JPH03295619A - 繊維強化プラスチック成形体の製造方法 - Google Patents
繊維強化プラスチック成形体の製造方法Info
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- JPH03295619A JPH03295619A JP9776790A JP9776790A JPH03295619A JP H03295619 A JPH03295619 A JP H03295619A JP 9776790 A JP9776790 A JP 9776790A JP 9776790 A JP9776790 A JP 9776790A JP H03295619 A JPH03295619 A JP H03295619A
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- Japan
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- mold
- preform
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、繊維強化プラスチック成形体（以下ｒＦＲＰ
成形体」という）の製造方法に関する。
成形体」という）の製造方法に関する。
従来、ＦＲＰ成形体の製造方法においては、繊維に樹脂
を含浸させるために、その都度、成形型の加熱と冷却を
行わなければならず、成形型の昇温、冷却に長時間を要
していた。
を含浸させるために、その都度、成形型の加熱と冷却を
行わなければならず、成形型の昇温、冷却に長時間を要
していた。
かかる問題点を解決する方法として、例えばチョップ繊
維と樹脂パウダーとバインダーで成形固化したプリフォ
ームを、２枚の金属薄板で形成した予備加熱板の間に挟
持したまま、樹脂融点より低温に保った成形内で、コー
ルドプレスして溶融した樹脂の含浸と冷却を同時に行う
ＦＲＰ成形体の製造方法が提唱されている。
維と樹脂パウダーとバインダーで成形固化したプリフォ
ームを、２枚の金属薄板で形成した予備加熱板の間に挟
持したまま、樹脂融点より低温に保った成形内で、コー
ルドプレスして溶融した樹脂の含浸と冷却を同時に行う
ＦＲＰ成形体の製造方法が提唱されている。
〔発明が解決しようとする課題］
ところで、前記に示すようなＦＲＰ成形体の製造方法で
は、プリフォームの予備加熱を行い、かつコールドプレ
スにより成形型内で樹脂の含浸と冷却とを同時に行うこ
とにより、成形型温度を加熱、冷却する必要がなくなり
、従って高い成形サイクルで成形品を得られるわけであ
るが、通常、コールドプレスによる成形型の温度は樹脂
の融点より２０〜３０°Ｃ低く設定されているため、予
備加熱されたプリフォームの温度が短時間で低下してし
まい良好な含浸状態の成形体が得られないというのが実
情であった。
は、プリフォームの予備加熱を行い、かつコールドプレ
スにより成形型内で樹脂の含浸と冷却とを同時に行うこ
とにより、成形型温度を加熱、冷却する必要がなくなり
、従って高い成形サイクルで成形品を得られるわけであ
るが、通常、コールドプレスによる成形型の温度は樹脂
の融点より２０〜３０°Ｃ低く設定されているため、予
備加熱されたプリフォームの温度が短時間で低下してし
まい良好な含浸状態の成形体が得られないというのが実
情であった。
本発明は、以上のような従来の技術を背景になされたも
のであり、高い成形サイクルで成形体が得られるととも
に、樹脂の含浸状態を良好にして強度的にも優れた成形
体が得られることを可能にしたＦＲＰ成形体の製造方法
を提供することを目的とする。
のであり、高い成形サイクルで成形体が得られるととも
に、樹脂の含浸状態を良好にして強度的にも優れた成形
体が得られることを可能にしたＦＲＰ成形体の製造方法
を提供することを目的とする。
本発明は、ＦＲＰ成形用素材を金属製の板型に載置して
予備加熱し、次いで該ＦＲＰ成形用素材を前記金属製の
板型に載置した状態のままで下型の温度を樹脂融点以上
に設定した成形型で加圧したのち、前記ＦＲＰ成形用素
材を一定の加圧力に保持したまま前記金属製の板型を前
記下型から分離し、前記金属製の板型のみを冷却するこ
とを特徴とする繊維強化プラスチック成形体の製造方法
を提供するものである。
予備加熱し、次いで該ＦＲＰ成形用素材を前記金属製の
板型に載置した状態のままで下型の温度を樹脂融点以上
に設定した成形型で加圧したのち、前記ＦＲＰ成形用素
材を一定の加圧力に保持したまま前記金属製の板型を前
記下型から分離し、前記金属製の板型のみを冷却するこ
とを特徴とする繊維強化プラスチック成形体の製造方法
を提供するものである。
〔作用〕
本発明によれば、金属製の板型に載置された状態で予備
加熱されたＦＲＰ成形用素材を、成形型によって該ＦＲ
Ｐ成形用素材を構成している樹脂の融点以上の温度で加
圧するため、樹脂の含浸状態が良好となり、また下型の
温度は前記樹脂の融点以上の一定の温度に保たれていれ
ばよいため、下型の加熱、冷却が不要となるとともに、
前記ＦＲＰ成形用素材を成形型で加圧したのち、該ＦＲ
Ｐ成形用素材を一定の加圧力に保持したまま金属製の板
型を下型から分離して該金属製の板型のみを冷却するこ
とにより、冷却時間を大幅に短縮することが可能となり
、高い成形サイクルで成形体が得られるものとなる。
加熱されたＦＲＰ成形用素材を、成形型によって該ＦＲ
Ｐ成形用素材を構成している樹脂の融点以上の温度で加
圧するため、樹脂の含浸状態が良好となり、また下型の
温度は前記樹脂の融点以上の一定の温度に保たれていれ
ばよいため、下型の加熱、冷却が不要となるとともに、
前記ＦＲＰ成形用素材を成形型で加圧したのち、該ＦＲ
Ｐ成形用素材を一定の加圧力に保持したまま金属製の板
型を下型から分離して該金属製の板型のみを冷却するこ
とにより、冷却時間を大幅に短縮することが可能となり
、高い成形サイクルで成形体が得られるものとなる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明するが、
本発明はこれに限定されない。
本発明はこれに限定されない。
第１図〜第２図は、本発明の一実施例を示したものであ
り、繊維強化プラスチック成形体Ｓの製造方法は、チョ
ップ繊維と樹脂パウダーとバインダーで成形固化したプ
リフォーム（繊維強化プラスチック成形用素材）１０を
鉄板型（金属製の板型）１１に載置して予備加熱したの
ち、第１図（ａ）および（ｂ）に示すように鉄板型１１
に載置した状態のままでプリフォーム１０を、弾性体型
２１が形成された上型２０と、樹脂融点以上の温度に設
定され、かつリフト装置３１が設けられた下型３０で加
圧し、次にまたプリフォーム１０を一定の加圧力に保持
したまま第１図（ｃ）に示すように鉄板型１１をリフト
装置３１で持ち上げて下型３０から分離したのち、鉄板
型１１のみを冷却装置４０により冷却し、プリフォーム
１０が硬化して安定したのち、脱型して繊維強化プラス
チック成形体Ｓを得るものである。
り、繊維強化プラスチック成形体Ｓの製造方法は、チョ
ップ繊維と樹脂パウダーとバインダーで成形固化したプ
リフォーム（繊維強化プラスチック成形用素材）１０を
鉄板型（金属製の板型）１１に載置して予備加熱したの
ち、第１図（ａ）および（ｂ）に示すように鉄板型１１
に載置した状態のままでプリフォーム１０を、弾性体型
２１が形成された上型２０と、樹脂融点以上の温度に設
定され、かつリフト装置３１が設けられた下型３０で加
圧し、次にまたプリフォーム１０を一定の加圧力に保持
したまま第１図（ｃ）に示すように鉄板型１１をリフト
装置３１で持ち上げて下型３０から分離したのち、鉄板
型１１のみを冷却装置４０により冷却し、プリフォーム
１０が硬化して安定したのち、脱型して繊維強化プラス
チック成形体Ｓを得るものである。
プリフォーム１０の製造方法としては、例えばまず炭素
繊維やガラス繊維のチョップ繊維を図示しない多孔状の
プリフォーム型上に均一に吸着させ、次いで樹脂パウダ
ーを吹き付けて吸着させる。
繊維やガラス繊維のチョップ繊維を図示しない多孔状の
プリフォーム型上に均一に吸着させ、次いで樹脂パウダ
ーを吹き付けて吸着させる。
さらに、バインダーを塗布してプリフォームを固化し、
乾燥する。これにより、チョップ繊維と樹脂パウダーと
が均一にブレンドされたプリフォーム１０が得られる。
乾燥する。これにより、チョップ繊維と樹脂パウダーと
が均一にブレンドされたプリフォーム１０が得られる。
そして、このプリフォーム１０を、型面がプリフォーム
ＩＯの裏面１０ａと同一形状に形成されている鉄板型１
１に載置して図示しない加熱炉中で予備加熱して樹脂を
溶融したのち、上型２０と下型３０で加圧されるわけで
ある。
ＩＯの裏面１０ａと同一形状に形成されている鉄板型１
１に載置して図示しない加熱炉中で予備加熱して樹脂を
溶融したのち、上型２０と下型３０で加圧されるわけで
ある。
また、予備加熱の温度は、プリフォーム１０を構成する
樹脂の融点（Ｔｍ）以上の温度にする必要があり、通常
、Ｔｍ＋１５℃〜Ｔｍ＋３５℃、好ましくはＴｍ＋２０
℃〜Ｔｍ＋３０°Ｃの範囲内である。
樹脂の融点（Ｔｍ）以上の温度にする必要があり、通常
、Ｔｍ＋１５℃〜Ｔｍ＋３５℃、好ましくはＴｍ＋２０
℃〜Ｔｍ＋３０°Ｃの範囲内である。
さらに、予備加熱時間は、通常、１０〜１５分であり、
好ましくは、５〜１０分である。
好ましくは、５〜１０分である。
さらにまた、プリフォーム１０の加圧力は、通常、２０
〜５０ｋｇ／ｃｉｉ、好ましくは２０〜３０ｋｇ／ｄで
あり、プリフォームｌＯの加圧時間は、通常３〜５分、
好ましくは２〜３分である。
〜５０ｋｇ／ｃｉｉ、好ましくは２０〜３０ｋｇ／ｄで
あり、プリフォームｌＯの加圧時間は、通常３〜５分、
好ましくは２〜３分である。
なお、本実施例ではプリフォーム１０を一枚しか使用し
ていないが、必ずしもこれに限定させる必要はなく、例
えばプリフォーム１０を２層以上積層した状態で鉄板型
１１に載置させることも可能である。
ていないが、必ずしもこれに限定させる必要はなく、例
えばプリフォーム１０を２層以上積層した状態で鉄板型
１１に載置させることも可能である。
上型２０には、プリフォーム１０の表面ｌＯｂと同一形
状の型面を有する弾性体型２１が形成されており、これ
により深絞り性が要求される場合にも、その深絞り部分
に充分な圧力を加えることができ、外観および強度性に
優れた繊維強化プラスチック成形体Ｓを得ることが可能
となる。
状の型面を有する弾性体型２１が形成されており、これ
により深絞り性が要求される場合にも、その深絞り部分
に充分な圧力を加えることができ、外観および強度性に
優れた繊維強化プラスチック成形体Ｓを得ることが可能
となる。
また、弾性体型２１の素材としては、耐熱性および離型
性に優れたシリコンゴムまたはフッ素ゴムとするのが好
ましい。
性に優れたシリコンゴムまたはフッ素ゴムとするのが好
ましい。
さらに、弾性体型２１の設定温度は、通常、Ｔｍ−３０
°Ｃ−Ｔｍ−１０℃、好ましくはＴｍ−２５℃〜Ｔｍ−
１５℃の範囲内であり、樹脂の融点（Ｔｍ）以下とする
のは、弾性体そのものが断熱体であるためであり、Ｔｍ
以下としても鉄板に直接接触させたときのような急激な
温度低下はなく、またＴｍ以上にした場合には弾性体型
を冷却しなければならなくなるからである。
°Ｃ−Ｔｍ−１０℃、好ましくはＴｍ−２５℃〜Ｔｍ−
１５℃の範囲内であり、樹脂の融点（Ｔｍ）以下とする
のは、弾性体そのものが断熱体であるためであり、Ｔｍ
以下としても鉄板に直接接触させたときのような急激な
温度低下はなく、またＴｍ以上にした場合には弾性体型
を冷却しなければならなくなるからである。
なお、本実施例では弾性体型２１を使用しているが深絞
り性が要求されない場合には、必ずしも弾性体型に限定
する必要はな（、通常の金型を使用することも可能であ
る。
り性が要求されない場合には、必ずしも弾性体型に限定
する必要はな（、通常の金型を使用することも可能であ
る。
下型３０には、鉄板型１１に載置した状態のプリフォー
ム１０を上型２０と下型３０で加圧したのち、プリフォ
ーム１０を一定の加圧力に保持したまま上方に持ち上げ
て下型３０と分離させるためのリフト装置３１が内設さ
れている。
ム１０を上型２０と下型３０で加圧したのち、プリフォ
ーム１０を一定の加圧力に保持したまま上方に持ち上げ
て下型３０と分離させるためのリフト装置３１が内設さ
れている。
また、本実施例ではリフト装置３１として、ダンパーを
使用しているが、必ずしもこれに限定させる必要はなく
、第２図に示すように鉄板型１１と下型３０の間にクツ
ションビン３２を介在させて鉄板型１１を下型３０から
分離させることも可能であり、またプリフォームｌＯを
一定の加圧力で保持するのためにクランクボルト３３を
上型２０と鉄板型１１の間に介在させることもできる。
使用しているが、必ずしもこれに限定させる必要はなく
、第２図に示すように鉄板型１１と下型３０の間にクツ
ションビン３２を介在させて鉄板型１１を下型３０から
分離させることも可能であり、またプリフォームｌＯを
一定の加圧力で保持するのためにクランクボルト３３を
上型２０と鉄板型１１の間に介在させることもできる。
なお、下型３０の設定温度は、プリフォーム１０を構成
する樹脂の融点（Ｔｍ）以上の温度にする必要があり、
通常、Ｔｍ＋３℃〜Ｔｍ＋１０°Ｃ１好ましくはＴｍ＋
３°Ｃ−Ｔｍ＋５℃の範囲内である。
する樹脂の融点（Ｔｍ）以上の温度にする必要があり、
通常、Ｔｍ＋３℃〜Ｔｍ＋１０°Ｃ１好ましくはＴｍ＋
３°Ｃ−Ｔｍ＋５℃の範囲内である。
また、鉄板型１１を下型３０から分離させた状態でのプ
リフォーム１０の加圧力は、通常、５〜２０ｋｇ／ｃｉ
ａ、好ましくは５〜１０ｋｇ／ｄである。
リフォーム１０の加圧力は、通常、５〜２０ｋｇ／ｃｉ
ａ、好ましくは５〜１０ｋｇ／ｄである。
冷却装置４０は、空気圧縮機４１から接続チューブ４２
およびノズル４３を介して送り出された圧縮空気を下型
３０から分離させた鉄板型１１の裏面１１ｂに噴射して
、プリフォーム１０を強制空冷するためのものであり、
この空冷により、２〜３分の間にプリフォーム１０の温
度がＴｍ−２０°Ｃ以下になるように冷却する必要があ
る。
およびノズル４３を介して送り出された圧縮空気を下型
３０から分離させた鉄板型１１の裏面１１ｂに噴射して
、プリフォーム１０を強制空冷するためのものであり、
この空冷により、２〜３分の間にプリフォーム１０の温
度がＴｍ−２０°Ｃ以下になるように冷却する必要があ
る。
また、圧縮空気の空気量および空気圧は、プリフォーム
１０の形状、大きさなどにより適宜選択すればよい。
１０の形状、大きさなどにより適宜選択すればよい。
なお、本実施例では、冷却手段として空冷方式を採用し
たが、必ずしもこれに限定させる必要はなく、例えば水
冷方式を採用することも可能である。
たが、必ずしもこれに限定させる必要はなく、例えば水
冷方式を採用することも可能である。
以上、説明してきたように、本実施例によれば、鉄板型
１１に載置された状態で予備加熱されたプリフォーム１
０を、上型２０と下型３０によってプリフォーム１０を
構成している樹脂の融点以上の温度で加圧するため、樹
脂の含浸状態が良好となり、また下型３０の温度は樹脂
の融点以上の一定の温度に保たれていればよいため、下
型３０の加熱、冷却が不要となるとともに、プリフォー
ム１０を上型２０と下型３０で加圧したのち、プリフォ
ーム１０を一定の加圧力で保持したまま鉄板型１１を下
型３０から分離して鉄板型１１のみを冷却することによ
り、冷却時間を大幅に短縮することが可能となり、高い
成形サイクルで繊維強化プラスチック成形体Ｓが得られ
るものとなる。
１１に載置された状態で予備加熱されたプリフォーム１
０を、上型２０と下型３０によってプリフォーム１０を
構成している樹脂の融点以上の温度で加圧するため、樹
脂の含浸状態が良好となり、また下型３０の温度は樹脂
の融点以上の一定の温度に保たれていればよいため、下
型３０の加熱、冷却が不要となるとともに、プリフォー
ム１０を上型２０と下型３０で加圧したのち、プリフォ
ーム１０を一定の加圧力で保持したまま鉄板型１１を下
型３０から分離して鉄板型１１のみを冷却することによ
り、冷却時間を大幅に短縮することが可能となり、高い
成形サイクルで繊維強化プラスチック成形体Ｓが得られ
るものとなる。
以下、本実施例をさらに詳細に説明するため、従来例と
の比較において説明する。
の比較において説明する。
まず、前記に示す方法により、強化チョップ繊維と３５
＃の６−ナイロンパウダーとバインダーで成形固化した
プリフォームを鉄板型に載置して加熱炉中で２４０°Ｃ
に予備加熱したのち、鉄板型に載置した状態のままでプ
リフォームを、１９０°Ｃの温度に保たれているシリコ
ン型を有する上型と、２１５°Ｃの温度に保たれている
下型３０によって、２０ｋｇ／ｃｄの加圧力で３分間加
熱加圧し、そののちプリフォームを５ ｋｇ／ａｊの加
圧力で保持したまま鉄板型をリフト装置で持ち上げて下
型から分離したのち、鉄板型のみを冷却装置により、空
気量が１．０ｒｒｆ／分および空気圧が３．２ｋｇ／ｄ
の圧縮空気を鉄板型の裏面に吹き付けて強制空冷し、そ
ののちプリフォームが硬化して安定したのち、脱型して
繊維強化プラスチック成形体を得た。
＃の６−ナイロンパウダーとバインダーで成形固化した
プリフォームを鉄板型に載置して加熱炉中で２４０°Ｃ
に予備加熱したのち、鉄板型に載置した状態のままでプ
リフォームを、１９０°Ｃの温度に保たれているシリコ
ン型を有する上型と、２１５°Ｃの温度に保たれている
下型３０によって、２０ｋｇ／ｃｄの加圧力で３分間加
熱加圧し、そののちプリフォームを５ ｋｇ／ａｊの加
圧力で保持したまま鉄板型をリフト装置で持ち上げて下
型から分離したのち、鉄板型のみを冷却装置により、空
気量が１．０ｒｒｆ／分および空気圧が３．２ｋｇ／ｄ
の圧縮空気を鉄板型の裏面に吹き付けて強制空冷し、そ
ののちプリフォームが硬化して安定したのち、脱型して
繊維強化プラスチック成形体を得た。
その際、プリフォームの温度をモニターした結果、３分
後に２３５°Ｃ１５分後に１９０℃となった。
後に２３５°Ｃ１５分後に１９０℃となった。
以上のようにして得た繊維強化プラスチック成形体は、
樹脂の含浸状態が良好で強度的に優れたものであった（
以下「本実施例」という）。
樹脂の含浸状態が良好で強度的に優れたものであった（
以下「本実施例」という）。
次に、本実施例と同様の条件で、鉄板型を冷却しないで
下型の温度を１９０℃一定にしてコールドプレスした場
合、３０数秒でプリフォームの温度が１９０℃になって
しまい良好な含浸状態の成形体は得られなかった（以下
「比較例」という）。
下型の温度を１９０℃一定にしてコールドプレスした場
合、３０数秒でプリフォームの温度が１９０℃になって
しまい良好な含浸状態の成形体は得られなかった（以下
「比較例」という）。
なお、本実施例と比較例の、物性比較を第１表に、プリ
フォームの温度と成形時間との関係を第３図および第４
図に示す。
フォームの温度と成形時間との関係を第３図および第４
図に示す。
本発明は、以上にように構成されているため、高い成形
サイクルで繊維強化プラスチック成形体が得られるとと
もに、樹脂の含浸状態を良好にして強度的にも優れた成
形体が得られることを可能にした繊維強化プラスチック
成形体の製造方法を提供することができる。
サイクルで繊維強化プラスチック成形体が得られるとと
もに、樹脂の含浸状態を良好にして強度的にも優れた成
形体が得られることを可能にした繊維強化プラスチック
成形体の製造方法を提供することができる。
第１図および第２図は、本発明の実施例である繊維強化
プラスチック成形体の製造方法を説明するための各工程
における金型の断面図、第３図は、本実施例と従来例に
おけるプリフォーム温度と成形時間の関係を示す図であ
る。 １０ニブリフオーム（繊維強化プラスチック成形用素材
） １１：鉄板型（金属製の板型） ２０：上型 ２１：弾性体型 ３０：下型 ３１：リフト装置 ４０：冷却装置 Ｓ：繊維強化プラスチック成形体 第１図
プラスチック成形体の製造方法を説明するための各工程
における金型の断面図、第３図は、本実施例と従来例に
おけるプリフォーム温度と成形時間の関係を示す図であ
る。 １０ニブリフオーム（繊維強化プラスチック成形用素材
） １１：鉄板型（金属製の板型） ２０：上型 ２１：弾性体型 ３０：下型 ３１：リフト装置 ４０：冷却装置 Ｓ：繊維強化プラスチック成形体 第１図
Claims (1)
- （１）繊維強化プラスチック成形用素材を金属製の板型
に載置して予備加熱し、次いで該繊維強化プラスチック
成形用素材を前記金属製の板型に載置した状態のままで
下型の温度を樹脂融点以上に設定した成形型で加圧した
のち、前記繊維強化プラスチック成形用素材を一定の加
圧力に保持したまま前記金属製の板型を前記下型から分
離し、前記金属製の板型のみを冷却することを特徴とす
る繊維強化プラスチック成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9776790A JPH03295619A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 繊維強化プラスチック成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9776790A JPH03295619A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 繊維強化プラスチック成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03295619A true JPH03295619A (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=14201016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9776790A Pending JPH03295619A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 繊維強化プラスチック成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03295619A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101015008B1 (ko) * | 2008-06-23 | 2011-02-16 | 주식회사 엘지화학 | 열융착 지그 및 이를 이용한 열융착 방법 |
-
1990
- 1990-04-16 JP JP9776790A patent/JPH03295619A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101015008B1 (ko) * | 2008-06-23 | 2011-02-16 | 주식회사 엘지화학 | 열융착 지그 및 이를 이용한 열융착 방법 |
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