の放出を防止する
ため、アスベスト、ガラスウール等の断熱材をかふせる
ことも何ら本発明を逸脱するものではない。
発明は効力を発揮しこの面状発熱体が加熱源となるため
、きわめて容易に積層体を昇温でき短時間で成形できる
のである。なお面状発熱体の表面に熱の放出を防止する
ため、アスベスト、ガラスウール等の断熱材をかふせる
ことも何ら本発明を逸脱するものではない。
しかも、本発明ではフレキシブルな面状発熱体を用いろ
ため、シール後系内を直空にすると金型通りの形状にな
るよう面状発熱体が積層体をおさえる作用をするので複
雑な形状の成形に十分適用できる。一方、積層体と面状
発熱体が十分密着するので熱の伝達が極めて早（行なわ
れる。又、積層体の昇温プログラムは容易であり、かつ
従来のオートクレーブ成形の様に全体を加熱しないため
、昇降温時間が早くなる結果成形性が著るしく向上し、
成形コストを大巾に低減できる。
ため、シール後系内を直空にすると金型通りの形状にな
るよう面状発熱体が積層体をおさえる作用をするので複
雑な形状の成形に十分適用できる。一方、積層体と面状
発熱体が十分密着するので熱の伝達が極めて早（行なわ
れる。又、積層体の昇温プログラムは容易であり、かつ
従来のオートクレーブ成形の様に全体を加熱しないため
、昇降温時間が早くなる結果成形性が著るしく向上し、
成形コストを大巾に低減できる。
本発明を実施例により説明する。
実施例１
ピッチ系の５陥長の炭素繊維を２５重量部テトラフロロ
エチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体（ＴＥＦＬＯＮ： ＰＦＡ、）を７５重量部をブレン
ドした後３５０℃でエクストルーダーで混練しＴダイよ
りフィルム状物質として押出した。得られたフィルムは
、大きさ６００×６００で平均厚み０．７ＴＭｌであっ
た。一方、エポキシ樹脂を含有せしめたガラスクロスを
２５圏厚になるようガラス製平板状金型上に積層し、表
面に離型剤をぬったポリエステルフィルムをおおい、系
全体を上記面状発熱体で包埋し十分シール後系内を直空
脱気し５１□□□マイクロ波発生装置のついた容器内に
搬入し、面状発熱体に２４５ＧＨｚのマイクロ波を照射
し表面温度が１５０℃で４５分間電源をオン−オーツし
なが硬化せしめた。
エチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体（ＴＥＦＬＯＮ： ＰＦＡ、）を７５重量部をブレン
ドした後３５０℃でエクストルーダーで混練しＴダイよ
りフィルム状物質として押出した。得られたフィルムは
、大きさ６００×６００で平均厚み０．７ＴＭｌであっ
た。一方、エポキシ樹脂を含有せしめたガラスクロスを
２５圏厚になるようガラス製平板状金型上に積層し、表
面に離型剤をぬったポリエステルフィルムをおおい、系
全体を上記面状発熱体で包埋し十分シール後系内を直空
脱気し５１□□□マイクロ波発生装置のついた容器内に
搬入し、面状発熱体に２４５ＧＨｚのマイクロ波を照射
し表面温度が１５０℃で４５分間電源をオン−オーツし
なが硬化せしめた。
この除熱の放散を防止するため面状発熱体の表面をシー
ト状アスベストでおおった。
ト状アスベストでおおった。
得られた成形物は欠陥がなく良好であった。
又、成形時間も容器への搬入から搬出まで６０分で通常
のオートクレーブ成形に要する時間の１特許出願人 三
菱レイヨン株式会社 代理人弁理士 １）村 武 敏
のオートクレーブ成形に要する時間の１特許出願人 三
菱レイヨン株式会社 代理人弁理士 １）村 武 敏
Claims (3)
- （１）補強用繊維とマトリックス樹脂とよりなる複合材
料構造体を成形する方法において、複合材料構造体の表
面をフレキシブルな面状発熱体で包埋した後、該面状発
熱体に電磁気的エネルギーを供給することを特徴とする
複合材料構造体の成形方法。 - （２） フレキシブル面発熱体の基本樹脂として弗素
重合体を、発熱抵抗体として炭素繊維を用いることを特
徴とする特許請求範囲第１項記載の複合材料構造体の成
形方法。 - （３）電磁気的エネルギーとしてマイクロ波を利用する
ことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の腹合材料構
造体の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57088837A JPS58205727A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 複合材料成形物の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57088837A JPS58205727A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 複合材料成形物の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58205727A true JPS58205727A (ja) | 1983-11-30 |
Family
ID=13954060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57088837A Pending JPS58205727A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 複合材料成形物の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58205727A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013510735A (ja) * | 2009-11-13 | 2013-03-28 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト | 繊維補強材から部品を製造するための方法 |
| WO2016043155A1 (ja) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | 東レ株式会社 | 繊維強化プラスチックの製造方法 |
| JP2017087550A (ja) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 成形型及び成形体の製造方法 |
-
1982
- 1982-05-27 JP JP57088837A patent/JPS58205727A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013510735A (ja) * | 2009-11-13 | 2013-03-28 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト | 繊維補強材から部品を製造するための方法 |
| WO2016043155A1 (ja) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | 東レ株式会社 | 繊維強化プラスチックの製造方法 |
| CN107073765A (zh) * | 2014-09-19 | 2017-08-18 | 东丽株式会社 | 纤维增强塑料的制造方法 |
| CN107073765B (zh) * | 2014-09-19 | 2019-12-31 | 东丽株式会社 | 纤维增强塑料的制造方法 |
| US10611057B2 (en) | 2014-09-19 | 2020-04-07 | Toray Industries, Inc. | Process of producing fiber-reinforced plastic |
| JP2017087550A (ja) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 成形型及び成形体の製造方法 |
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