JPH02273224A - 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、シート状の繊維強化樹脂成形材料を立体形
状を有する成形物に成形する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

シート状の繊維強化樹脂成形材料を用いて、立体形状を
有する成形物を製造する方法としては、これまで、高粘
度の成形材料からなる成形用シートを適当な形状に裁断
し、この成形用シートを、雌雄一対の金型からなる成形
型内に導入し、高温高圧をかけることによって、所定の
形状に賦形硬化させる方法が採用されていた。

しかしながら、この方法は、金型や加圧設備が複雑で高
価につき、経済的に不利であるばかりでなく、それらを
製作するのに長時間を要するため、製品ニーズの多様化
に伴う、少量多品種化・納期短縮化の要請に対応し難く
なってきている。

一方、上記方法の欠点を解消する方法として、未硬化の
プレブリグシートを、雌型に沿って真空吸着させて賦形
した後、紫外線を照射することによってプレブリグシー
トを硬化させる方法が提案されており、特開昭６１−２
０５１２１号公報に開示されている。この方法は、成形
型として雌型のみを用い、型精度もそれほど必要とされ
ず、高圧高温も用いないため、設備コストが安価であり
、成形工程も比較的簡単であり、成形作業の能率化を図
れる等の利点がある。

〔課題を解決するための手段〕

ところが、上記従来技術の場合、プレプリグシ−トを雌
型の型面に沿って真空吸着させる際に生じる、プリプレ
グシートと雌型との接触の遅速等によって、賦形された
プリプレグシートすなわち成形品の厚みが局部的に違っ
てしまうという問題がある。

第８図は、従来の成形方法を模式的に示しており、雌型
ｍの型面に開口する真空吸引口りを減圧して、雌型ｍの
上面に配置されたプリプレグシートすなわち成形用シー
トＳを吸引すると、まず、成形用シートＳの中央部分が
雌型ｍの中央に引き込まれる。成形用シー＋−Ｓの中央
部分が型面に接触した後、順次周辺部分が型面に接触す
るようにして賦形されるのであるが、このとき、最初に
型面に接触した中央部分では、真空吸着に伴う背圧によ
って、樹脂材料が周辺部分へと押し流されてしまい、こ
の中央部分で成形用シートＳが薄くなってしまうのであ
る。このように、成形用シートＳの中央部分における厚
みの減少のほかにも、雌型の型面の凹凸や傾斜によって
、成形用シートＳの樹脂材料が流動したり偏在すること
によって、成形用シートＳの厚みが局部的に異なってし
まうのである。

前記した、雌雄一対の成形型で成形材料を挟み込んだ状
態で高温高圧をかけて成形する方法であれば、雌雄の成
形型の形状に正確に対応する成形品が得られるので、上
記のような問題は生じないのであるが、雌型もしくは雄
型の成形型ｍのみを用いて、この成形型ｍに沿うよう成
形用シートＳを賦形する方法の場合には、成形用シー）
Ｓのうち型面に接触していない側では成形用シートＳの
形状や厚みを規制することができないので、前記のよう
な厚みの違いがどうしても発生してしまうのである。

このような成形用シートＳすなわち成形品の局部的な厚
みの違いが生じると、厚みの薄い部分では機械的強度が
低下したり、所期の性能が発揮できなくなることになる
。したがって、前記した従来技術の方法では、目的とす
る性能を発揮させるために所望の厚みに制御された繊維
強化樹脂成形品を得ることが出来なかったのである。

そこで、この発明の課題は、上記した従来技術の問題点
を解消し、成形品の厚みを自由に制御して、局部的な厚
みの違いが発生するのを確実に防止することのできる成
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、この発明にかかる繊維強化樹脂の
成形方法は、繊維強化樹脂成形用シートを、雌型もしく
は雄型の何れか一方の成形型に沿うよう賦形した後、硬
化させて繊維強化樹脂成形品を得る方法において、前記
成形用シートに、予め、部分的に粘度の異なる個所を設
けておくようにしている。

第１図〜第７図は、この発明の実施例を示すものであり
、各図を参照しながら説明する。

この発明の成形方法で用いる繊維強化樹脂成形用シート
は、既知の繊維強化樹脂の成形方法に用いられているの
と同様の、通常の各種繊維強化樹脂成形材料からなるも
のが使用できる。繊維強化樹脂成形材料を構成する樹脂
材料には、通常、熱硬化性樹脂が用いられる。繊維強化
樹脂を構成する樹脂材料は、光や放射線等の照射あるい
は加熱等によって、樹脂の粘度を変化させて、任意の粘
度もしくは硬さに調整させることのできる材料を用いる
０例えば、光照射によって粘度を調整するには、樹脂単
独もしくは光反応開始剤（例えば光増感剤）の共存下に
光硬化を起こしたり、光反応によって増粘する性質を有
するものを用いる。具体的には、不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、熱硬化性（メタ）アクリレート樹脂
、ポリウレタン（メタ）アクリレート樹脂、エポキシ（
メタ）アクリレート樹脂等が挙げられる。このなかでも
、特に好ましいのは、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化
性（メタ）アクリレート樹脂、ポリウレタン（メタ）ア
クリレート樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂で
ある。上記記載において・・・（メタ）アクリレート・
・・とは、・・・アクリレート・・・と・・・メタアク
リレート・・・の両方を意味する用語として使用してい
る。

光反応開始剤としては、樹脂材料の種類に応じて、既知
の通常の各種光反応開始剤を用いることができる。例え
ば、ラジカル反応型熱硬化性樹脂にはラジカル反応剤を
用い、エポキシ樹脂にはエポキシ基の開環付加反応を惹
起する光開始反応剤が用いられる。樹脂材料に対する光
反応開始剤の添加量は、通常、樹脂全体の５重量％以下
で実施される。

樹脂材料の粘度調整を、光照射以外の手段、例えば加熱
等で行う場合には、光反応開始剤の代わりに、それぞれ
の硬化反応に対応した硬化剤等を配合しておくことがで
きる。

樹脂材料とともに繊維強化樹脂を構成する強化用繊維と
しては、通常の繊維強化樹脂と同様に、各種有機繊維あ
るいは無機繊維からなるものが使用できる。樹脂材料の
粘度調整を光照射によって行う場合には、強化用繊維と
して光透過性を有するものが好ましい。具体的には、ガ
ラス繊維、ポリエステル繊維等が挙げられる。なお、樹
脂材料の光照射による粘度調整を阻害しない範囲で、光
透過性のない強化用繊維も使用できる。具体的には、炭
素繊維、アルミ繊維、ステンレス繊維、銅繊維、アルミ
被覆ガラス繊維等が挙げられる。光照射以外の手段で樹
脂材料の粘度調整を行う場合には、光透過性を有する強
化用繊維を使用する必要がないとともに、それぞれの粘
度調整作用に通した強化用繊維を用いる。

上記した各強化用繊維は、通常の繊維強化樹脂に用いる
のと同様の各種形態で樹脂材料と組み合わせることがで
き、例えば、約１〜１００ｎ程度に切断された状態のも
の、長繊維をループ状に敷き詰めたマット状のもの等が
挙げられる。樹脂材料に対する強化用繊維の使用量は、
成形品の要求強度等によっても違うが、通常、繊維強化
樹脂材料全体に対して５〜６０重量％で実施される。

上記のような繊維強化樹脂を所定の形状に賦形した後、
硬化させる方法は、光硬化や加熱硬化あるいは常温硬化
など、通常の繊維強化樹脂の成形方法で採用されている
各種の硬化手段を単独または複数組み合わせて実施する
ことができる。前記した樹脂材料の粘度調整手段を、そ
のまま繊維強化樹脂の硬化手段とすることもできる。す
なわち、例えば、前記した光反応開始剤の配合量を、樹
脂材料を完全に硬化させるのに充分な量にしておけば、
光硬化のみで繊維強化樹脂を硬化させることができる。

光硬化と同時に加熱硬化や常温硬化を併用する場合には
、通常の各種硬化剤の中から、それぞれの硬化反応に適
した硬化剤を適宜選択して用いることができる。

例えば、ラジカル反応型熱硬化性樹脂に対する硬化剤と
しては、メチルエチルケトンパーオキサイドやベンゾイ
ルパーオキサイド等に代表される有機過酸化物、アブビ
スイソブチロニトリルに代表されるジアゾ化合物、オク
テン酸コバルトに代表される有機金属塩類やジメチルア
ニリンに代表されるアミン化合物を有機過酸化物に組み
合わせた系等があり、その使用量は、樹脂材料全体の０
゜０１〜６重量％程度の範囲で実施される。

エポキシ樹脂に対する硬化剤としては、例えば、多価の
１級もしくは２級のアミンや多価のカルボン酸等があり
、その使用量は、通常、樹脂材料全体の１当量に対して
０．３〜３当量の範囲で実施される。

上記した各硬化剤は、賦形後の繊維強化樹脂を硬化させ
る作用と同時に、成形前の繊維強化樹脂の粘度調整を行
うためにも有効である。

繊維強化樹脂は、上記のように、強化用繊維およびＩＭ
脂脂材外らなるとともに、樹脂材料には、粘度調整およ
び硬化を行なわせるための光反応開始剤や硬化剤などを
含むものである。また、必要に応じて、その他の通常の
充填剤、安定剤、着色剤、増粘剤等を配合してお（こと
ができる。但し、これらの添加剤は、繊維強化樹脂の部
分的な粘度調整が可能な範囲で使用する。

成形用シートは、上記繊維強化樹脂材料のみからなるも
のを使用してもよいし、必要に応じて、繊維強化樹脂材
料以外のものを積層したものを使用することもできる。

例えば、第１図に示すように、繊維強化樹脂層１０の両
面に伸縮性を有する被覆フィルム３０が積層された成形
用シートＳが用いられる。被覆フィルム３０は、成形用
シー＋−Ｓを、真空吸引もしくは加圧して賦形する際に
、成形用シートＳ内に気泡が入るのを防いだり、繊維強
化樹脂層１０が軟弱な場合に、成形用シートＳの形状を
維持して取り扱い性を向上させたり、成形用シートＳを
重ねて保管しておくときに、成形用シートＳ同士が粘着
するのを防止したりする。被覆フィルム３０は、上記の
ような作用が果たせれば、繊維強化樹脂層１０の両面に
積層しても、片面のみに積層しておいてもよいが、繊維
強化樹脂層１０を構成する樹脂材料の粘度が低く軟らか
い場合には、繊維強化樹脂層１０の両面に被覆フィルム
３０を積層しておくのが好ましい。

被覆フィルム３０は、未硬化の繊維強化樹脂層１０に積
層されるので、繊維強化樹脂層１０の樹脂材料に著しく
侵されることのないものでなければならない、また、成
形用シートＳの部分的な粘度調整を光照射によって行う
場合には、繊維強化樹脂層１０の両面を覆う被覆フィル
ム３０のうち、光照射される側に光透過性のあるフィル
ムを用いる必要がある。なお、被覆フィルム３０を積層
したままで成形用シートＳの賦形を行うので、賦形に伴
う張力に耐え、成形用シートＳの変形に伴って伸びるこ
とのできるものでなければならない。被覆フィルム３０
としては、通常の繊維強化樹脂成形用シートの成形に用
いられているのと同様の各種材料が使用できるが、例え
ば、ビニロン、ポリビニルアルコール、ナイロン、ポリ
エチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
プロピレン等のフィルムが好ましく、そのなかでも、ビ
ニロン、ポリビニルアルコールは特に好ましいものであ
る。被覆フィルム３０は、成形用シートＳを成形して成
形品が得られた後、通常、成形品から剥がして除去する
ので、繊維強化樹脂成形品に対する剥離性の良好なもの
を組み合わせて使用する。被覆フィルム３０の厚さは、
通常、１０〜１００μｍ程度の範囲が好ましい。

以上に説明したような成形用シートＳを製造する方法は
、通常の繊維強化樹脂成形用シートの製造と同様の方法
で実施できる６例えば、強化用繊維以外の成分を配合し
た樹脂液を、被覆フィルム３０上に塗布したあと、樹脂
液の上に強化用繊維を載せて繊維強化樹脂層１ｏを形成
し、さらにその上に被覆フィルム３０を載せた後、脱泡
することによって成形用シートＳを作製する方法が採用
できる。また、被覆フィルム上に載せた強化用繊維の上
に前記樹脂液を含浸させ、その上にさらに被覆フィルム
を載せた後、脱泡して成形用シートＳを作製する方法、
前記樹脂液と強化用繊維を混合して強化用繊維に樹脂液
を含浸させた繊維強化樹脂層を形成した後、これを２枚
の被覆フィルムの間に挟み、脱泡して成形用シートＳを
作製する方法等がある。

このようにして作製された成形用シートＳの取り扱いや
裁断を容易にするには、成形用シー）Ｓの繊維強化樹脂
層１０がある程度の硬さすなわち粘度を有する必要があ
る。そのためには、繊維強化樹脂層１０を構成する樹脂
材料の粘度が低く軟らかすぎる場合には、強化用繊維に
含浸する前の樹脂液自体の粘度を高めておく方法や、樹
脂液に適当な増粘剤を添加しておき、樹脂液を強化用繊
維に含浸させた後、加熱や光照射等の適当な手段で、樹
脂材料全体を所定の粘度まで増粘させる方法を取ること
ができる。

以上のようにして製造された成形用シートＳは、賦形硬
化による成形に供されるが、この発明では、成形用シー
トＳの繊維強化樹脂層１０の粘度を部分的に違えるよう
に粘度調整してお（。

第２図および第３図は、粘度調整の方法を例示しており
、光硬化性を有する成形用シートＳの片面に、粘度を増
加させたい個所に孔５１のあいた不透明な遮蔽板５０を
配置した状態で、光を照射することによって、光が照射
された個所の繊維強化樹脂層１０のみが光反応を起こし
て、周辺の樹脂材料よりも粘度が高くなるのである。例
えば、第３図に示す成形用シートＳの平面形において、
中央の楕円形は光照射によって増粘された高粘度部分ａ
、その周辺は増粘されなかった低粘度部分すとなってい
る。なお、集束された光束、例えばレーザー光を、粘度
を高めたい個所のみに順次照射するようにすれば、前記
したような遮蔽板５０は不要である。光照射以外の放射
線等で部分的な粘度調整を行う場合にも、上記のような
マスク５０を用いたり、放射線ビームを用いることがで
きる。加熱によって部分的な粘度調整を行う場合には、
例えば、粘度を増加させたい個所の形状に対応するヒー
タを、成形用シートＳの片面に近接して配置することに
よって、成形用シートＳを部分的に加熱して高粘度部分
ａを形成することができる。

成形用シートＳに対する、高粘度部分ａと低粘度部分す
の配置パターンは任意に設定できる。通常は、従来の成
形方法で成形用シートＳを成形したときに、厚みが薄く
なってしまう個所に高粘度部分ａを配置し、その他の個
所を低粘度部分すにしておけばよい。

成形用シートＳには、上記のような高粘度部分ａと低粘
度部分すの２種類の粘度部分を形成するだけでなく、３
段階以上に粘度の異なる部分を形成することもできる。

例えば、前記した孔５１のあいた遮蔽板５０の一部もし
くは全部に代えて、部分的に透明度の異なる遮蔽板５０
を用いれば、透明度の違いに応じて、多段階に粘度を変
化させることができる。また、前記レーザー光等の場合
は、光の照射時間を局部的に変えることによって、任意
の粘度に調整することができる。

さらに、製造する成形品の形状が予め判っているととも
に、成形用シートＳに対する前記のような予備露光増粘
の仕様が判っている場合には、成形用シートＳの表面に
積層された被覆フィルム３０のうち、光照射される側の
被覆フィルム３０に、半透明性および／または不透明性
のインキで必要により濃淡をつけて所定の柄付けをした
被覆フィルム３０を用いれば、前記した孔５１付の遮蔽
板５０や透明度が部分的に異なる遮蔽板５０と同様の作
用を果たさせることができる。特に、この方法は、光照
射による粘度調整と同時に、加熱による部分的な粘度調
整や成形用シートＳ全体の常温硬化による粘度調整を併
用する場合に有効である。

光照射による予備露光増粘等の、成形用シートＳに対す
る部分的な粘度調整を、成形用シートＳのどの部分に対
して、どの程度の粘度の違いをつければよいかは、樹脂
材料自体の粘度、成形しようとする成形品の形状、成形
設備や作業環境等の条件によって左右されるが、それら
の条件が決まれば、簡単な実験の繰り返しによって容易
に決定することができる。また、成形用シートＳの各部
分に対する粘度の程度を管理するには、必ずしも樹脂材
料自体の粘度を直接管理する必要はなく、所定の条件の
下で実施される光照射や加熱の時間を管理することによ
りその目的を達成することができる。

成形用シートＳに対する部分的な粘度調整は、成形用シ
ートＳを成形型に配置して成形する直前に実施すること
もできるし、また、成形に先立って予め実施しておくこ
ともできる。

上記のようにして、部分的に粘度の異なる個所が形成さ
れた成形用シートＳは、雌型もしくは雄型の何れか一方
の成形型に沿うよう賦形した後、硬化させることによっ
て、所望の繊維強化樹脂成形品が得られる。このように
、雌雄一対の成形型を使用せず、一方の成形型のみを用
いて成形を行う方法は従来より公知であり、具体的には
、それら既知の各種成形方法がそのまま通用できる。

成形用シートＳの賦形方法には、例えば、つぎのような
二つの方法がある。

（ん　成形型として雌型を用い、この雌型の開口部を覆
うようにして成形用シートＳを固定した後、成形用シー
トＳの型面側に作用する圧力を、反対面側に作用する圧
力よりも小さくすることよって、成形用シートＳを型面
に吸着させて、成形用シートＳを賦形する方法。

（６）成形型として雄型を用い、成形用シートＳの周辺
を固定した状態で、成形用シー）Ｓに雄型を押し付ける
ことによって、成形用シートＳを雄型に沿って変形させ
て賦形する方法。

第４図は、前記囚方法の１例を示しており、中央が凹ん
だ雌型状の成形型４０には、型面の適当な個所に真空吸
引孔４１が設けられており、成形用シートＳと型面の空
間を真空吸引することによって、成形用シートＳの反対
面に作用する圧力、すなわち大気圧よりも、前記型面側
の圧力を小さくしており、この圧力差によって、成形用
シートＳが成形型４０の型面に沿って密着するように押
し付けられて賦形される。この方法は、いわゆる真空成
形法と呼ばれるものである。真空成形法は、成形装置の
構造および成形作業が簡単で好ましい方法である。

真空成形法では、成形用シートＳを賦形するために作用
する力は最大でも１気圧である。成形用シートＳの樹脂
材料の粘度が高くて、１気圧の力では充分に賦形できな
い場合には、前記真空吸引に加えて、補助的な加圧力を
作用させることもできる。具体的には、例えば、成形用
シートＳの真空吸引される面の反対側の面に適当な密封
空間を形成し、その空間に加圧空気を送り込む等して加
圧する方法がある。また、成形用シー１−３の前記反対
面をプラグ等の適当な器具で押して加圧する方法、風船
のような弾力のある密閉体を適当な支持具に固定して、
成形用シートＳの前記反対面に配置し、この密閉体の内
部に圧力空気を送り込む等して膨張させて成形用シート
Ｓを加圧する方法等がある。また、成形装置全体を加圧
室に入れて、室内の空間に開放されている成形用シート
Ｓの前記反対面を加圧する方法もある。この方法の場合
、真空吸引の為の機構は、加圧室の外部に開放されて設
置されているほうが好ましい。

上記した各方法において、加圧力が充分であれば、真空
吸引を行わず、加圧力のみで成形用シートＳを賦形する
ことも可能である。加圧空気による成形法は、通常、加
圧成形等と呼ばれている方法である。但し、加圧力のみ
で賦形する場合、成形用シー＋−Ｓと型面の間の気体が
排気されて成形用シートＳが型面に密着されるようにし
ておく必要があり、そのためには、上記気体が自然に排
気されるような通気孔を成形型４０に設けておくことが
好ましい。加圧力は、通常、約１０気圧以下で実施する
のが好ましい。

前記（６）の方法において、成形品が簡単な形状の場合
には、周辺部を固定した成形用シートＳに雄型を押し付
けるだけで賦形できるが、成形品が複雑な形状の場合に
は、−旦、成形用シートＳに雄型を押し付けて、ある程
度の賦形を行ったあと、成形用シー＋−Ｓと雄型の間に
残る空間部分を、前記（４）の方法と同様の手段で消滅
させ、成形用シートＳを雄型にぴったりと密着させて完
全に賦形させればよい。具体的な空間の消滅手段は、例
えば、上記空間を脱気して成形用シートＳを真空吸引し
たり、成形用シートＳの反対面に加圧力を作用させたり
する方法が採用できる。

上記のような方法で賦形された成形用シートＳは、通常
の硬化手段によって硬化させられた後、成形型４０から
取り出され、第５図に示すように、両面の被覆フィルム
３０を剥がして成形品Ｍが得られる。成形用シートＳを
硬化させる方法は、例えば、光照射によって硬化させる
方法、加熱によって硬化させる方法、常温で硬化させる
方法等があり、これらの方法を組み合わせて実施するこ
ともできる。

繊維強化樹脂成形品Ｍは、表面を平滑にしたり着色した
りするために、成形品Ｍの表面にゲルコート層等と呼ば
れる表面樹脂層を形成する場合がある。従来は、成形さ
れた成形品の表面に、塗装等の手段で表面樹脂層を形成
していたが、次のような方法で表面樹脂層を形成するこ
ともできる。

第６図に示すように、成形用シートＳとして、繊維強化
樹脂層１０の片面に表面樹脂層２０が積層されたものを
用い、このような成形用シートＳを成形することによっ
て、第７図に示すように、表面に表面樹脂層２０が形成
された成形品Ｍが得られるのである。

表面樹脂層２０としては、繊維強化樹脂層ｌＯを構成す
る樹脂材料と同じもので強化用繊維を含まないもの、上
記樹脂材料に着色剤等の添加剤を添加したもの、樹脂材
料にサーフエースマントや不織布等を積層したもの等、
成形品Ｍの表面特性を改善するのに必要な成分を含有す
る樹脂材料が自由に使用できる。表面樹脂層２０は、成
形品Ｍの表面に露出する、繊維強化樹脂［１０の片面側
のみに形成しておいもよいが、成形品Ｍの両面が露出す
る場合等、必要であれば、繊維強化樹脂層１０の両面に
表面樹脂層２０を設けておくこともできる。

表面樹脂ｒｒＩ２０が設けられた成形用シートＳに対す
る、部分的な粘度調整や全体の増粘、あるいは、賦形お
よび硬化による成形品の成形方法は、前記した表面樹脂
ｒｒＩ２０のない成形用シートＳと同様に実施できる。

〔作　　用〕

成形用シートに、部分的に粘度の異なる個所を設けてお
（と、成形用シートが賦形時の張力によって伸ばされる
ときに、粘度の高い部分は粘度の低い部分よりも伸ばさ
れ難くなる。したがって、成形用シートのうち、賦形時
の張力が、特に強くもしくは長く作用する部分の粘度を
高めておくことによって、その部分が薄くなるのを防止
することができる。また、成形品に、部分的に厚みの違
う部分を設けたい場合には、厚みを分厚くしたい部分に
対応する成形用シートの個所は粘度を高くし、厚みを薄
くしたい部分に対応する成形用シートの個所は粘度を低
くしておけば、成形品の厚みに部分的に自由に制御する
ことができる。

〔実　施　例〕

ついで、この発明の具体的な実施例について説明する。

なお、以下の説明で、樹脂材料の配合等における「部」
は「重量部」、「％」は「重量％」を意味している。

成形型は、下記のものを使用した。

成形型Ｉ・・・開口部が２５Ｘ２５ｃａ＋、底部が２４
Ｘ２４ａ＊、深さがｌ０ｃｍで、底部の四隅に脱気孔（
真空吸引口）を有する鉄製箱状の雌型。

成形型２・・・直径１５ｃｍの半球状をなす木製の雌型
。

成形型３・・・先端が約５０ｃｏ＋の曲率半径の曲面を
有し、断面形状が半径１０備と半径２０ｃｍの２つの円
を中心間距離２０ＣＩｍとなるように配して出来る懸架
で、高さがｌｏａｍのＦＲＰ製雄型（約３”の抜勾配を
有し、懸架のくびれたところに６個の脱気孔を有する）
。

成形用シートＳを構成する樹脂材料として、先ず、下記
の樹脂ＡおよびＢを製造した。

−樹脂Ａ− 無水フタル酸５モル、無水マレイン酸５モルおよびプロ
ピレングリコール１１モルの割合で用い、公知の方法に
従って、酸価３５の不飽和ポリエステルを得、この不飽
和ポリエステル６５部、スチレン３５部およびハイドロ
キノン０．　ＯＯ５部を混合して、粘度が２５℃で４ボ
イズの不飽和ポリエステル樹脂を得た。

一樹脂Ｂ− ビスフェノール型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８５）
１８５部、メタクリル酸８６部、ハイドロキノン０．０
５部およびトリエチルアミン０．８部を用い、公知の方
法に従って、酸価５のエポキシメタクリレートを得、こ
のエポキシメタクリレート７０部およびスチレン３０部
を混合して、粘度が２５℃でｌボイズのエポキシメタク
リレート樹脂を得た。

一実施例１− 樹脂Ａ１００部とベンゾインメチルエーテル２部とを混
合して樹脂液を調製した。この樹脂液７５部を被覆フィ
ルム（厚み２５μ園のビニロンフィルム）の上でガラス
繊維（ｍ維長５　ｉｎのマット）２５部に含浸させて繊
維強化樹脂層を形成し、さらに、その上に前記被覆フィ
ルムを載せ、脱泡したあと、端をシールして、厚さ３１
讃の成形用シートを得た。

この成形用シートを前記成形型１の開口部に配置し、周
辺を固定持具で固定・シールした後、外縁から５ｃＩｌ
ｌの部分を除いて遮光板で覆った。遮光板は、成形型１
の開口部の中心部に相当する位置で１０１０Ｘ１０の部
分が半透明のプラスチックシートからなり、その他の部
分が不透明のプラスチックシートからなるものを用いた
。

つぎに、蛍光灯タイプの低圧紫外線ランプ１０本で約１
０ｃｍの距離から被照射物に紫外線を照射するようにな
っている紫外線照射装置を、遮光板で覆われた成形用シ
ートの上に配置し、２０秒間露光した。その結果、成形
用シートは部分的に粘度の違ったものとなり、その粘度
は高い方から順に、遮光板のない周辺部分、半透明プラ
スチックシートに相当する部分、不透明プラスチックシ
ートに相当する部分となっていた。

その後、型内を減圧・脱気して、成形用シートを成形型
１の型面に沿わせて賦形した。遮光板を取払った後、さ
らに、１０分間紫外線照射して成形用シート全体を硬化
させ、成形型ｌの形状に沿う箱型の繊維強化樹脂成形品
を得た。

得られた成形品を切断して、その厚みを調べた結果、最
大厚みと最小厚みの比（以下「厚さ比Ｊと称する）は１
．７であった。

上記実施例１と従来の方法との違いを比較するため、実
施例１において、遮光板を用いる成形用シートの部分的
な粘度調整工程を省いた以外は、実施例１と同様の工程
を経て、比較例１の成形品を製造した。この比較例１の
成形品の厚さ比は５゜７であった。また、最大厚み部分
は底部のコーナーにあり、最小厚み部分は側面であり、
底面はその中間の厚さであった。

以上の結果から、この発明にかかる成形方法によって、
成形品の厚みのバラツキを大幅に少なくできることが実
証できた。

一実施例２一 実施例１と同じ成形用シートを、直径１６国の孔の開い
たドーナツ状の持具に固定するとともに、中心部分の直
径４ＣＩｌの範囲を除いて、持具の孔を不透明な遮光板
で覆った。つぎに、前記同様の紫外線照射装置に、遮光
板で覆われた成形用シートを配置し、１５秒間露光した
。その結果、成形用シートは、遮光板の中心部分に対応
する部分が他の部分よりも粘度が高くなるように粘度調
整された。

遮光板を取り払った後、成形型２を用いて、ドーナツ状
持具の孔の中心に成形型２の頂部が配置されるようにし
て、成形型２を成形用シートに押し付け、成形用シート
を成形型２の型面に沿って賦形した。その後、１０分間
紫外線照射を行い、成形用シート全体を硬化させ、半球
状をなす繊維強化樹脂成形品を得た。この成形品の厚さ
比は１゜６であった。

上記実施例２において、遮光板による成形用シートの部
分的な粘度調整工程を省いた以外は、実施例２と同様の
工程で、比較例２の成形品を得た。比較例２の成形品の
厚さ比は５．４であり、最小厚み部分は成形用シートと
成形型が最初に接触した中心部分であり、最大厚み部分
は上記最小厚み部分から端の方向に向かって、その距離
の約２／３離れた部分であった。

このことから、実施例２の成形品も、従来技術による比
較例２に比べて、はるかに厚みのバ°ラッキが少ないこ
とが判る。

一実施例３− ６ＪＪ］ＭＡ　１００部、ベンゾインメチルエーテル０
゜１部、ターシャリブチルパーベンゾエート１．５部お
よび酸化マグネシウム０．３部を混合して樹脂液を開裂
した。

この樹脂液７０部を、被覆フィルムとなるポリビニルア
ルコールフィルム（厚み４０μ鳳）の上に塗布し、その
上に３０部のガラス繊維（１０ｘ−長のガラスストラン
ド）を散布し、さらにその上に前記ポリビニルアルコー
ルフィルムを載せ脱泡した後、４０℃で２４時間保持し
て、厚さ３　ｍｓの成形用シートを得た。この成形用シ
ートの樹脂材料の粘度を調べるために、同じ樹脂液をガ
ラスビンに入れ、４０℃で２４時間保持したものの粘度
は４５０ボイズであった。

この成形用シートを、前記実施例１と同様に成形型１に
配置した。成形用シートの上方で、成形型１の開口部の
中心部分に相当する１７Ｘ１７ｃｍの範囲を、不透明な
遮光板で覆った。

つぎに、紫外線照射装置に成形型１を配置して、６０秒
間露光した結果、成形用シートは、不透明な遮光板で覆
われた中心部分よりも、周囲の部分が粘度が高くなるよ
うに粘度調整された。

成形型ｌを、加熱・加圧自在な部屋に入れ、５気圧、１
３０℃で加圧と同時に加熱することによって、成形用シ
ートを成形型ｌの型面に沿うように賦形させ、そのまま
硬化させて成形品を得た。

この際、成形型１の脱気孔には金属バイブを連結して、
端部を部屋の外に開放しておき、成形用シートと成形型
１の型面の間の空気が自然に排出されるようにしておい
た。

このようにして得られた成形品は、側面と底面の厚さ比
が２．１であった。この実施例３は、成形用シートの粘
度調整によって、成形品の厚み分布を積極的に変えた場
合であり、側面の厚みを底面よりも分厚くすることによ
って、機械的強度等を向上させることができた。

上記実施例３において、遮光板による成形用シートの部
分的な粘度調整を行わなかった以外は、実施例３と同様
の工程を経て比較例３の成形品を得た。この比較例３の
成形品は、側面と底面の厚さ比が０．７であり、側面が
底面よりも薄いので、実施例３の成形品に比べて、機械
的強度等に劣るものであった。

一実施例４− 前記樹脂Ｂ１００部、ベンゾインメチルエーテル０．８
部、メチルエチルケトンパーオキ号イド（パーオキサイ
ドｉ８−存量５５％）１部、オクテン酸コバルト（金属
含有量８％）０．２部、ジブチルチンジラウレート（金
属含有量８％＞０．０１部およびトルエンジイソシアネ
ート２部を混合して樹脂液を開裂した。

この樹脂液７０部を、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（厚み４０μｌ）からなる被覆
フィルムの上に塗布し、その上に３０部のガラス繊維（
１０■ｌ長のガラスストランド）を散布し、さらにその
上に、前記被覆フィルムを載せ脱泡して、厚さ２龍の成
形用シートを得た成形用シートを、長袖５０ｃｍ、短軸
４０ｃｍの楕円形の孔が開いたドーナツ状の持具に固定
した後、持具の孔を、中心部分の長軸１５ｃｍ、短軸１
０１の楕円形の範囲を除いて、不透明な遮光板で覆った
。

つぎに、紫外線照射装置に、遮光板で覆われた成形用シ
ートを配置し、１５秒間露光した後、遮光板を取り払っ
た。その結果、成形用シートは、遮光板で覆われた周辺
部分よりも中心の部分が粘度が高くなるように粘度調整
されたことになる。

成形型３の頂部が持具の孔の中心にくるようにして、成
形型３を成形用シートに押し付けた。続いて、成形用シ
ートと成形型３の基部をシールした後、成形型３全体を
加圧室の中に入れ、３気圧で加圧して成形用シートを成
形型３に沿うように賦形させた。この際、成形型３の脱
気孔には金属パイプを連結して、端部を加圧室の外部に
開放しておいた。賦形後、２分間紫外線照射して成形用
シート全体を硬化させて成形品を得た。成形品は、説型
直後は少し柔らかかったが、１日後には完全に硬化して
いた。

実施例４において、遮光板による成形用シートの部分的
な粘度調整を行わなかった以外は、同様の工程を経て比
較例４の成形品を得た。

実施例４と比較例４の成形品の厚さ比を比べると、実施
例４が１，５に対して比較例４が５．７であり、やはり
、この発明の成形方法にかかる実施例４の成形品は厚み
のバラツキが少ないことが判る一実施例５− 樹脂Ｂ１００部とターシャリブチルパーベンゾエート２
部とを混合して得られた樹脂液を用いた以外は、実施例
４と同様の工程を経て、厚さ２ｍｌの成形用シートを得
た。

この成形用シートを用いて、実施例４と同様の工程で成
形用シートを賦形した。その後、１３０℃に加熱して成
形用シート全体を硬化させて成形品を得た。なお、上記
工程のうち、成形用シートを部分的に粘度調整する際の
紫外線照射は、８０Ｗ　／　ｃｍのメタルハライド型高
圧ランプを用いて、１０ａｓの距離から２０秒間照射し
た。

上記実施例５において、遮光板による成形用シートの部
分的な粘度調整を行わなかった以外は、同様の工程を経
て比較例５の成形品を得た。

実施例５と比較例５の成形品の厚さ比を比べると、実施
例５が１．６で、比較例４が５．５であり、やはり、こ
の発明の成形方法にかかる実施例５の成形品は厚みのバ
ラツキが少ないことが判る。

〔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の成形方
法によれば、部分的に粘度の異なる個所が設けられた成
形用シートを用いて、賦形硬化による成形を行うことに
よって、賦形時の張力による成形用シートの伸びを部分
的に制御して、成形品の厚みを自由に調整することが可
能になる。したがって、成形品全体の厚みのバラツキを
無くして均一な厚みの成形品を製造することができ、従
来の成形方法における、局部的に厚みの薄い個所が出来
るために成形品の強度等が低下するという問題を解消す
ることができる。また、必要に応じて、特定個所の厚み
を他の部分よりも分厚くして機械的強度を高めるなど、
成形品の厚みによって制御可能な各種特性を向上させて
、成形品の使用目的や要求性能に応じて、品質性能に優
れた繊維強化（Ｈ脂成形品を製造することが可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施に用いる成形用シートの断面図
、第２図は成形用シートに対する部分的な粘度調整の１
例を示す断面図、第３図は部分的な粘度調整が行われた
成形用シートの平面図、第４図は成形途中の断面図、第
５図は製造された成形後の断面図、第６図は別の実施例
に用いる成形用シートの断面図、第７図は成形後の断面
図、第８図は従来例の成形状態を示す断面図である。 １０・・・繊維強化樹脂層　４０・・・成形型　５０・
・・遮蔽板　Ｓ・・・成形用シート 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第１図 第４図 第５図 第３図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　繊維強化樹脂成形用シートを、雌型もしくは雄型の
   何れか一方の成形型面に沿うよう賦形した後硬化させて
   繊維強化樹脂成形品を得る方法において、前記成形用シ
   ートに、予め、部分的に粘度の異なる個所を設けておく
   ことを特徴とする繊維強化樹脂の成形方法。