JPH04201551A - 繊維強化複合体の成形方法 - 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） 本発明は、芯材層とこれを被包する繊維強化樹脂層とか
らなる繊維強化複合体の成形方法に関する。

（従来の技術） 従来、所謂引抜き成形方法を用い、芯材層とこれを被包
する被覆層とからなる繊維強化複合体を連続的に製造す
る方法か知られている。例えば、特開昭５２−５９６７
６号公報には、棒状体とガラス繊維等を金型内の成形通
路の一つの入口から連続的に送り込みながら、金型の入
口近くの成形通路内に設けた開口部より熱硬化性樹脂を
注入して金型内で加熱硬化させ、中心層とその外周囲に
配置されたガラス繊維強化樹脂からなる被覆層とを一体
化する複合体の成形技術が開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の引抜き成形方法を用いた繊維
強化複合体の成形方法では、硬化金型内での熱伝導の関
係で、被覆層を形成する材料は、中心層に近（なればな
る程、金型内での熱伝導が悪くなり、硬化し難い傾向に
ある。これを無理に行うと樹脂が網状構造を形成せず、
従って芯材層と被覆層との接着強度が乏しくなり、一方
では成形速度が上からないという結果を招くのである。

従って、厚みの厚い被覆層即ち繊維強化樹脂層を形成す
ることは物理的に困難であり、成形される繊維強化複合
体の用途に制約が有るという問題があった。

本発明は叙上の如き従来技術の欠点を解消す′る為にな
されたものである。

（課題を解決する為の手段） 本発明は、芯材層とこれを被包する繊維強化樹脂層とか
らなる複合体の成形方法に於いて、成形材料の進行方向
に向けて２個以上の硬化金型を直列に配置して、硬化の
工程を第１の硬化段階と第２の硬化段階との２段階に分
けると共に、何れの硬化金型からも成形材料を送り込む
ようになし、第１の硬化段階において、成形材料の表層
部にある樹脂の硬化程度をゲル化状態に止めることを特
徴とする繊維強化複合体の成形方法をその要旨とするも
のである。

即ち本発明成形方法の狙いは、硬化金型を２個以上配置
して芯材層に対する材料の送り込みと硬化工程とを前後
の２段階に分け、前段階では、その硬化程度が表層部を
形成する樹脂がゲル化点直前迄とし、次の段階では完全
に硬化させて、結局のところ厚みの厚い繊維強化樹脂層
を形成する点にある。

第１の硬化段階において、成形材料の表層部にある樹脂
の硬化程度をゲル化の状態に止める理由は、ゲル化前て
は当然のことなから引抜き成形は出来ないし、一方ゲル
化後ではＦＲＰの中に離型剤が含まれているので、ブリ
ードし易（第２の被覆が出来ない。

本発明の繊維強化樹脂層に用いる強化繊維としては、ガ
ラス繊維、炭素繊維、有機繊維等のロービングや、チョ
ツプドストランドマット、クロスマット、ラミマット等
が挙げられ、これらのロービングやマットをそれぞれ単
独で或いは両方を重ねて用いることが出来る。

本発明の繊維強化樹脂層に用いる樹脂の種類としては、
例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の熱
硬化性樹脂樹脂か挙げられる。

本発明の芯材層に用いる芯材としては、繊維強化複合体
、或いは鋼、銅、アルニニウム等の金属で成形されたも
の等が挙げられ、その形状も複合体の用途によって適宜
選択可能である。

本発明に於いて、上記材料を用いて成形するには、先ず
第１の硬化段階に配置される硬化金型は、その成形材料
か通過する筒状の空洞部（以下「成形通路」という）の
径を、成形材料のそれよりも通常０．５〜１０ｍｍ大き
いものを用いる。又、硬化金型の設定温度は、硬化金型
の長さ、引抜速度等に対応して通常７０〜１２０°Ｃと
する。

そしてこのように準備した硬化金型の成形通路内を芯材
を通過させつつ、該成形通路の入口手前で樹脂を含浸さ
せた強化繊維を被覆させ、全体の成形材料を０．５〜５
　ｍ／ｍｉｎの速度で引き抜き、含浸された樹脂がゲル
化する状態の段階迄硬化させる。

次に、第２の硬化段階に配置される硬化金型は、予めそ
の成形通路の径は、第１の硬化段階に配置される硬化金
型から出てくる成形材料のそれよりも０．５〜１０ｍｍ
大径のものが通過出来る寸法のものとする。又、硬化金
型の設定温度は、第１の硬化金型と同様に、硬化金型の
長さ、引抜速度等にもよるか、通常１２０〜ｉｓｏ’ｃ
とする。

そしてこのように準備した硬化金型の成形通路内を、第
１の硬化金型から出てくる成形材料を通過させつつ、該
成形通路の入口手前で樹脂を含浸させた強化繊維を被覆
させ、この段階で全体の成形材料を、成形材料中の樹脂
を略完全に硬化させ得る速度で引き抜く。

本発明に於いては、第１或いは第２の硬化段階に配置さ
れる硬化金型の数は必ずしも１個に限られることはなく
、適宜複数個設置してよいか、第１の硬化段階の金型と
第２の硬化段階の金型とはその設定温度、成形通路の径
等が自ずから異なることに留意する必要かある。例えば
、第１の硬化段階の硬化金型が複数個連続して配置され
、次に第２の硬化段階の硬化金型が複数個連続して配置
された装置、或いは、第１の硬化金型と第２の硬化金型
が交互に配置された装置等が挙げられる。

（作用） 本発明繊維強化複合体の成形方法は、芯材層とこれを被
包する繊維強化樹脂層とからなる複合体を成形するに当
たって、成形材料の進行方向に向けて２個以上の硬化金
型を直列に配置して、硬化の工程を第１の硬化段階と第
２の硬化段階との２段階に分けると共に、何れの硬化金
型からも成形材料を送り込むようになし、第１の硬化段
階において、成形材料の表層部にある樹脂の硬化程度を
ゲル化状態に止めることにしたので、芯材の周囲或いは
既に硬化した繊維強化樹脂層に対して、段階的に幾層に
も繊維強化樹脂層を積層することが可能となる。

（実施例） 以下本発明方法の実施例を図面を参照しなから詳細に説
明する。

使用材料 ■、樹脂＝１５０°Ｃ硬化不飽和ポリエステル樹脂■、
繊維：ロービング（旭ファイバー社製、＃４５５０）及
びガラスマット（旭ファイ バー社製、＃４５０） ■、芯材；アルミ合金製、太さ１０ｍｍφのロッド成形 第１図は本発明成形方法に用いて好適な装置の概略図で
あって、１は芯材であって矢印の方向に連続的に送りこ
まれる。２は後述する金型の手前で、芯材１の外周面に
沿って該芯材の移動に合わせて送りこまれる強化繊維で
あり、上下に１対配設された巻重体３より巻戻される。

４は第１硬化金型であって、その内部には成形通路５か
貫設されている。６は第１硬化金型４の前方に配置され
た第２の硬化金型であり、その内部には軸方向に同じく
成形通路７が貫設されている。

しかして、第１硬化金型４の成形通路の径は３６ｍｍと
し、成形材料としてガラスロービングを芯材の周囲に５
００本、同じ（ガラスロービングの上面にガラスマット
を３層重ねるように送りこんだ。又、第２硬化金型６の
成形通路の径は５０ｍｍとし、該成形材料としてガラス
ロービングを第１硬化金型から出てくる成形材料の周囲
に４２０本、同じくガラスロービングの上面にガラスマ
ットを２層重ねるように送りこんだ。しかして、第１硬
化金型４の設定温度を１００°Ｃ１第２硬化金型６の設
定温度を１５０°Ｃに設定し、図示しない引き取り機の
速度を２　ｍ／ｍｉｎで引抜き成形した。

その結果、第２図に示すような繊維強化複合体を得た。

しかして、同図に於いて８は芯材層であってその厚みは
１２０ｍｍであり、該芯材層８の周囲には繊維強化樹脂
層８が形成され、その厚みは６〜７ｍｍであった。

（効果） 本発明繊維強化複合体の成形方法は、成形材料の進行方
向に向けて２個以上の硬化金型を直列に配置して、硬化
の工程を第１の硬化段階と第２の硬化段階との２段階に
分けると共に、何れの硬化金型からも成形材料を送り込
むようになし、第１の硬化段階において、成形材料の表
層部にある樹脂の硬化程度をゲル化状態に止めることに
したので、芯材の周囲或いは既に硬化した繊維強化樹脂
層に対して、段階的に幾層にも繊維強化樹脂層を積層す
ることが可能となった。

従って、従来技術では得られなかった肉厚の厚い繊維強
化樹脂層を有する複合体が得られるようになり、具体的
には繊維強化樹脂層の厚みか１２〜１３ｍｍのものも得
られ、複合体の用途範囲か拡大された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明成形方法に用いて好適な装置の概略図、
第２図は同上の成形方法によって得られた繊維強化複合
体を示す拡大断面図である。 ｌ・・芯材、２・・ガラスロービング、４・・第１硬化
金型、５及び７・・成形材料の通路、６・・第２硬化金
型、８・・芯材層、９・・繊維強化樹脂層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、芯材層とこれを被包する繊維強化樹脂層とからなる
   複合体の成形方法に於いて、成形材料の進行方向に向け
   て２個以上の硬化金型を直列に配置して、硬化の工程を
   第１の硬化段階と第２の硬化段階との２段階に分けると
   共に、何れの硬化金型からも成形材料を送り込むように
   なし、第１の硬化段階において、成形材料の表層部にあ
   る樹脂の硬化程度をゲル化状態に止めることを特徴とす
   る繊維強化複合体の成形方法。