JPH02273223A - 繊維強化樹脂成形用シートおよび繊維強化樹脂の成形方法 - Google Patents

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、繊維強化樹脂成形用シートおよび繊維強化
樹脂の成形方法に関し、詳しくは、ガラス繊維や炭素繊
維等で補強された合成樹脂材料からなり、成形型に沿っ
て賦形した後、硬化させることによって所望の成形品を
製造するための成形用シート、および、上記成形用シー
トを用いる繊維強化樹脂の成形方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

繊維強化樹脂成形品の製造方法には、ハンドレイアップ
法、スプレー成形法、金型成形法、真空成形法等、多く
の方法が知られている。

第４図は、真空成形法の概略を示しており、ボエスルテ
ル樹脂等の液状の熱硬化性樹脂にガラス繊維や炭素繊維
等の補強材を加えてシート状にした繊維強化樹脂成形用
シー＋−Ｓを予め作製しておき、この成形用シートＳを
、雌型もしくは雄型の成形型ｍの上に配置しく第４図に
２点鎖線で示す状態）、成形型ｍの型面に設けられた真
空吸引口Ｖから真空吸引することによって、成形用シー
トＳを型面に沿うよう賦形したあと硬化させて成形型ｍ
から取り出せば、第５図に示すように、所望の形状を備
えた成形品Ｍを得ることができるようになっている。

この真空成形法は、成形型ｍの構造が簡単で、型精度も
それほど必要とせず、比較的精度の高い成形品Ｍを能率
良く製造できる方法として、各種の用途への幅広い採用
が期待されている。

真空成形法で製造された繊維強化樹脂成形品Ｍは、表面
にガラス繊維等による凹凸が残っていたりするので、外
観を良好にしたり平滑な表面を得る必要がある場合には
、成形品Ｍの表面に、補強材を含まない合成樹脂等から
なる表面樹脂Ｃを塗装等の手段で積層して、成形品Ｍの
表面を表面樹脂Ｃで覆うことが行われている。表面樹脂
Ｃは、成形品Ｍ表面の着色や質感、その他の表面特性を
改善するためにも設けられる。

〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、上記したような、従来の成形方法では、賦形
硬化によって繊維強化樹脂成形品を成形する工程と、成
形品の表面を表面樹脂で覆う工程の２段階の工程が必要
であり、全体の製造時間が長くかかるという欠点があっ
た。また、立体的な凹凸面からなる成形品の表面を、表
面樹脂で均一にムラなく覆うのは難しく、表面樹脂の目
的とする成形品表面の特性改善が充分に果たせないとい
う問題もあった。

そこで、この発明の課題は、表面が表面樹脂で良好に覆
われた繊維強化樹脂成形品を簡単かつ経済的に製造する
ための繊維強化樹脂成形用シート、および、上記成形用
シートを用いる繊維強化樹脂の成形方法を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決する、この発明のうち、請求項１記載の
繊維強化樹脂成形用シートは、成形型面に沿うよう賦形
し硬化させて繊維強化樹脂成形品を成形する成形用シー
トであって、繊維強化樹脂層における、成形品の表面を
構成する面に、予め、表面樹脂層が積層されているよう
にしている。

第１図は、この発明にかかる繊維強化樹脂成形用シート
の実施例を示しており、この図を参照しながら説明する
。

成形用シー）Ｓを構成する繊維強化樹脂層１０は、通常
の真空成形法等の、いわゆるシート成形に用いられるも
のと同様のもので実施される。樹脂材料は、通常の液状
をなす熱硬化性樹脂が任意に使用できる。具体的には、
不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン
樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂等が挙げられ
る。樹脂材料に対する補強材としても、通常の補強繊維
が任意に使用でき、具体的には、ガラス、炭素、金属、
ケプラー（商品名、アラミド樹脂）、テトロン（商品名
、ポリエステル樹脂）等からなる繊維のロービング、マ
ット、スワールマット、不織布等が挙げられる。

表面樹脂層２０は、−船釣にゲルコート層とも呼ばれて
いるものであり、成形品の表面に付与する性状や特性に
応じて、各種樹脂および添加材からなるものが使用でき
る。例えば、前記繊維強化樹脂層１０と同じ樹脂材料で
補強材を含まないもの、樹脂材料に通常の着色剤を添加
したもの、樹脂材料にサーフエースマットを積層したり
、有機繊維等からなる不織布を積層したもの等が挙げら
れる。成形用シートを裁断したり、持ち運んだりする際
の取り扱い性を良くするには、表面樹脂層２０の粘度を
調整する、いわゆる増粘を行う場合があり、特に、前記
した樹脂材料単独や着色剤のみを含む場合には増粘を行
ったほうが好ましい。

増粘手段は、増粘剤の利用や光照射、加熱等、通常の合
成樹脂材料等に対する増粘手段が採用できる。表面樹脂
層２０は、繊維強化樹脂層１０の少なくとも片面に設け
ておくが、必要であれば、両面に設けておくことも可能
である。

繊維強化樹脂層１０と表面樹脂層２０とが積層された繊
維強化樹脂成形用シートＳの、少なくとも片面には、被
覆フィルム３０を積層しておくことが好ましいにの被覆
フィルム３０は、成形用シートＳをシート成形する際の
真空吸引もしくは加圧によって、樹脂材料に気泡が入る
のを防止したり、成形用シートＳを重ねておく場合に互
いに粘着しないようにしたり、成形用シートＳの取り扱
いを容易にすることを目的として使用される。

被覆フィルム３０は、シート成形時に気泡が侵入し易い
側の表面のみに設けておいてもよいし、両面に設けてお
いてもよい。被覆フィルム３０は、通常の成形方法で用
いられている各種の熱可塑性樹脂フィルム等が使用でき
るが、繊維強化樹脂層１０や表面樹脂層２０の樹脂材料
に侵されない材料を用いることが好ましい。具体的には
、ナイロン、ビニロン、ポリビニルアルコール等が挙ケ
ラれ、被覆フィルム３０の厚みは、５〜５００１１ｍが
好ましく、さらに望ましくは１０〜１００ｎで実施され
る。なお、通常、被覆フィルム３０は、繊維強化樹脂成
形用シー）Ｓの成形が終了した後、成形品の表面から剥
がされて除去される。

上記のような材料からなる繊維強化樹脂成形用シートＳ
を製造するには、通常の合成樹脂や繊維強化樹脂におけ
る積層手段が通用される。具体的には、例えば、下記の
ような方法が採用される。

ひとつの方法は、被覆フィルム３０と表面樹脂層２０を
積層した後、表面樹脂ｊ５ｉ２０の増粘を行い、つぎに
表面樹脂層２０の上に繊維強化樹脂層ＩＯを積層し、さ
らに被覆フィルム３０を積層する。脱泡した後、必要に
応じて増粘を行う。もうひとつの方法は、被覆フィルム
３０と表面樹脂層２０とを積層し表面樹脂層２０の増結
を行ったものと、別の被覆フィルム３０に繊維強化樹脂
層１０を積層したものとを製造し、両者を合わせた後に
、必要に応じて増粘を行って、繊維強化樹脂成形用シー
トＳを製造する方法である。

請求項２記載の繊維強化樹脂の成形方法は、繊維強化樹
脂成形用シートを成形型面に沿うよう賦形し硬化させる
ことによって繊維強化樹脂成形品を成形する方法におい
て、繊維強化樹脂成形用シートとして、繊維強化樹脂層
における、成形品の表面を構成する面に、予め、表面樹
脂層が積層されている成形用シートを用い、繊維強化樹
脂成形品の成形と同時に成形品の表面を表面樹脂層で覆
うようにする。

第２図および第３図は、この発明にかかる成形方法の実
施例を示しており、各図を参照しながら説明する。

繊維強化樹脂成形用シートＳは、取り扱い作業性や成形
精度等を良好にするために、樹脂材料の増粘を行うこと
が好ましい。増粘手段は通常の成形用シートと同様の手
段が採用できる。具体的には、ＭｇＯやイソシアネート
化合物等の増粘剤の利用や加熱、光照射等が挙げられる
。

成形用シートＳを成形型面に沿うよう賦形する方法は、
通常の繊維強化樹脂の成形と同様の成形装置もしくは手
段で実施できる。このような成形方法すなわちシート成
形法には、前記したように、成形用シートの片面を真空
吸引して成形型面に沿うよう吸着させて賦形する真空成
形、成形用シートの片面から空気圧等で加圧して反対側
の成形型面に沿うよう押しつけて賦形する加圧成形、上
記真空吸引と加圧を同時に行う減圧・加圧成形等があり
、これら通常の各種シート成形法が任意に採用できる。

第２図は、真空成形によるシート成形法を示しており、
雌型の成形型４０の型面に対して、適当な位置に真空吸
引口４１．４１が設けられており、成形型４０の上に、
表面樹脂層２０が型面側になるようにして成形用シート
Ｓを配置しく図中、２点鎖線で示す状態）、真空吸引口
４１から真空吸引することによって、成形用シートＳが
成形型４０の型面に沿うように賦形される。

賦形された成形用シートｓを硬化させる方法も、通常の
繊維強化樹脂の成形方法と同様に行える、成形用シート
Ｓの硬化法には、樹脂材料の材質等によって、常温硬化
、加熱硬化、光硬化等があり、これらの手段が任意に採
用される。

成形用シートＳを硬化させた後、成形型４０から脱型す
れば成形は完了する。第３図は、成形された成形品Ｍを
示しており、所定の形状を有する繊維強化樹脂層１０の
表面に沿って表面樹脂層２０が覆っている。なお、成形
用シートＳの表面に被覆フィルム３０を積層していた場
合には、成形が終了した後、被覆フィルム３０を剥がし
て除去し、繊維強化樹脂層１０と表面樹脂層２０を露出
させる。

〔作　　用〕

繊維強化樹脂層と表面樹脂層とが予め積層された成形用
シートを用いれば、成形用シートの成形と同時に、成形
された成形品の表面に沿って表面樹脂層を形成すること
ができる。

〔実　施　例〕

ついで、この発明の具体的実施例について説明する。

一実施例１− 第１図に示す構造の繊維強化樹脂成形用シートＳを製造
した。すなわち、繊維強化樹脂１１０の片面に表面樹脂
層２０が積層されているとともに、繊維強化樹脂層１０
の他面および表面樹脂層２０の表面、すなわち成形用シ
ートＳの両面に被覆フィルム３０が積層されているもの
である。

表面樹脂Ｎ２０として、下記の配合からなるものを用い
た。以下の配合割合は全て重量部で示す不飽和ポリエス
テル樹脂 （日本触媒化学工業■製、 エボラックＮ−３２５）・・・１００部無水珪酸微粉末
　　　　　　　・・・　　２部チタン白　　　　　　　
　　　・・・　１０部スチレン　　　　　　　　　　・
・・　１５部これらの材料をホモミキサーで分散して表
面樹脂Ｊｉｆ２０の材料を得た。

上記表面樹脂材料１００部にＭｇＯ２部、ターシャリブ
チルパーベンゾエート１部を配合した樹脂液を、被覆フ
ィルム３０となるビニロンフィルムの上に、厚さが０．
８鶴になるように塗布した後、４０℃で１８置いて増粘
させて表面樹脂層２０を作製した。つぎに、不飽和ポリ
エステル樹脂（日本触媒化学工業■製、エボラソクＧ−
１０５）１００部にターシャリブチルパーベンゾエート
１部を配合した樹脂液を用いて、表面樹脂層２０の上に
、前記樹脂液とガラス繊維（日東紡ｆｉ製、ＭＣ−４５
０Ａ）５枚を積層して繊維強化樹脂層ｌＯを作製した。

さらに、繊維強化樹脂層１０の上にビニロンフィルムか
らなる被覆フィルム３０を積層した後、脱泡して成形用
シートＳを得た。

第２図に模式的構造を示すような真空成形用の成形装置
を用いて、成形用シートＳの成形を行った。成形型４０
は、型面の底部四隅に真空吸引口４１を備え、開口部が
２００Ｘ５００鶴で深さ５０１ｍの雌型が形成されてい
る。型温は１２０℃であった。雌型の上に、開口部を覆
うようにして、表面樹脂層２０側を下にして繊維強化樹
脂成形用シートＳを配置し固定した。真空吸引口４１か
ら型内を減圧吸引することによって、成形用シートＳは
型面に吸着するように変形させられ、所定の形状に賦形
される。賦形された成形用シートＳを通常の手段で硬化
させた後、脱型し、成形用シートＳの両面を覆っていた
被覆フィルム３０を剥がせば、表面に美麗な表面樹脂層
２０を有する繊維強化樹脂成形品Ｍが得られた。

一実施例２一 実施例１と一部異なる材料および方法で成形を行ってお
り、実施例１と異なる点を主に説明する表面樹脂層２０
の配合は下記のとおりであった不飽和ポリエステル樹脂 （日本触媒化学工業＋１ｍ製、 エボラックＮ−３２５）・・・１００部無水珪酸微粉末
　　　　　　　・・・　　２部スチレン　　　　　　　
　　　・・・　１５部これらの材料から、実施例１と同
様の手段で表面樹脂層２０の樹脂材料を得た。

この樹脂材料１００部にＭｇＯ１部、紫外線増感剤（チ
バ・ガイギー■製、イルガキュアー６５１）２部を配合
した樹脂液を用いて、サーフエースマット（日本板硝子
■製、マイクログラスＣＦＧ−２４）４層を、被覆フィ
ルム３０となるビニロンフィルムの上に積層し、４０℃
で１８置いて増粘を行い、被覆フィルム３０と表面樹脂
！２０とが積層されたものを得た。つぎに、表面樹脂層
２０の上に、不飽和ポリエステル樹脂（実施例１と同じ
エボラックＧ−１０５）１００部に紫外線増感剤（前記
イルガキュアー６５１）２部を配合した樹脂液を用いて
、ガラス繊維（実施例１と同じＭＣ−４５０Ａ）５枚を
積層して繊維強化樹脂層１０を形成した。さらに、繊維
強化樹脂層１０の上にビニロンフィルムの被覆フィルム
３０を積層した後、成泡して繊維強化樹脂成形用シート
Ｓを得た。

成形型４０は実施例１と同じものを用いた。但し、型温
は２５℃で実施した。実施例１と同様にして、真空成形
による成形用シートＳの賦形を行った後、紫外線ランプ
を１０分間照射し、成形用シートＳの樹脂材料を硬化さ
せた。脱型し、被覆フィルム３０を剥がせば、実施例１
と同様に、美麗な表面樹脂層２０を有する繊維強化樹脂
成形品Ｍが得られた。

一実施例３− 表面樹脂層２０の配合は下記のとおりであったエポキシ
（メタ）アクリレート （日本触媒化学工業■製、 エボラックＲＦ−１００２）・・・１００部チタン白　
　　　　　　　　　・・・　１０部これらの材料から、
実施例１と同様の手段で表面樹脂層２０の樹脂材料を得
た。

この樹脂材料１００部に、トルエンジイソシアネート５
部、ターシャリブチルパーベンゾエート１部を配合した
樹脂液を用いて、サーフエースマット（実施例２と同じ
マイクログラスＣＦＧ−２４）４層を、被覆フィルム３
０となる、シリコン離型剤で処理したポリビニルアルコ
ールフィルムの上に積層し、４０℃で１日直いて増粘を
行い、被覆フィルム３０と表面樹脂層２０とが積層され
たものを得た。つぎに、表面樹脂層２０の上に、エポキ
シ（メタ）アクリレート樹脂（前記エボラフクＲＦ−１
００２）１００部にターシャリブチルパーベンゾエート
１部を配合した樹脂液を用いて、ガラス繊維（実施例１
と間しＭＣ−４５０Ａ）５枚を積層して繊維強化樹脂層
１０を形成した、さらに、繊維強化樹脂層ＩＯの上にポ
リビニルアルコールフィルムからなる被覆フィルム３０
を積層した後、成泡して繊維強化樹脂成形用シートｓ−
を得た。

成形型４０は実施例１と同じものを用いた。但し、型温
は１３０℃で実施した。実施例１と同様にして、成形用
シートＳの真空成形による賦形を行った後、通常の手段
で成形用シートＳの樹脂材料を硬化させた。脱型し、被
覆フィルム３０を剥がせば、実施例１と同様に、美麗な
表面樹脂層２０を有する繊維強化樹脂成形品Ｍが得られ
た。

〔発明の効果〕

以上に述べた、この発明にかかる繊維強化樹脂成形用シ
ートおよび繊維強化樹脂の成形方法によれば、成形品の
表面を平滑あるいは美麗に処理するための表面樹脂層が
、予め成形用シートの繊維強化樹脂層に積層されている
ので、成形用シートを成形するだけで、成形品の表面に
表面樹脂層を形成することができる。

したがって、従来のように、繊維強化樹脂層のみからな
る成形用シートを成形した後、得られた成形品の表面に
塗装等の手段で表面樹脂層を形成するという手間のかか
る工程を省くことができる、また、繊維強化樹脂層と表
面樹脂層を、平坦な成形用シートの状態で積層するので
、凹凸のある成形品の表面に表面樹脂層を形成する従来
技術に比べて、表面樹脂層の形成がはるかに容易であり
、均一でムラのない表面樹脂層を形成することができ、
繊維強化樹脂成形品の外観向上あるいは表面特性の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例にかかる繊維強化樹脂成形用
シートの断面図、第２図は成形方法の一例を示す模式的
断面図、第３図は成形品の断面図、第４図および第５図
は従来の成形方法を示す模式的断面図である。 １０・・・繊維強化樹脂Ｗ１２０・・・表面樹脂層　３
０・・・被覆フィルム　４０・・・成形型　Ｓ・・・成
形用シート　Ｍ・・・成形品 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　成形型面に沿うよう賦形し硬化させて繊維強化樹脂
   成形品を成形する成形用シートであって、繊維強化樹脂
   層における、成形品の表面を構成する面に、予め、表面
   樹脂層が積層されていることを特徴とする繊維強化樹脂
   成形用シート。 ２　繊維強化樹脂成形用シートを成形型面に沿うよう賦
   形し硬化させることによって繊維強化樹脂成形品を成形
   する方法において、繊維強化樹脂成形用シートとして、
   繊維強化樹脂層における、成形品の表面を構成する面に
   、予め、表面樹脂層が積層されている成形用シートを用
   い、繊維強化樹脂成形品の成形と同時に成形品の表面を
   表面樹脂層で覆うようにすることを特徴とする繊維強化
   樹脂の成形方法。