JPH0357626A - 半球状曲面を有する繊維強化樹脂成形体とその製造方法 - Google Patents
半球状曲面を有する繊維強化樹脂成形体とその製造方法Info
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- JPH0357626A JPH0357626A JP1191386A JP19138689A JPH0357626A JP H0357626 A JPH0357626 A JP H0357626A JP 1191386 A JP1191386 A JP 1191386A JP 19138689 A JP19138689 A JP 19138689A JP H0357626 A JPH0357626 A JP H0357626A
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は強化用繊維として長繊維が使用された三次曲面
を有する繊維強化樹脂用補強材とそ２ の製造方法に関する。
を有する繊維強化樹脂用補強材とそ２ の製造方法に関する。
従来、ヘルメット等のような三次曲面からなる繊維強化
樹脂成形体を戒形する場合、その強化用繊維として短繊
維（チッップド・ファイバー）が使用されていた。長繊
維の方が短繊維よりも力学的に強力利用率が高いにもか
かわらず、このように短繊維が使用されている理由は、
長繊維の場合はシート状の織物にして三次曲面に沿わせ
ようとすると皺を発生し、その曲面になじませることが
難しいためである．そして、長繊維のシート状織物では
、上記皺によって戒形体の外観を悪化するばかりでなく
、繊維に対する樹脂の含浸を不均一にして強度のバラッ
キを発生するなどの欠点があったからである。
樹脂成形体を戒形する場合、その強化用繊維として短繊
維（チッップド・ファイバー）が使用されていた。長繊
維の方が短繊維よりも力学的に強力利用率が高いにもか
かわらず、このように短繊維が使用されている理由は、
長繊維の場合はシート状の織物にして三次曲面に沿わせ
ようとすると皺を発生し、その曲面になじませることが
難しいためである．そして、長繊維のシート状織物では
、上記皺によって戒形体の外観を悪化するばかりでなく
、繊維に対する樹脂の含浸を不均一にして強度のバラッ
キを発生するなどの欠点があったからである。
本発明の目的は、強化用繊維として力学的に有利な長繊
維を使用しながら三次曲面によくなじみ、皺などを発生
することがないようにする三次曲面を有する繊維強化樹
脂用補強材の製造方法を提供することにある。
維を使用しながら三次曲面によくなじみ、皺などを発生
することがないようにする三次曲面を有する繊維強化樹
脂用補強材の製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、戒形体の外観を良好にすると共に
、繊維に対する樹脂の含浸を良好にして強度のバラッキ
を発生しないようにすることを可能にする三次曲面を有
する繊維強化樹脂用補強材を提供することにある。
、繊維に対する樹脂の含浸を良好にして強度のバラッキ
を発生しないようにすることを可能にする三次曲面を有
する繊維強化樹脂用補強材を提供することにある。
上記第１の目的を達戒する本発明による補強材の製造方
法は、三次曲面を有する戒形型の表面に多数本のビンを
植立し、該戒形型の表面に強化用長繊維をピン間を挿通
させるようにして積層し、樹脂と一体化した繊維戒形体
を戒形することを特徴とするものである。
法は、三次曲面を有する戒形型の表面に多数本のビンを
植立し、該戒形型の表面に強化用長繊維をピン間を挿通
させるようにして積層し、樹脂と一体化した繊維戒形体
を戒形することを特徴とするものである。
また、上記他の目的を達戒する本発明の繊維強化樹脂戒
形体は、強化用長繊維が三次曲面を有する繊維成形体を
成すと共に樹脂と一体成形されており、前記繊維戒形体
の三次曲面に多数の貫通孔を点状に分散配置しているも
のである。
形体は、強化用長繊維が三次曲面を有する繊維成形体を
成すと共に樹脂と一体成形されており、前記繊維戒形体
の三次曲面に多数の貫通孔を点状に分散配置しているも
のである。
本発明において、樹脂強化に使用される長繊維としては
、従来から公知の無機繊維，有機繊維のいずれもが使用
可能である。この長繊維には、好ましくは炭素繊維，ガ
ラス繊維．アラミド繊維などの高強度，高弾性率の繊維
が使用されるが、このほか特別に強度や弾性率をアップ
させたポリアミド繊維，ポリエステル繊維，ポリ塩化ビ
ニル繊維．ポリエチレン繊維なども使用可能である。
、従来から公知の無機繊維，有機繊維のいずれもが使用
可能である。この長繊維には、好ましくは炭素繊維，ガ
ラス繊維．アラミド繊維などの高強度，高弾性率の繊維
が使用されるが、このほか特別に強度や弾性率をアップ
させたポリアミド繊維，ポリエステル繊維，ポリ塩化ビ
ニル繊維．ポリエチレン繊維なども使用可能である。
本発明に使用される樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ま
しいが、熱可塑性樹脂も使用可能である。その熱硬化性
樹脂としては、エポキシ、不飽和ポリエステル，ビニル
エステル，ポリイミド，フェノールなどの樹脂を挙げる
ことができる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリア旦
ド，ポリエステル，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポ
リアセクール，ポリカーボネートなどの樹脂を挙げるこ
とができる。
しいが、熱可塑性樹脂も使用可能である。その熱硬化性
樹脂としては、エポキシ、不飽和ポリエステル，ビニル
エステル，ポリイミド，フェノールなどの樹脂を挙げる
ことができる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリア旦
ド，ポリエステル，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポ
リアセクール，ポリカーボネートなどの樹脂を挙げるこ
とができる。
第１図は、本発明の繊維強化樹脂用補強材の製造方法に
おける成形工程を示すもので、ヘルメット用補強材を成
形する工程を示している。
おける成形工程を示すもので、ヘルメット用補強材を成
形する工程を示している。
１は戒形型で、その表面に略球状の三次曲面からなる戒
形面１ａを有している。この成形面１ａの全面には多数
のピン２が略等間隔に分布するように植込まれている。
形面１ａを有している。この成形面１ａの全面には多数
のピン２が略等間隔に分布するように植込まれている。
一方、３は炭素繊維，ガラス繊維などの強化用長繊維Ｙ
が巻き取られた糸巻ボビン、４はエボキシ樹脂などの熱
硬化性樹脂が溶剤で溶解された樹脂液を貯留した樹脂液
槽である。５はトラバースガイドで、成形型ｌの戒形面
１ａに沿って、その半径方向を任意の角度で往復トラバ
ースするようになっている。このトラバースガイド５は
自動的に駆動されるほか、手動で動かすようにしてもよ
い。
が巻き取られた糸巻ボビン、４はエボキシ樹脂などの熱
硬化性樹脂が溶剤で溶解された樹脂液を貯留した樹脂液
槽である。５はトラバースガイドで、成形型ｌの戒形面
１ａに沿って、その半径方向を任意の角度で往復トラバ
ースするようになっている。このトラバースガイド５は
自動的に駆動されるほか、手動で動かすようにしてもよ
い。
このような装置によって、強化用長繊維Ｙから繊維戒形
体Ｓを戒形するときは、糸巻ボビン３から強化用長繊維
Ｙを解除し、それを樹脂液槽４の中に漫漬ローラ６を介
して浸漬して樹脂液を含浸させる。この樹脂液を含浸し
た強化用長ｍ維Ｙを、トラバースガイド５によって戒形
型１の成形面１ａに沿わせ、多数本のピン２の間を縫う
ように導きながら積層させていく。このような積層操作
において、強化用長繊維Ｙは、隣接するピン２間を通る
とき、その繊維側面をピン２によってずり落ちないよう
係止され、かつ戒形面１ａの周端では端部のビン２に絡
ませて折り返すようにする。これを繰り返すことによっ
て成形面１ａの全面は強化用長繊維Ｙによって覆われ、
三次曲面の繊維成形体Ｓを形成する。
体Ｓを戒形するときは、糸巻ボビン３から強化用長繊維
Ｙを解除し、それを樹脂液槽４の中に漫漬ローラ６を介
して浸漬して樹脂液を含浸させる。この樹脂液を含浸し
た強化用長ｍ維Ｙを、トラバースガイド５によって戒形
型１の成形面１ａに沿わせ、多数本のピン２の間を縫う
ように導きながら積層させていく。このような積層操作
において、強化用長繊維Ｙは、隣接するピン２間を通る
とき、その繊維側面をピン２によってずり落ちないよう
係止され、かつ戒形面１ａの周端では端部のビン２に絡
ませて折り返すようにする。これを繰り返すことによっ
て成形面１ａの全面は強化用長繊維Ｙによって覆われ、
三次曲面の繊維成形体Ｓを形成する。
このような繊維戒形体Ｓの形成は、強化用長繊維Ｙを複
数層にわたって積層させることが望ましく、かつこれら
層間において強化用長繊維Ｙの方向を互いに交差させ、
強化方向が等方性になるようにすることが望ましい。す
なわち、２層であれば強化用長繊維Ｙの交差角度を９０
゜に、３層であれば６０゜に、４層であれば４５″に、
５層であれば３６゜にするように等配することが望まし
い。
数層にわたって積層させることが望ましく、かつこれら
層間において強化用長繊維Ｙの方向を互いに交差させ、
強化方向が等方性になるようにすることが望ましい。す
なわち、２層であれば強化用長繊維Ｙの交差角度を９０
゜に、３層であれば６０゜に、４層であれば４５″に、
５層であれば３６゜にするように等配することが望まし
い。
このようにして強化用長繊維Ｙの積層を終了したら、樹
脂が半硬化（Ｂステージ化）したところで、繊維成形体
Ｓを戒形型ｌから脱型する。
脂が半硬化（Ｂステージ化）したところで、繊維成形体
Ｓを戒形型ｌから脱型する。
このときの樹脂の硬化は、樹脂が常温硬化型であれば常
温で一定時間放置するだけでもよいが、加熱するように
すれば半硬化までの時間を短縮することができる。
温で一定時間放置するだけでもよいが、加熱するように
すれば半硬化までの時間を短縮することができる。
第２図，第３図は、戒形型１から脱型後の繊維形成体Ｓ
を示している。脱型された繊維形戒体Ｓは、その面内に
ピン２が抜けて出来た多数の貫通孔１２を有している。
を示している。脱型された繊維形戒体Ｓは、その面内に
ピン２が抜けて出来た多数の貫通孔１２を有している。
また、戒形型１に線状の繊維を巻き付けて成形したもの
であるから、繊維成形体Ｓは戒形面１ａに沿った滑らか
な三次曲面を有し、皺は全く発生していない。
であるから、繊維成形体Ｓは戒形面１ａに沿った滑らか
な三次曲面を有し、皺は全く発生していない。
このようにして戒形された皺のない繊維戒形体Ｓは、繊
維強化樹脂用の補強材となり、後述するように金型に挿
入して樹脂と共に本成形すれれば外観の良好な三次曲面
を有する繊維強化樹脂にすることができる。
維強化樹脂用の補強材となり、後述するように金型に挿
入して樹脂と共に本成形すれれば外観の良好な三次曲面
を有する繊維強化樹脂にすることができる。
また、別の使用方法として、上記繊維成形体Ｓのまま樹
脂を硬化させて繊維強化樹脂にすることもできる。この
場合は多数の貫通孔を開口したまま戒形体になるので、
通気性を必要とする用途に好適である。また、その表面
を半透湿性布帛（空気だけを通し、水を通さない性質を
有する布帛）で覆うことにより、水を通さずに良好な通
気性を有する戒形体にすることができる。
脂を硬化させて繊維強化樹脂にすることもできる。この
場合は多数の貫通孔を開口したまま戒形体になるので、
通気性を必要とする用途に好適である。また、その表面
を半透湿性布帛（空気だけを通し、水を通さない性質を
有する布帛）で覆うことにより、水を通さずに良好な通
気性を有する戒形体にすることができる。
上記繊維成形体Ｓを補強材として使用して、金型により
樹脂と共に加熱戒形すると、繊維成形体Ｓは、第２，３
図に想像線（鎖線）で示すように樹脂Ｒの中に埋設され
た状態となり、かつその樹脂Ｒが繊維戒形体Ｓに含浸さ
れ、加熱硬化されて一体化する。このように樹脂Ｒが繊
維戒形体Ｓに含浸するとき、面内に多数開口した貫通孔
１２にも浸入するため、この貫通孔１２を介することに
よって繊維成形体Ｓとの結合を一層強化し、強度のバラ
ツキをなくすようにする。
樹脂と共に加熱戒形すると、繊維成形体Ｓは、第２，３
図に想像線（鎖線）で示すように樹脂Ｒの中に埋設され
た状態となり、かつその樹脂Ｒが繊維戒形体Ｓに含浸さ
れ、加熱硬化されて一体化する。このように樹脂Ｒが繊
維戒形体Ｓに含浸するとき、面内に多数開口した貫通孔
１２にも浸入するため、この貫通孔１２を介することに
よって繊維成形体Ｓとの結合を一層強化し、強度のバラ
ツキをなくすようにする。
繊維成形体Ｓを使用してヘルメットに戒形する場合、第
４図のヘルメット３０のように、繊維成形体Ｓを上部だ
けに使用し、他の部分を樹脂Ｒだけの戒形部分としたり
、従来と同じ短繊維で強化したものにしてもよく、これ
に対し、第５図のヘルメッｌ−３０のように、繊維成形
体Ｓを全体に使用するようにしてもよい。いずれの場合
にも、上記繊維戒形体Ｓは三次曲面に皺のないように良
好に対応し、ヘルメットの外観の悪化や強度のバラツキ
を生ずることはない。
４図のヘルメット３０のように、繊維成形体Ｓを上部だ
けに使用し、他の部分を樹脂Ｒだけの戒形部分としたり
、従来と同じ短繊維で強化したものにしてもよく、これ
に対し、第５図のヘルメッｌ−３０のように、繊維成形
体Ｓを全体に使用するようにしてもよい。いずれの場合
にも、上記繊維戒形体Ｓは三次曲面に皺のないように良
好に対応し、ヘルメットの外観の悪化や強度のバラツキ
を生ずることはない。
また、繊維戒形体Ｓは、短繊維で強化されたものに比べ
て力学的に強化効率が高いので、同し強度を出す場合に
は少ない繊維量ですみ、ヘルメット（繊維強化樹脂戒形
体）全体を軽量化することができる。
て力学的に強化効率が高いので、同し強度を出す場合に
は少ない繊維量ですみ、ヘルメット（繊維強化樹脂戒形
体）全体を軽量化することができる。
本発明は上述したヘルメットの戒形に限らず、他の繊維
強化樹脂にも好ましく適用することができる。例えば、
自動二輪車のカウリング、ヨット，ボートなどの船体、
自動車の車体などに使用することができる。
強化樹脂にも好ましく適用することができる。例えば、
自動二輪車のカウリング、ヨット，ボートなどの船体、
自動車の車体などに使用することができる。
（発明の効果）
上述したように本発明の製造方法は、三次曲面を有する
戒形型の表面に多数本のビンを植立し、該戒形型の表面
に強化用長繊維をピン間を４， 挿通させるようにして積層し、樹脂と一体化した繊維戒
形体を戒形するので、強化用繊維として力学的に有利な
長繊維を使用しながら三次曲面によくなじませ、皺など
を発生することがない繊維強化樹脂用の補強材を得るこ
とができる。
戒形型の表面に多数本のビンを植立し、該戒形型の表面
に強化用長繊維をピン間を４， 挿通させるようにして積層し、樹脂と一体化した繊維戒
形体を戒形するので、強化用繊維として力学的に有利な
長繊維を使用しながら三次曲面によくなじませ、皺など
を発生することがない繊維強化樹脂用の補強材を得るこ
とができる。
また、本発明による補強材は、強化用長繊維が三次曲面
を有する繊維戒形体を成すと共に樹脂と一体成形されて
おり、その繊維戒形体の三次曲面に多数の貫通孔を点状
に分散配置したものであるので、これを使用して成形し
た繊維強化樹脂戒形体の外観を良好にするばかりでなく
、繊維に対する樹脂の含漫を良好にし、強度のバラツキ
などを発生することがない。また、補強材のまま樹脂を
硬化すれば、良好な通気性を有する孔あき戒形体を得る
ことができる。
を有する繊維戒形体を成すと共に樹脂と一体成形されて
おり、その繊維戒形体の三次曲面に多数の貫通孔を点状
に分散配置したものであるので、これを使用して成形し
た繊維強化樹脂戒形体の外観を良好にするばかりでなく
、繊維に対する樹脂の含漫を良好にし、強度のバラツキ
などを発生することがない。また、補強材のまま樹脂を
硬化すれば、良好な通気性を有する孔あき戒形体を得る
ことができる。
第ｌ図は本発明の繊維強化樹脂成形体の製造方法におけ
る予備成形工程を示す概略図、第２図は同予備成形工程
で得られた繊維戒形体の平面図、第３図は第２図の■一
■矢視断面図である。第４図および第５図はそれぞれ同
様の繊維戒形体を使用して戒形したヘルメットの縦断面
図である。 ｌ・・・戒形型、ｌａ・・・成形面、２・・・ビン、３
・・・糸巻ボビン、４・・・樹脂液槽、５・・・トラバ
ースガイド、Ｓ・・・繊維成形体、Ｒ・・・樹脂。
る予備成形工程を示す概略図、第２図は同予備成形工程
で得られた繊維戒形体の平面図、第３図は第２図の■一
■矢視断面図である。第４図および第５図はそれぞれ同
様の繊維戒形体を使用して戒形したヘルメットの縦断面
図である。 ｌ・・・戒形型、ｌａ・・・成形面、２・・・ビン、３
・・・糸巻ボビン、４・・・樹脂液槽、５・・・トラバ
ースガイド、Ｓ・・・繊維成形体、Ｒ・・・樹脂。
Claims (2)
- （１）三次曲面を有する成形型の表面に多数本のピンを
植立し、該成形型の表面に強化用長繊維をピン間を挿通
させるようにして積層し、樹脂と一体化した繊維成形体
を成形することを特徴とする三次曲面を有する繊維強化
樹脂用補強材の製造方法。 - （２）強化用長繊維が三次曲面を有する繊維成形体を成
すと共に樹脂と一体成形されており、前記繊維成形体の
三次曲面に多数の貫通孔を点状に分散配置している三次
曲面を有する繊維強化樹脂用補強材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191386A JP2949350B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 半球状曲面を有する繊維強化樹脂成形体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191386A JP2949350B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 半球状曲面を有する繊維強化樹脂成形体とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357626A true JPH0357626A (ja) | 1991-03-13 |
| JP2949350B2 JP2949350B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=16273737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1191386A Expired - Fee Related JP2949350B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 半球状曲面を有する繊維強化樹脂成形体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949350B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010524719A (ja) * | 2007-04-18 | 2010-07-22 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． | フィラメント巻き曲面製品の製造方法およびそれによって得られる製品 |
-
1989
- 1989-07-26 JP JP1191386A patent/JP2949350B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010524719A (ja) * | 2007-04-18 | 2010-07-22 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． | フィラメント巻き曲面製品の製造方法およびそれによって得られる製品 |
| JP2010524720A (ja) * | 2007-04-18 | 2010-07-22 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． | 延伸ポリマー補強要素を含む曲面製品の製造方法およびそれによって得られる製品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2949350B2 (ja) | 1999-09-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |