JPH03182325A

JPH03182325A - 繊維強化プラスチックスの製造方法

Info

Publication number: JPH03182325A
Application number: JP1322355A
Authority: JP
Inventors: Hajime Naito; 一内藤; Masayasu Shinobu; 信夫　正廉; Norio Kajiwara; 梶原　宣男; Kazuyoshi Yamamoto; 山本　和芳
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1989-12-11
Publication date: 1991-08-08

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）本発明はフィラメントワインディング法に基づく繊維強
化プラスチックスの製造方法に関する。

（従来の技術）繊維束（ロービングχを用いたフィラメントワインディ
ング法により繊維強化プラスチックスを成形する方法に
おいて、特にロービングを拡幅して均一にマンドレルに
巻き付けるために、以下に示すような提案がなされてい
る。

特開昭６３−１２０１２７号ではロービングを治具で押
圧することによって拡幅した後、マンドレルに巻き付け
る方法が、また、特開昭６２−２８２９２０号において
はフィラメントワインディング法において特定構造のア
イを用いることにより、高低角度巻付けを短時間に行う
方法が提案されている。更に、特開昭６３−３４２１５
号では、トラバースのアイ部から出る連続繊維に対し９
０°の向きに維持するガイド棒を設けることにより、均
質な巻付けを可能とした方法が提案されている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、以上のような従来の方法を用いても、樹脂を
含浸させたロービングを、マンドレルの軸に対して１０
°〜６０°程度の低角度で巻き付ける場合には、デリバ
リアイの部分で塊状となってしまい、特に薄肉製品の製
造に当たっては、製品の肉厚が不均一になるという問題
がある。

本発明はこの点を解決すべくなされたもので、フィラメ
ントワインディング法においてマンドレルの軸に対して
上記のような低角度の巻付けを行っても、均質な巻付け
が可能で、肉厚が均一でボイドの少ない製品を得ること
のできる方法の提供を目的としている。

（課題を解決するための手段）上記の目的を遠戚するため、本発明では、樹脂含浸槽と
マンドレルとの間に、中央部が側端部よりも突出する曲
面形の表面を持つ凸形アイと、角形の開口部を有する角
形アイとを設け、樹脂含浸槽を経たロービングを凸形ア
イの表面に押しつけて拡幅した後、角形アイ内を通して
マントレイルに導くことに特徴がある。

第１図は本発明方法の巻付は工程の全体を示す牟既略構
成図で、第２図はそのデリバリアイ部３の正面図（ａ）
および側面図（ｂ）である。

炭素繊維、ガラス繊維あるいは有機繊維等のロービング
１は、所定のテンションを与えられながら樹脂含浸槽２
に通される。含浸槽２を経たロービングｌは、デリバリ
アイ部３を通してマンドレル４の軸方向にトラバースが
与えられつつ、マンドレル４に巻き付けられる。

デリバリアイ部３は、第２図に示すように、ベース３０
上に、凸形アイ３１と角形アイ３２、および複数本のピ
ン３３．・・・を固着することによって構成されている
。

凸形アイ３１は、金属もしくはセラミックス製で、断面
円形の棒状材料を所定の曲率で湾曲させ、ロービング１
の進行方向に直行する方向において中央部が両側端より
も高くなるようにベース３０上に取り付けたもので、棒
状材料の断面の直径は５〜３０ｍｍ、好ましくは１０ｍ
ｍ程度で、湾曲の曲率半径は５０〜３００　ｍｍ程度に
することが望ましい。

角形アイ３２は、同じく金属もしくはセラミックス製で
、角形開口部を持ち、その開口部の横方向の寸法は、使
用するロービング１のバンド幅（１本１本の繊維が均一
に並び、充分広がった状態の幅〉よりも２〜３０ｍｍ程
度大きくすることが望ましい。そして、その開口内面は
ロービング１の進行方向に沿って、ケバ立たないように
４〜２０ｍｍ程度の曲面とすることが好ましい。

また、ピン３３．・・・も同じく金属もしくはセラミッ
クス製で、直径２〜６　ｍｍ程度としている。このピン
３３．・・・の本数は、使用する繊維量に応じて変更で
きるようにすることが望ましい。

さて、以上のようなデリバリアイ部３において、樹脂含
浸槽２から出てきたロービングｌは、まずピン３３．・
・・の間に通される。このピン３３．・・・により糸ず
れを防ぎ、次いでロービングｌは凸形アイ３１の表面に
押し付けられた後に角形アイ３２内に通される。凸形ア
イ３１の表面にロービングｌが押し付けられることによ
り、１本１本の繊維が相互に広がり、バンド幅が充分に
広げられた状態となる。

そして、この状態で角形アイ３２をロービング１が通る
ことにより、この角形アイ３２内で繊維が収束されるこ
となく充分なバンド幅を保ってマンドレル４に巻き付け
られる。

（実施例）以上の方法によって実際に２軸ＦＷ機を用いて成形した
例を、以下に述べる。

この例において、使用材料は２３００番のガラス繊維お
よび汎用のエポキシ／酸無水系とし、ロービングを５本
がけで成形速度２０ｍ／分、ロービング１本当りのテン
ションは２ｋｇとし、製品の肉厚の目標値は０．４ｎｏ
＋＋とじた。

このような条件で第２図に示すようなデリバリアイ部を
用いたところ、ロービングは３５ｍｍのバンド幅に均一
に広がった状態が持続され、製品の肉厚分布は０．４ｍ
ｍ±０．１ｍｍに収まった。

一方、比較例として、上記と同一の条件下で、第４図に
示すような直径５０ｍｍの従来の丸形アイ４１を用いて
成形したところ、繊維と繊維が固まってしまい、ねらい
とするバンド幅３５＋ｎｍが得られず、製品の肉厚分布
は０．４ｍｍ±０．３ｍｍとばらつき、多数のボイドが
見られた。

なお、本発明は、ロービング材料としてはガラス繊維、
炭素繊維、有機繊維のいずれにも適用でき、また、樹脂
としてはエポキシ、ポリエステル、ビニルエステル等を
使用することができる。

また、凸形アイおよび角形アイ、更にはビンの材質や形
状は前記した通りであるが、これらの表面あらさ等に特
に制限はなく、ベースへの固着方法としてはボルト、ね
じ、溶接等、任意の方法を採用できる。

更に、凸形アイについては、前記した例のように１個だ
け用いてもよいが、第３図に示すように、複数個用いて
もよい。この第３図の例では、第２図に示した凸形アイ
３１．角形アイ３２、およびビン３３の前段に、もう一
つの凸形アイ３４およびビン３３を設けている。この凸
形アイ３４は、凸曲面を下に向けたもので、ロービング
１はこの凸形アイ３４の下面で押し広げられた後、もう
−度凸形アイ３１の上面で押し広げられた後に角形アイ
３２内に通される。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、含浸槽を通った
ロービングを、凸形表面を持つアイに押しつけて拡幅し
た後、角形開口部を持つアイ内に通してマンドレルに導
くので、ロービングは充分な広さのバンド幅に広げられ
た状態で角形開口部内で固まることなく、低角度の巻き
付けでも肉厚分布が均一でボイドの少ない薄肉成形品を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の巻き付は工程の全体を示す概略
構成図、第２図はそのデリバリアイ部の拡大正面図（ａ
）および側面図（ロ）、第３図は本発明の他の実施例の
デリバリアイ部の構成を示す正面図、第４図は比較例と
して用いた従来の丸形アイの外観図である。１・・・ロービング、２・・・樹脂含浸槽、３・・・デ
リバリアイ部、４・・・マンドレル、３１・・・凸形ア
イ、３２・・・角形アイ。以上

Claims

【特許請求の範囲】

１、強化繊維束を、テンションをかけながら樹脂含浸槽
を通した後、トラバースしつつマンドレル上に巻き付け
てゆく方法において、上記樹脂含浸槽とマンドレルとの
間に、中央部が側端部より突出する曲面形の表面を持つ
凸形アイと、角形の開口部を有する角形アイとを設け、
上記樹脂含浸槽を経た強化繊維束を上記凸形アイの表面
に押しつけて拡幅した後、上記角形アイ内を通してマン
ドレルに導くことを特徴とする、繊維強化プラスチック
スの製造方法。