JPS6029613B2 - 繊維強化熱硬化性樹脂の成形方法 - Google Patents
繊維強化熱硬化性樹脂の成形方法Info
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- JPS6029613B2 JPS6029613B2 JP52064901A JP6490177A JPS6029613B2 JP S6029613 B2 JPS6029613 B2 JP S6029613B2 JP 52064901 A JP52064901 A JP 52064901A JP 6490177 A JP6490177 A JP 6490177A JP S6029613 B2 JPS6029613 B2 JP S6029613B2
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複雑な形状を有する繊維強化熱硬化性樹脂（Ｆ
ＲＰ）の成形方法に関するものであり、特に予備成形を
行った未硬化熱硬化性樹脂を合浸した強化繊維よりなる
成形体の成形方法に関するものである。
ＲＰ）の成形方法に関するものであり、特に予備成形を
行った未硬化熱硬化性樹脂を合浸した強化繊維よりなる
成形体の成形方法に関するものである。
プリプレグと呼ばれる成形材料は、未硬化熱硬化性樹脂
を含浸した強化繊維よりなる成形材料である。
を含浸した強化繊維よりなる成形材料である。
たとえば、不飽和ポリエステル樹脂を用いる場合は則４
Ｃと呼ばれるシート状の成形材料が得られ、ェポキシ樹
脂の場合は一般にプリプレグと呼ばれるＢ−ステージ化
したェポキシ樹脂と強化繊維からなるシート状の成形材
料が得られる。これらの表面非粘着性のシート状成形材
料はマッチドダィなどで圧縮成形して成形品とする。し
かしながら、シート状の成形材料は、あらゆる形状に成
形できるわけではない。たとえば、鋭い立ち上がり部を
有する成形物や肉厚変化の著るしい成形物などは成形が
不可能である。また、通常のマッチドダィではアンダー
カットの成形は不可能である。本発明者は、上記複雑な
形状を有する成形物を成形する方法を検討した結果、従
来の上下型を使用した圧縮成形方法の代りに、３あるい
はそれ以上に分割した型を用い、上下方向ばかりでなく
、左右あるいはそれ以上の方向から圧縮して成形する方
法を見い出した。
Ｃと呼ばれるシート状の成形材料が得られ、ェポキシ樹
脂の場合は一般にプリプレグと呼ばれるＢ−ステージ化
したェポキシ樹脂と強化繊維からなるシート状の成形材
料が得られる。これらの表面非粘着性のシート状成形材
料はマッチドダィなどで圧縮成形して成形品とする。し
かしながら、シート状の成形材料は、あらゆる形状に成
形できるわけではない。たとえば、鋭い立ち上がり部を
有する成形物や肉厚変化の著るしい成形物などは成形が
不可能である。また、通常のマッチドダィではアンダー
カットの成形は不可能である。本発明者は、上記複雑な
形状を有する成形物を成形する方法を検討した結果、従
来の上下型を使用した圧縮成形方法の代りに、３あるい
はそれ以上に分割した型を用い、上下方向ばかりでなく
、左右あるいはそれ以上の方向から圧縮して成形する方
法を見い出した。
しかしながら、この方法では、通常のシート状成形材料
を用いて成形することができないことがわかった。即ち
、型内でシート状の成形材料を圧縮して成形材料を型内
に充満させるとき、狭い空隙に成形材料を押し込むこと
は困難であり、また成形材料を流す距離にも制限がある
。たとえば、第１図に示した断面日型の円盤状成形物を
シート状成形材料で成形しようとしても、端部立ち上が
り部に樹脂と繊維とを充満させることは困難である。さ
らに本発明者は検討を重ねた結果、成形材料を成形前に
予備成形を行った複数の成形材料（以下予備成形体とい
う）を組み合せて最終成形物に近似した形状として分割
型中に配置し、分割型中で圧縮成形する方法を見し、出
した。
を用いて成形することができないことがわかった。即ち
、型内でシート状の成形材料を圧縮して成形材料を型内
に充満させるとき、狭い空隙に成形材料を押し込むこと
は困難であり、また成形材料を流す距離にも制限がある
。たとえば、第１図に示した断面日型の円盤状成形物を
シート状成形材料で成形しようとしても、端部立ち上が
り部に樹脂と繊維とを充満させることは困難である。さ
らに本発明者は検討を重ねた結果、成形材料を成形前に
予備成形を行った複数の成形材料（以下予備成形体とい
う）を組み合せて最終成形物に近似した形状として分割
型中に配置し、分割型中で圧縮成形する方法を見し、出
した。
この場合、予備成形体は形崩れを起してはならないので
、自日支持性を有するＢ−ステージ化したものでなくて
はならない。この予備成形体は、あらかじめ必要な形状
に成形した複強繊維に未硬化熱硬化性樹脂を合浸し、Ｂ
−ステージ化して得られる。また、別法として通常のシ
ート状成形材料あるいはその他の未硬化熱硬化性樹脂舎
浸強化繊維を予備成形型内で樹脂の硬化する温度以下の
温度で予備成形し、同時にあるいはその後樹脂をＢ−ス
テージ化する方法がある。即ち、本発明は、熱硬化性樹
脂がＢ−ステージ化されている熱硬化性樹脂舎浸強化繊
維よりなる複数の予備成形体を組合せて最終成形物に近
似した形状として分割型中に配置し、該分割型中で圧縮
成形することを特徴とする繊維強化熱硬化性樹脂の成形
方法である。
、自日支持性を有するＢ−ステージ化したものでなくて
はならない。この予備成形体は、あらかじめ必要な形状
に成形した複強繊維に未硬化熱硬化性樹脂を合浸し、Ｂ
−ステージ化して得られる。また、別法として通常のシ
ート状成形材料あるいはその他の未硬化熱硬化性樹脂舎
浸強化繊維を予備成形型内で樹脂の硬化する温度以下の
温度で予備成形し、同時にあるいはその後樹脂をＢ−ス
テージ化する方法がある。即ち、本発明は、熱硬化性樹
脂がＢ−ステージ化されている熱硬化性樹脂舎浸強化繊
維よりなる複数の予備成形体を組合せて最終成形物に近
似した形状として分割型中に配置し、該分割型中で圧縮
成形することを特徴とする繊維強化熱硬化性樹脂の成形
方法である。
本発明の成形方法をさらに詳しく説明する。
まず、成形材料の製造方法の１つは、プリフオームを用
いる方法である。従来、ＦＲＰのマッチドダィ成形にお
いて、ガラス繊維のチョップドストランド、あるいはコ
ンテイニユアスストランドをブリフオーマ−で成形し、
ガラス繊維プリフオームが製造されていた。この方法を
使用してガラス繊維などの強化繊維を必要な形状に成形
したプリフオームに、未硬化熱硬化性樹脂を含浸し、該
樹脂をＢーステージ化して本発明における予備成形体を
得る。この樋脂含浸およびＢーステージ化の際、予備成
形型を用いることが好ましい。即ち、プリフオームに熱
硬化性樹脂を合浸した後予備成形型に入れ、またはプリ
フオームを予備型上で熱硬化性樹脂を合浸し、あるいは
予備成形型に入れ熱硬化性樹脂を注入舎浸し、予備成形
型上あるし、はその中で樹脂をＢーステージ化して取り
出す方法が好ましい。次の方法は、予備成形型上でプリ
フオームを作る方法である。
いる方法である。従来、ＦＲＰのマッチドダィ成形にお
いて、ガラス繊維のチョップドストランド、あるいはコ
ンテイニユアスストランドをブリフオーマ−で成形し、
ガラス繊維プリフオームが製造されていた。この方法を
使用してガラス繊維などの強化繊維を必要な形状に成形
したプリフオームに、未硬化熱硬化性樹脂を含浸し、該
樹脂をＢーステージ化して本発明における予備成形体を
得る。この樋脂含浸およびＢーステージ化の際、予備成
形型を用いることが好ましい。即ち、プリフオームに熱
硬化性樹脂を合浸した後予備成形型に入れ、またはプリ
フオームを予備型上で熱硬化性樹脂を合浸し、あるいは
予備成形型に入れ熱硬化性樹脂を注入舎浸し、予備成形
型上あるし、はその中で樹脂をＢーステージ化して取り
出す方法が好ましい。次の方法は、予備成形型上でプリ
フオームを作る方法である。
即ち、強化繊維のマット、クロス、ロービング等を予備
成形型上で積層し、同時にあるいはその後熱硬化性樹脂
を含浸し、Ｂ−ステージ化する方法である。この方法は
、プリフオームを予め作る必要がなく、また各種の強化
繊維を併用できる特徴を有している。前記方法と同様に
、この方法は、予備成形型内で樹脂を含浸することがで
き、またＢーステージ化することもできる。第三の方法
は、従来の方法と同機の方法で得られた未硬化熱硬化性
樹脂含浸成形材料を予備成形型で成形しＢ−ステージ化
する方法である。
成形型上で積層し、同時にあるいはその後熱硬化性樹脂
を含浸し、Ｂ−ステージ化する方法である。この方法は
、プリフオームを予め作る必要がなく、また各種の強化
繊維を併用できる特徴を有している。前記方法と同様に
、この方法は、予備成形型内で樹脂を含浸することがで
き、またＢーステージ化することもできる。第三の方法
は、従来の方法と同機の方法で得られた未硬化熱硬化性
樹脂含浸成形材料を予備成形型で成形しＢ−ステージ化
する方法である。
即ち、シート状のあるいは不定形の成形材料を予備成形
型内で軽く圧縮し、必要な形状に成形し、それと同時に
、あるいは予備成形型から取り出した後、樹脂をＢ−ス
テージ化する。このとき、シート状の成形材料はその表
面が非粘着性であることが好ましく、またＢ−ステージ
化は予備成形型内で行うことが好ましい。第２図および
第３図に予備成形材料の製造方法の１例を示す。
型内で軽く圧縮し、必要な形状に成形し、それと同時に
、あるいは予備成形型から取り出した後、樹脂をＢ−ス
テージ化する。このとき、シート状の成形材料はその表
面が非粘着性であることが好ましく、またＢ−ステージ
化は予備成形型内で行うことが好ましい。第２図および
第３図に予備成形材料の製造方法の１例を示す。
第１図に示した断面を有する円盤状成形体を作るために
、まず水平に２分割された予備成形体を製造する。まず
、第２図に示したような予備成形用上型１上に、ガラス
繊維マットなどの強化繊維２またはプリフオームを置き
、これに液状熱硬化性樹脂３を含浸する。含浸終了後第
３図に示したように、樹脂含浸強化繊維４上に予備成形
用上型５を置きこの状態で加熱し、樹脂をＢ−ステージ
化する。これにより、Ｂ−ステージ化された予備成形体
が得られる。この予備成形体を２枚対向させて、第１図
に示した成形物を成形する方法を第４図に示す。
、まず水平に２分割された予備成形体を製造する。まず
、第２図に示したような予備成形用上型１上に、ガラス
繊維マットなどの強化繊維２またはプリフオームを置き
、これに液状熱硬化性樹脂３を含浸する。含浸終了後第
３図に示したように、樹脂含浸強化繊維４上に予備成形
用上型５を置きこの状態で加熱し、樹脂をＢ−ステージ
化する。これにより、Ｂ−ステージ化された予備成形体
が得られる。この予備成形体を２枚対向させて、第１図
に示した成形物を成形する方法を第４図に示す。
この成形を行うための型は、上型６、下型７、側型Ａ８
、側型Ｂ９および型押えＡＩ０、型押えＢＩＩよりなる
。予備成形物を下型７上に置き、半弧状の側型Ａ８およ
び側型Ｂ９を俄装して型押えＡＩＯおよびＢＩＩで側型
を固定し、次いで上型６で圧縮し、熱硬化性樹脂を硬化
させる。第１図に示したような成形物は従来の方法では
成形できない。
、側型Ｂ９および型押えＡＩ０、型押えＢＩＩよりなる
。予備成形物を下型７上に置き、半弧状の側型Ａ８およ
び側型Ｂ９を俄装して型押えＡＩＯおよびＢＩＩで側型
を固定し、次いで上型６で圧縮し、熱硬化性樹脂を硬化
させる。第１図に示したような成形物は従来の方法では
成形できない。
即ち、まず、上下２分割された成形型では、図示した成
形物端部にあるアンダーカット部を成形できない。また
、従来のシート状成形材料を用い、第４図で示したよう
な型で成形することも不可能である。通常シート状成形
材料を成形する場合、成形物に成形材料不足部を生じさ
せないために型面積よりも広いシート状成形材料を用い
、成形時に型で過剰部を切り落している。しかし、第４
図に示す型では切り落すことができないので、正確に過
不足のない量の成形材料を使用しなければならない。し
かしながら、複雑な形状の成形物では正確に過不足のな
い量の成形材料を用い、かつ成形時に型の隅々まで材料
を行き渡らせることは不可能であり、通常材料の不足部
分や樹脂と強化繊維との存在量のバランスが崩れる（即
ち、強化繊維不足部が生じ易い）場合が多い。これを解
決するためには予備成形体が必要であり、単に２枚のシ
ート状成形材料では第４図に示した成形型で成形を行う
ことはできない。以上の説明から明らかなように、本発
明の成形方法は、複雑な形状の成形物の成形に適してお
り、特にアンダーカット部を有する成形物の圧縮成形に
適している。勿論、アンダーカット部を有しない成形物
の場合でも、鋭い立ち上がり部や箸るしい肉厚変化など
を有する従来上下２分割のマッチトダィで成形できなか
った成形物や成形が困難であった成形物の成形には本発
明が適用できる。また、本発明における予備成形体とは
肉厚変化のほとんどないシート状の成形材料は除かれ、
またブリミックスなどの不定形成形材料も除かれるもの
である。本発明における強化繊維としては、ガラス繊維
、炭素繊維、セラミック繊維、石綿、金属繊維、その他
の無機質繊維、合成繊維、天然動植物繊維、その他の有
機繊維などあらゆる繊維状強化材やそれらの組み合せを
用いることができる。
形物端部にあるアンダーカット部を成形できない。また
、従来のシート状成形材料を用い、第４図で示したよう
な型で成形することも不可能である。通常シート状成形
材料を成形する場合、成形物に成形材料不足部を生じさ
せないために型面積よりも広いシート状成形材料を用い
、成形時に型で過剰部を切り落している。しかし、第４
図に示す型では切り落すことができないので、正確に過
不足のない量の成形材料を使用しなければならない。し
かしながら、複雑な形状の成形物では正確に過不足のな
い量の成形材料を用い、かつ成形時に型の隅々まで材料
を行き渡らせることは不可能であり、通常材料の不足部
分や樹脂と強化繊維との存在量のバランスが崩れる（即
ち、強化繊維不足部が生じ易い）場合が多い。これを解
決するためには予備成形体が必要であり、単に２枚のシ
ート状成形材料では第４図に示した成形型で成形を行う
ことはできない。以上の説明から明らかなように、本発
明の成形方法は、複雑な形状の成形物の成形に適してお
り、特にアンダーカット部を有する成形物の圧縮成形に
適している。勿論、アンダーカット部を有しない成形物
の場合でも、鋭い立ち上がり部や箸るしい肉厚変化など
を有する従来上下２分割のマッチトダィで成形できなか
った成形物や成形が困難であった成形物の成形には本発
明が適用できる。また、本発明における予備成形体とは
肉厚変化のほとんどないシート状の成形材料は除かれ、
またブリミックスなどの不定形成形材料も除かれるもの
である。本発明における強化繊維としては、ガラス繊維
、炭素繊維、セラミック繊維、石綿、金属繊維、その他
の無機質繊維、合成繊維、天然動植物繊維、その他の有
機繊維などあらゆる繊維状強化材やそれらの組み合せを
用いることができる。
特に好ましい強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、石綿
、高張力合成繊維である。これらの強化繊維はあらゆる
形態で使用でき、たとえば、ガラス繊維を例にとれば、
ロービング、チョップドストランド、チョップドストラ
ンドマツト、コンテイニユアスストランドマット、サー
フユーシングマツト、クロス、ロービングクロスあるい
はそれらの組み合せなどである。熱硬化性樹脂としては
、ェポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルェス
テル樹脂、フェノール樹脂、アリル樹脂、シリコン樹脂
、ポリィミド樹脂あるいはその他の架橋硬化性樹脂など
の熱硬化性樹脂を用いることができる。特に好ましくは
、ェポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール
樹脂および耐熱性のいわゆるエンジニアリングプラスチ
ックである。これらは、液状であるいは溶剤に溶解する
等の手段で強化繊維に含浸する。この熱硬化性樹脂をＢ
−ステージ化する方法は通常加熱が用いられる。その他
不飽和ポリエステル樹脂やビニルヱステル樹脂などでは
アルカリ士類金属化合物などの架橋性の増粘剤を用いる
こともできる。また、予備成形する前の成形材料として
は、プリプレグ、ＳＭＣなどのシート状成形材料、プリ
ミックス、ＢＭＣなどが不定形成形材料を用いることが
できる。
、高張力合成繊維である。これらの強化繊維はあらゆる
形態で使用でき、たとえば、ガラス繊維を例にとれば、
ロービング、チョップドストランド、チョップドストラ
ンドマツト、コンテイニユアスストランドマット、サー
フユーシングマツト、クロス、ロービングクロスあるい
はそれらの組み合せなどである。熱硬化性樹脂としては
、ェポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルェス
テル樹脂、フェノール樹脂、アリル樹脂、シリコン樹脂
、ポリィミド樹脂あるいはその他の架橋硬化性樹脂など
の熱硬化性樹脂を用いることができる。特に好ましくは
、ェポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール
樹脂および耐熱性のいわゆるエンジニアリングプラスチ
ックである。これらは、液状であるいは溶剤に溶解する
等の手段で強化繊維に含浸する。この熱硬化性樹脂をＢ
−ステージ化する方法は通常加熱が用いられる。その他
不飽和ポリエステル樹脂やビニルヱステル樹脂などでは
アルカリ士類金属化合物などの架橋性の増粘剤を用いる
こともできる。また、予備成形する前の成形材料として
は、プリプレグ、ＳＭＣなどのシート状成形材料、プリ
ミックス、ＢＭＣなどが不定形成形材料を用いることが
できる。
第１図は本発明により成形される断面日形の円盤状成形
物の断面を示したものである。 第２図および第３図は成形材料の成形方法を示したもの
であり、予備成形型１上の強化繊維２に液状熱硬化性樹
脂３を添加し、上型５で加圧し、予備成形体４を成形す
る。第４図は成形方法を示すものであり、第３図で成形
された予備成形体を２枚使用し、３分割の型６，７，８
を用いて圧縮成形が行なわれる。多ノ晒． 多２図． 茅う四 秦４図
物の断面を示したものである。 第２図および第３図は成形材料の成形方法を示したもの
であり、予備成形型１上の強化繊維２に液状熱硬化性樹
脂３を添加し、上型５で加圧し、予備成形体４を成形す
る。第４図は成形方法を示すものであり、第３図で成形
された予備成形体を２枚使用し、３分割の型６，７，８
を用いて圧縮成形が行なわれる。多ノ晒． 多２図． 茅う四 秦４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱硬化性樹脂がＢ−ステージ化されている熱硬化性
樹脂含浸強化繊維よりなる複数の予備成形体を組合せて
最終成形物に近似した形状として分割型中に配置し、該
分割型中で圧縮成形することを特徴とする繊維強化熱硬
化性樹脂の成形方法。 ２ 予備成形体が強化繊維ブリフオームに熱硬化性樹脂
を含浸して得られるものであることを特徴とする特許請
求の範囲１の繊維強化熱硬化性樹脂の成形方法。 ３ 予備成形体が予備成形型上あるいは予備成形中の強
化繊維に熱硬化性樹脂を含浸して得られるものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲１の繊維強化熱硬化性樹
脂の成形方法。 ４ 予備成形体が、シート状あるいは不定形の未硬化熱
硬化性樹脂含浸強化繊維を予備成形型で成形して得られ
るものであることを特徴とする特許請求の範囲１の繊維
強化熱硬化性樹脂の成形方法。 ５ 分割型が３あるいはそれ以上に分割された型である
ことを特徴とする特許請求の範囲１の繊維強化熱硬化性
樹脂の成形方法。 ６ 成形物がアンダーカツト部を有する成形物であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲１の繊維強化熱硬化性樹
脂の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52064901A JPS6029613B2 (ja) | 1977-06-03 | 1977-06-03 | 繊維強化熱硬化性樹脂の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52064901A JPS6029613B2 (ja) | 1977-06-03 | 1977-06-03 | 繊維強化熱硬化性樹脂の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5476A JPS5476A (en) | 1979-01-05 |
| JPS6029613B2 true JPS6029613B2 (ja) | 1985-07-11 |
Family
ID=13271425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52064901A Expired JPS6029613B2 (ja) | 1977-06-03 | 1977-06-03 | 繊維強化熱硬化性樹脂の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029613B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6026731U (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-23 | 東京特殊電線株式会社 | エナメル線製造装置 |
| US4994225A (en) * | 1988-06-28 | 1991-02-19 | Uniroyal Plastics Company, Inc. | Production of passive restraint device |
| US5076975A (en) * | 1988-06-28 | 1991-12-31 | Uniroyal Plastics Company, Inc. | Production of radiation cured elastomer coated passive restraint device |
| US5046759A (en) * | 1989-04-07 | 1991-09-10 | Uniroyal Plastics Co., Inc. | Braided fabric structure for seamless fabric confinements |
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-
1977
- 1977-06-03 JP JP52064901A patent/JPS6029613B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5476A (en) | 1979-01-05 |
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