JPH04296538A - 繊維強化プラスチックスの製造方法 - Google Patents
繊維強化プラスチックスの製造方法Info
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- JPH04296538A JPH04296538A JP3062135A JP6213591A JPH04296538A JP H04296538 A JPH04296538 A JP H04296538A JP 3062135 A JP3062135 A JP 3062135A JP 6213591 A JP6213591 A JP 6213591A JP H04296538 A JPH04296538 A JP H04296538A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/022—Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はファイバークロスにレ
ジンを含浸させるようにした繊維強化プラスチックス（
以下、単にＦＲＰという）の製造方法に関する。
ジンを含浸させるようにした繊維強化プラスチックス（
以下、単にＦＲＰという）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＲＰは、ガラスファイバー等のファイ
バークロスにエポキシ樹脂等の合成樹脂を含浸させて製
造されるものである。そして、一般には前記ファイバー
クロスを金型内にセットして同金型内をほぼ真空にし、
前記合成樹脂をファイバークロスに含浸させるという方
法が行われている。この場合、たとえほぼ真空の金型内
で含浸を行っても合成樹脂内あるいはファイバー間にボ
イド（気泡）が混入されるおそれがある。当然、ボイド
の混入はＦＲＰの電気特性等の低下の原因になる。
バークロスにエポキシ樹脂等の合成樹脂を含浸させて製
造されるものである。そして、一般には前記ファイバー
クロスを金型内にセットして同金型内をほぼ真空にし、
前記合成樹脂をファイバークロスに含浸させるという方
法が行われている。この場合、たとえほぼ真空の金型内
で含浸を行っても合成樹脂内あるいはファイバー間にボ
イド（気泡）が混入されるおそれがある。当然、ボイド
の混入はＦＲＰの電気特性等の低下の原因になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このため、従来は金型
内の真空度を可能な限り高くするための手段を講じたり
、合成樹脂の含浸に時間をかけたりしていた。従って、
従来のＦＲＰの製造方法においては、製造設備が複雑に
なったり、製造に時間がかかったりするという問題があ
った。
内の真空度を可能な限り高くするための手段を講じたり
、合成樹脂の含浸に時間をかけたりしていた。従って、
従来のＦＲＰの製造方法においては、製造設備が複雑に
なったり、製造に時間がかかったりするという問題があ
った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、請求項１の発明では、ファイバークロスを成形金型
内にセットし、そのファイバークロスに液状のレジンを
含浸させるのに際し、毛細管現象によりファイバークロ
ス上を上昇するレジン液面の初期の上昇速度の０．５〜
２．５倍の上昇速度をもってレジン液面を上昇させるよ
うにした。
め、請求項１の発明では、ファイバークロスを成形金型
内にセットし、そのファイバークロスに液状のレジンを
含浸させるのに際し、毛細管現象によりファイバークロ
ス上を上昇するレジン液面の初期の上昇速度の０．５〜
２．５倍の上昇速度をもってレジン液面を上昇させるよ
うにした。
【０００５】
【作用】従って、この発明では、毛細管現象によりレジ
ン液面が均一に上昇し、ボイドが発生することはない。 従って、金型内の真空度がそれほど高くなくても、ある
いは時間をかけなくても、ボイドのない含浸を行うこと
が出来る。
ン液面が均一に上昇し、ボイドが発生することはない。 従って、金型内の真空度がそれほど高くなくても、ある
いは時間をかけなくても、ボイドのない含浸を行うこと
が出来る。
【０００６】
【実施例】以下、この発明を具体化した実施例を図１〜
図６に基づいて詳細に説明する。一般に、ファイバーク
ロスは、５〜２０μの単繊維を５０〜８００本集束しヤ
ーンを構成する。そして、このヤーンを織機にかけてク
ロスに加工される。含浸に用いるこれらのファイバーク
ロスはレジンとの接着性、含浸性を考慮して表面処理が
なされるのが一般的である。
図６に基づいて詳細に説明する。一般に、ファイバーク
ロスは、５〜２０μの単繊維を５０〜８００本集束しヤ
ーンを構成する。そして、このヤーンを織機にかけてク
ロスに加工される。含浸に用いるこれらのファイバーク
ロスはレジンとの接着性、含浸性を考慮して表面処理が
なされるのが一般的である。
【０００７】従って、表面処理剤の種類、含浸させる樹
脂の種類及び粘度等により、ファイバークロスに対する
レジンの含浸性は変化する。このため発明者は、毛細管
現象に基づくレジン含浸性の試験を行い、図３〜図５の
試験結果を得た。そこで、この試験と、その結果につい
て説明する。図３（ａ）〜図３（ｃ）は、大気圧の下で
シャーレ（図示せず）にファイバークロスよりなる各試
料４を立設保持するとともに、同シャーレ内にエポキシ
樹脂液５（粘度：２０ｃｐｏｉｓｅ）を所定深さまで流
し込み、毛細管現象を観察した試験結果を示している。 ここで、図３（ａ）の試料４はポリエステルファイバー
からなる平織りクロス、図３（ｂ）の試料はガラスファ
イバーからなる平織りクロス、図３（ｃ）の試料はガラ
スファイバーからなる目抜き平織りクロスである。
脂の種類及び粘度等により、ファイバークロスに対する
レジンの含浸性は変化する。このため発明者は、毛細管
現象に基づくレジン含浸性の試験を行い、図３〜図５の
試験結果を得た。そこで、この試験と、その結果につい
て説明する。図３（ａ）〜図３（ｃ）は、大気圧の下で
シャーレ（図示せず）にファイバークロスよりなる各試
料４を立設保持するとともに、同シャーレ内にエポキシ
樹脂液５（粘度：２０ｃｐｏｉｓｅ）を所定深さまで流
し込み、毛細管現象を観察した試験結果を示している。 ここで、図３（ａ）の試料４はポリエステルファイバー
からなる平織りクロス、図３（ｂ）の試料はガラスファ
イバーからなる平織りクロス、図３（ｃ）の試料はガラ
スファイバーからなる目抜き平織りクロスである。
【０００８】これによると、各試料４共に液面から上方
の約５ｍｍまではボイド６の形成が見られない。この理
由は、毛細管現象で上昇するレジンのスピードは、ヤー
ン内とヤーン間とでは異なるものの、液面近傍ではその
スピード差が少ないため、レジンの上昇速度が比較的均
一になり、かつレジンが毛細管現象の作用だけで上昇す
るため、クロス上の空気は押し上げられるのみで、クロ
ス上には滞留しないためであると考えられる。
の約５ｍｍまではボイド６の形成が見られない。この理
由は、毛細管現象で上昇するレジンのスピードは、ヤー
ン内とヤーン間とでは異なるものの、液面近傍ではその
スピード差が少ないため、レジンの上昇速度が比較的均
一になり、かつレジンが毛細管現象の作用だけで上昇す
るため、クロス上の空気は押し上げられるのみで、クロ
ス上には滞留しないためであると考えられる。
【０００９】一方、液面から５ｍｍ以上の部位ではボイ
ドが形成された状態でレジンが含浸されている。これは
上昇するに従って、ヤーン内の上昇速度とヤーン間の上
昇速度との差が大きくなるため、これに伴って、早く上
昇したレジンが未含浸部分を取り囲み、ここに気泡が閉
じ込められるためと考えられる。また、図３（ａ）（ｂ
）の試料のボイドは小さく、同図（ｃ）の試料のボイド
は大きい。これは、目抜き平織りは平織りに比べヤーン
間の空間が大きいため、この大きな空間では特に樹脂の
上昇速度遅くなり、大きな気泡が閉じ込められ易くなる
ためであると考えられる。
ドが形成された状態でレジンが含浸されている。これは
上昇するに従って、ヤーン内の上昇速度とヤーン間の上
昇速度との差が大きくなるため、これに伴って、早く上
昇したレジンが未含浸部分を取り囲み、ここに気泡が閉
じ込められるためと考えられる。また、図３（ａ）（ｂ
）の試料のボイドは小さく、同図（ｃ）の試料のボイド
は大きい。これは、目抜き平織りは平織りに比べヤーン
間の空間が大きいため、この大きな空間では特に樹脂の
上昇速度遅くなり、大きな気泡が閉じ込められ易くなる
ためであると考えられる。
【００１０】この試験結果からクロスの種類に影響され
ること無く、毛細管現象によりレジンを含浸させた場合
には、レジン液面から上方５ｍｍ以内ではボイドが発生
しないことを確認した。また、図４，図５は、図３に示
した試験条件と同様の試験を行い、毛細管現象により上
昇するエポキシ樹脂液の上昇高さと時間との関係を表し
たものである。図４、図５は、ポリエステルよりなるフ
ァイバークロス及びガラスよりなるファイバークロスに
エポキシ樹脂液を含浸させ、１０分経過するまでのエポ
キシ樹脂液の含浸する上昇高さを示すとともに、各試料
における初期の液面の上昇速度を求めたものである。
ること無く、毛細管現象によりレジンを含浸させた場合
には、レジン液面から上方５ｍｍ以内ではボイドが発生
しないことを確認した。また、図４，図５は、図３に示
した試験条件と同様の試験を行い、毛細管現象により上
昇するエポキシ樹脂液の上昇高さと時間との関係を表し
たものである。図４、図５は、ポリエステルよりなるフ
ァイバークロス及びガラスよりなるファイバークロスに
エポキシ樹脂液を含浸させ、１０分経過するまでのエポ
キシ樹脂液の含浸する上昇高さを示すとともに、各試料
における初期の液面の上昇速度を求めたものである。
【００１１】さらに、発明者は、大気圧の下でガラス製
シリンダに長さ１０ｃｍの各試料を立てて保持し、毛細
管現象により上昇するエポキシ樹脂液と、流し込んだエ
ポキシ樹脂液の液面との差が生じないようにエポキシ樹
脂を流し込む試験を行った。この結果、長さ１０ｃｍの
各試料のいずれもボイドを発生すること無く含浸するこ
とを確認した。
シリンダに長さ１０ｃｍの各試料を立てて保持し、毛細
管現象により上昇するエポキシ樹脂液と、流し込んだエ
ポキシ樹脂液の液面との差が生じないようにエポキシ樹
脂を流し込む試験を行った。この結果、長さ１０ｃｍの
各試料のいずれもボイドを発生すること無く含浸するこ
とを確認した。
【００１２】以上の試験から、
Ａ 毛細管現象のみによる含浸では、液面から上方５
ｍｍ以下ではボイドを生じることが無い。 Ｂ 毛細管現象による含浸速度に合わせて、液面を上
昇させるとボイドを生じることがない。 以上の二つの知見が得られた。
ｍｍ以下ではボイドを生じることが無い。 Ｂ 毛細管現象による含浸速度に合わせて、液面を上
昇させるとボイドを生じることがない。 以上の二つの知見が得られた。
【００１３】以下、この知見に基づいた実施例を図１，
図２により説明する。図１は成形金型１１と、芯材１２
と、この成形金型１１及び芯材１２により成形されたＦ
ＲＰ１３とを示す。成形金型１１は、円筒部１４と、そ
の下部及び上部に螺合された下キャップ１５及び上キャ
ップ１６とからなる。この成形金型１１は図示しない加
熱装置内に立設される。下キャップ１５には、レジンを
注入するための注入管１７が、下キャップには空気を排
出するための排気管１８が接続されている。両キャップ
１５、１６の内側中心には芯材１８の端部を収納する凹
部１９、２０がそれぞれ形成されている。
図２により説明する。図１は成形金型１１と、芯材１２
と、この成形金型１１及び芯材１２により成形されたＦ
ＲＰ１３とを示す。成形金型１１は、円筒部１４と、そ
の下部及び上部に螺合された下キャップ１５及び上キャ
ップ１６とからなる。この成形金型１１は図示しない加
熱装置内に立設される。下キャップ１５には、レジンを
注入するための注入管１７が、下キャップには空気を排
出するための排気管１８が接続されている。両キャップ
１５、１６の内側中心には芯材１８の端部を収納する凹
部１９、２０がそれぞれ形成されている。
【００１４】注入管１７にはレジンを送り出すためのレ
ジンタンク２１が連結され、また排気管１８には真空ポ
ンプ２２の吸入側が連結されている。レジンタンク２１
内には液状の熱硬化性エポキシ樹脂からなるレジンが貯
留される。また、レジンタンク２１にはレジンに混入さ
れた空気を排出するための真空ポンプ２３と、レジンの
撹拌装置２４が設けられている。前記注入管１７の中間
にはチューブポンプ２５が配置され、レジンを成形金型
１１内に一定量ずつ供給可能としている。また、排気管
１８の途中には、成形金型１１からオーバーフローした
レジンを補集する溜２６が配置されている。３２〜３６
はバルブである。
ジンタンク２１が連結され、また排気管１８には真空ポ
ンプ２２の吸入側が連結されている。レジンタンク２１
内には液状の熱硬化性エポキシ樹脂からなるレジンが貯
留される。また、レジンタンク２１にはレジンに混入さ
れた空気を排出するための真空ポンプ２３と、レジンの
撹拌装置２４が設けられている。前記注入管１７の中間
にはチューブポンプ２５が配置され、レジンを成形金型
１１内に一定量ずつ供給可能としている。また、排気管
１８の途中には、成形金型１１からオーバーフローした
レジンを補集する溜２６が配置されている。３２〜３６
はバルブである。
【００１５】次に、前記のように構成された装置により
ＦＲＰを製造する方法について説明する。まず、円筒状
の芯材１２の外周にこれより幅の狭い長尺のクロス３１
を所定数巻付ける。このクロス３１としては、ポリエス
テルファイバークロスやガラスファイバークロスが用い
られる。このクロス３１は、厚さ０、２１ミリメートル
、質量２０６グラム平方センチメートルの平織りガラス
ファイバーで、表面処理はシランカップリング処理した
ものである。
ＦＲＰを製造する方法について説明する。まず、円筒状
の芯材１２の外周にこれより幅の狭い長尺のクロス３１
を所定数巻付ける。このクロス３１としては、ポリエス
テルファイバークロスやガラスファイバークロスが用い
られる。このクロス３１は、厚さ０、２１ミリメートル
、質量２０６グラム平方センチメートルの平織りガラス
ファイバーで、表面処理はシランカップリング処理した
ものである。
【００１６】次に、このように形成されたコア４１は、
図１に示すように、上下のキャップ１５、１６の凹部１
９、２０に芯材１２の上下両端部がそれぞれ嵌め込まれ
ることにより、成型金型１１内に立設されてセットされ
る。以上のようにしたら、バルブ３５が閉じた状態で真
空ポンプ２２が駆動されて、成形金型内の空気が排出さ
れるとともに、図示しない加熱装置により成形金型１１
が加熱される。また、レジンタンク２１内に液状レジン
が溜められた状態で、撹拌装置２４及び真空ポンプ２３
が駆動されて、レジンが真空撹拌脱泡される。真空撹拌
脱泡終了後にバルブ３２が閉じられ撹拌装置２４及び真
空ポンプ２３が停止され、バルブ３４及びバルブ３６が
開けられる。
図１に示すように、上下のキャップ１５、１６の凹部１
９、２０に芯材１２の上下両端部がそれぞれ嵌め込まれ
ることにより、成型金型１１内に立設されてセットされ
る。以上のようにしたら、バルブ３５が閉じた状態で真
空ポンプ２２が駆動されて、成形金型内の空気が排出さ
れるとともに、図示しない加熱装置により成形金型１１
が加熱される。また、レジンタンク２１内に液状レジン
が溜められた状態で、撹拌装置２４及び真空ポンプ２３
が駆動されて、レジンが真空撹拌脱泡される。真空撹拌
脱泡終了後にバルブ３２が閉じられ撹拌装置２４及び真
空ポンプ２３が停止され、バルブ３４及びバルブ３６が
開けられる。
【００１７】次いで、チューブポンプ２５が駆動されて
所定量の液状レジンが成形金型１１内に供給される。成
型金型１１内に液状レジンが充填された後、チューブポ
ンプ２５を停止してバルブ３４、３６を閉じる。そして
、真空ポンプ２２が停止され、バルブ３５が開放され、
この状態で液状レジンが硬化される。十分に熱硬化され
た後、上キャップ１６を取り外し、コア４１を成形金型
１１から取り出して、ボイドの有無を調べた。
所定量の液状レジンが成形金型１１内に供給される。成
型金型１１内に液状レジンが充填された後、チューブポ
ンプ２５を停止してバルブ３４、３６を閉じる。そして
、真空ポンプ２２が停止され、バルブ３５が開放され、
この状態で液状レジンが硬化される。十分に熱硬化され
た後、上キャップ１６を取り外し、コア４１を成形金型
１１から取り出して、ボイドの有無を調べた。
【００１８】上記した方法により、試料１〜試料３の含
浸試験を行った。その各試料は、図６に示す通りである
。ここで、供給されるレジンはエポキシ樹脂の分子量の
異なるジグリシジルエーテル型樹脂を混合して粘度を調
整し、これに酸無水物硬化剤を加えたものを含浸樹脂と
した。また、初期の毛細管上昇速度は、図５のデータを
求めた場合と同様にして、各試料の毛細管上昇高さと経
過時間との関係から求めた。
浸試験を行った。その各試料は、図６に示す通りである
。ここで、供給されるレジンはエポキシ樹脂の分子量の
異なるジグリシジルエーテル型樹脂を混合して粘度を調
整し、これに酸無水物硬化剤を加えたものを含浸樹脂と
した。また、初期の毛細管上昇速度は、図５のデータを
求めた場合と同様にして、各試料の毛細管上昇高さと経
過時間との関係から求めた。
【００１９】また、含浸された各試料１〜３を観察し、
ボイドの存在を調査した。この結果、液面上昇速度（Ｂ
）と初期の毛細管上昇速度（Ａ）との比Ｂ／Ａが３．０
の試料１，９では、筒状のボイドが発生していた。また
比Ｂ／Ａが０．５未満の試料５，１３では球状のボイド
が発生していた。一方、比Ｂ／Ａが０．５〜３．０未満
の範囲にある試料２〜４，６〜８，１０〜１２では、ボ
イドの発生が見られなかった。
ボイドの存在を調査した。この結果、液面上昇速度（Ｂ
）と初期の毛細管上昇速度（Ａ）との比Ｂ／Ａが３．０
の試料１，９では、筒状のボイドが発生していた。また
比Ｂ／Ａが０．５未満の試料５，１３では球状のボイド
が発生していた。一方、比Ｂ／Ａが０．５〜３．０未満
の範囲にある試料２〜４，６〜８，１０〜１２では、ボ
イドの発生が見られなかった。
【００２０】これから、クロス中を毛管現象により上昇
する毛管液面の上昇速度の０．５〜３．０の範囲内の上
昇速度をもってレジン液面を上昇した試料試料２〜４，
６〜８，１０〜１２では、ボイドを発生させること無く
含浸できることが判明した。この実施例では、レジン含
浸の際に成形金型１１内を真空とした例を示したが、必
ずしも真空とする必要はなく、上キャップ１４の上部に
エア抜きを設ける構成としてもよい。
する毛管液面の上昇速度の０．５〜３．０の範囲内の上
昇速度をもってレジン液面を上昇した試料試料２〜４，
６〜８，１０〜１２では、ボイドを発生させること無く
含浸できることが判明した。この実施例では、レジン含
浸の際に成形金型１１内を真空とした例を示したが、必
ずしも真空とする必要はなく、上キャップ１４の上部に
エア抜きを設ける構成としてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明では、成形金型内を可及的に真空にする複雑な構成の
手段を設けなくても、あるいは含浸に長時間をかけなく
てもクロスに対して合成樹脂をボイドが生じることなく
含浸させることが可能になるという効果を発揮する。
明では、成形金型内を可及的に真空にする複雑な構成の
手段を設けなくても、あるいは含浸に長時間をかけなく
てもクロスに対して合成樹脂をボイドが生じることなく
含浸させることが可能になるという効果を発揮する。
【図１】クロスを装着した状態の成形金型の断面図であ
る。
る。
【図２】製造装置の管路図である。
【図３】レジンの含浸状態を示す説明図である。
【図４】毛細管現象により上昇するレジン液面と時間と
の関係を示す表図である。
の関係を示す表図である。
【図５】毛細管現象により上昇するレジン液面と時間と
の関係を示すグラフ図である。
の関係を示すグラフ図である。
【図６】試料の含浸試験を示す表図である。
１１ 成形金型
１３ ＦＲＰ
３１ クロス
Claims (1)
- 【請求項１】 ファイバークロスを成形金型内にセッ
トし、そのファイバークロスに液状のレジンを含浸させ
るのに際し、毛細管現象によりファイバークロス上を上
昇するレジン液面の初期の上昇速度の０．５〜２．５倍
の上昇速度をもってレジン液面を上昇させることを特徴
とする繊維強化プラスチックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062135A JPH0767751B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 繊維強化プラスチックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062135A JPH0767751B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 繊維強化プラスチックスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04296538A true JPH04296538A (ja) | 1992-10-20 |
| JPH0767751B2 JPH0767751B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=13191338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3062135A Expired - Lifetime JPH0767751B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 繊維強化プラスチックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767751B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5565162A (en) * | 1994-09-30 | 1996-10-15 | Composite Manufacturing & Research Inc. | Method for manufacturing a fiber reinforced composite article |
| CN117282620A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-12-26 | 建滔覆铜板（深圳）有限公司 | 覆铜板半固化片制备质量控制方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60155438A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-15 | Toshiba Corp | 繊維強化プラスチツク容器の製造方法 |
| JPH01237124A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-21 | Nissei Plastics Ind Co | 繊維強化樹脂成形品の成形方法 |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3062135A patent/JPH0767751B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60155438A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-15 | Toshiba Corp | 繊維強化プラスチツク容器の製造方法 |
| JPH01237124A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-21 | Nissei Plastics Ind Co | 繊維強化樹脂成形品の成形方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117282620A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-12-26 | 建滔覆铜板（深圳）有限公司 | 覆铜板半固化片制备质量控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0767751B2 (ja) | 1995-07-26 |
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