JPH05220853A - 繊維補強樹脂成形物 - Google Patents

繊維補強樹脂成形物

Info

Publication number
JPH05220853A
JPH05220853A JP4061271A JP6127192A JPH05220853A JP H05220853 A JPH05220853 A JP H05220853A JP 4061271 A JP4061271 A JP 4061271A JP 6127192 A JP6127192 A JP 6127192A JP H05220853 A JPH05220853 A JP H05220853A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frp
fiber
knitted fabric
strength
single fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4061271A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3142078B2 (ja
Inventor
Tadayuki Yamamoto
忠之 山本
Toshihiro Hamada
敏裕 浜田
Masaki Okazaki
正樹 岡崎
Shiro Kondo
志郎 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP04061271A priority Critical patent/JP3142078B2/ja
Publication of JPH05220853A publication Critical patent/JPH05220853A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3142078B2 publication Critical patent/JP3142078B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Knitting Of Fabric (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 繊維補強された深絞り成形物で、曲げ強度、
耐衝撃性など優れた物性を有する成形物を提供せんとす
るもの。 【構成】 単繊維引張強度が100kg/mm2以上、
単繊維引張弾性率が4000kg/mm2以上の有機合
成繊維からなる編物を補強剤として用い深絞り成形して
なる繊維補強樹脂成形物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度な有機合成繊維
からなる編物を樹脂組成物の補強材として用いることに
より、優れた深絞り成形物を得る発明に関する。そし
て、その目的とするところは、深絞り成形物において、
曲げ強度及び耐衝撃性(特に耐貫通衝撃性)が極めて優
れた成形物を提供するところにある。なお、本明細書に
おいて深絞り成形というのは繊維補強樹脂成形物(以下
FPRと略記する)の成形方法の一種であって、凹凸の
ある型枠を用いてFRPを成形する際に織編物、不織布
等を型枠に沿うように裁断することなく、かつ、その布
帛が皺になって重なりあうことがないようにFRPを成
形する方法をいうものであり、プレス成形法、RTM
法、S−RIM法、オートクレーブ法、バック法等と併
用して用いることが可能である。
【0002】
【従来の技術】従来、複雑な形状のFRPを凹凸のある
型枠を用いて成形するときは、織物、不織布等を裁断す
ることによって型枠に沿わせ成形を行なっている。ま
た、汎用有機合成繊維であるナイロン、アクリル、ポリ
エステル等の繊維を編物とし、これを補強材として用い
て、深絞り成形をおこなうことも知られている。しか
し、これら従来の、織物、不織布等を裁断して型枠に沿
わせ複雑な形状のFRPを成形する方法は、FRPの成
形工程が非常に複雑になり、また、織物、不織布等の裁
断部分がFRP中で欠点となり、曲げ強度、耐衝撃性な
どの物性を悪くしている。また、汎用有機合成繊維であ
るナイロン、アクリル、ポリエステル等の繊維を用いた
編物では、深絞り成形はできるものの十分なFRP諸物
性が得られない。これは、汎用有機合成繊維であるナイ
ロン、アクリル、ポリエステル等の繊維の引張強度、引
張弾性率が低いためである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】布帛を裁断することな
く深絞り成形ができるのであれば、FRPの成形工程が
非常に簡単になる。また従来のように裁断部分がFRP
中で欠点となり、曲げ強度、耐衝撃性などの物性が悪く
なることもない。また、もし、FRPの耐衝撃性が高い
ならば、FRPに衝撃が加わった際にFRPの表面にク
ラックあるいは白化が発生しにくく、製品の品質並びに
外観が損なわれることはない。したがって、高い剛性と
耐衝撃性能は、自動車、車両、船舶等の外板のみなら
ず、パイプ、浴槽等の用途には欠くことができない条件
である。ところが、現実には、織物、不織布等を裁断し
て型枠に沿わせ複雑な形状のFRPを成形する方法や、
汎用有機合成繊維であるナイロン、アクリル、ポリエス
テル等の編物が用いられているに過ぎない。従って、従
来技術による織編物、不織布等で補強されたFRPは曲
げ強度、耐衝撃性などの物性において不充分であり、自
動車、車両、船舶等の外板のみならず、パイプ、浴槽等
の用途には用いることができなかった。このようなこと
により、FRPの分野において深絞り成形ができ、かつ
十分なFRP物性を発現できる素材が求められていた。
従って本発明は、繊維補強された成形物において、曲げ
強度、耐衝撃性など優れた物性を有する深絞り成形物を
提供せんとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、深絞り成
形できかつ十分なFRP物性を発現できる素材・技術に
関して研究を続けた結果、単繊維引張強度が100kg/
mm2以上、単繊維引張弾性率が4000kg/mm2以上の有
機合成繊維を用いて編物をつくり、この編物を深絞り成
形する樹脂の補強材として使用すれば、上記従来法での
成形上並びに製品上での欠点を排除でき、目的とする課
題が達成できることを見出した。すなわち、本発明は、
単繊維引張強度が100kg/mm2以上、単繊維引張弾性
率が4000kg/mm2以上の有機合成繊維からなる編物
を補強材として用いた深絞り成形してなるFRPであ
る。
【0005】我々はFRPの曲げ強度および耐衝撃性を
高めるために最適な有機合成繊維について検討した結
果、単繊維引張強度が100kg/mm2以上、単繊維引張
弾性率が4000kg/mm2以上の有機合成繊維、例えば
上記特性を満足する高強力ポリビニルアルコール系繊
維、ポリアリレート繊維、アラミド系繊維、ポリエチレ
ン系繊維等の有機合成繊維を用いることが好ましいこと
を見出した。すなわち、上記機械特性より低い機械特性
を有する汎用有機合成繊維、例えばナイロン、アクリ
ル、ポリエステル繊維等は、好ましくないことがわかっ
た。また、無機繊維について検討をした結果、この繊維
は編物にするとき繊維に損傷が起こったり毛羽が発生し
満足のいく編物が得られなかった。また、FRPの曲げ
強度は向上するものの耐衝撃性が著しく低下する。すな
わち、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維は好ましくな
いことがわかった。
【0006】また本発明で大切な事は、補強材としての
布帛が成形型枠の凹凸に沿うように伸びる事である。こ
のために補強材として編物を用いることである。この編
物の種類については、経編物、緯編物、丸編物等がある
が特に限定されない。本発明において深絞りの程度とし
ては、成形前の補強財の面積が1.5倍以上(すなわち
成形により陥没することとなる部分の面積に対する陥没
により生じた補強材立体部の表面積が1.5倍以上)で
5cm以上の深さの立体物となる程度が好ましい。ヘル
メットの場合には、面積は、約2倍、深さは約13cm
である。
【0007】この編物のFRP中での体積含有率(以下
Vfと略記する)については、10%〜80%が好まし
い。より好ましくは20%〜70%である。Vfが10
%未満であるとFRPの補強効果が小さく、成形後のF
RPの曲げ剛性と耐衝撃性(とくに耐貫通衝撃性)が極
端に悪くなり、またVfが80%を越えると樹脂の含浸
性が悪くなりFRPが成形できない。
【0008】本発明のFRPは深絞り成形で補強材が型
枠の凹凸に充分に沿うことができることを特徴としてお
り、通常のハンドレイアップ法、マッチドダイ法、レジ
ンインジェクション法、レジントランスファーモールデ
ィング法等のFRP製造方法を併用しても得られる。こ
のために用いる樹脂としては、不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹
脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂があり、また、ポリ
プロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポ
リブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド
樹脂、ポリアミド樹脂、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂も
用いられる。
【0009】
【実施例】以下に、実施例並びに比較例を用いてさらに
本発明を具体的に説明する。もっとも、本発明は、この
実施例に限定されるものではない。以下の実施例並びに
比較例は、本発明を、比較的深い凹部を有する半球状の
曲面部を有する成形物、即ち、いわゆるヘルメットとし
ての成形物を得る場合の各例である。なお以下の実施例
並びに比較例で用いる樹脂は、すべて以下に示す配合に
よった。 《樹脂配合》 ────────────────────────────────── 不飽和ポリエステル樹脂(昭和高分子(株)ポリマール6709) 80部 同 (昭和高分子(株)ポリマール9965) 20部 ────────────────────────────────── 硬化剤 (日本油脂(株)パーメックN) 2部 同 (ナフテン酸コバルト) 0.2部 ──────────────────────────────────
【0010】実施例1: 単繊維強度が230kg/m
m2、単繊維弾性率が5000kg/mm2、単繊維破断伸度
が4.9%のポリビニルアルコール(以下PVAと略記
する)繊維(商品名ビニロン;クラレ製)のフィラメン
ト(1800デニール/1000フィラメント)を用
い、目付が200g/m2の緯編物をつくった。この横
編物を半径13cmの半球状曲面を有する凹凸型枠に13
層積層し添わせて配置した後、そこに不飽和ポリエステ
ル樹脂を流し込み含浸させ、室温で2時間、50kg/mm
2のプレス圧で硬化させ、さらに80℃で1時間の熱処
理硬化を行なってFRPを成形した。このFRPにつき
3点曲げ試験および耐貫通性試験を行った。その結果を
表1に示した。
【0011】実施例2: 単繊維強度が330kg/m
m2、単繊維弾性率が7600kg/mm2、単繊維破断伸度
が4.0%のポリアリレート繊維(商品名ベクトラン繊
維;クラレ製)のフィラメント(1500デニール/3
00フィラメント)を用い、目付が220g/m2の緯
編物をつくった。この横編物を半径13cmの半球状曲
面を有する凹凸型枠に16層積層し添わせて配置した
後、そこに不飽和ポリエステル樹脂を流し込み含浸さ
せ、室温で2時間、50kg/mm2のプレス圧で硬化さ
せ、さらに80℃で1時間の熱処理硬化を行ないFRP
を成形した。このFRPで3点曲げ試験および耐貫通性
試験を行なった。その結果を表1に示した。
【0012】比較例1: 単繊維強度が80kg/mm2
単繊維弾性率が1270kg/mm2、単繊維破断伸度が1
5.0%のポリエステル繊維(商品名クラフテル;クラ
レ製)のフィラメント(1000デニール/192フィ
ラメント)を用い、目付が200g/m2の緯編物をつ
くった。この緯編物を実施例と同じく半径13cmの半球
状曲面を有する凹凸型枠に14層積層し添わせて配置し
た後、そこに不飽和ポリエステル樹脂を流し込み含浸さ
せ、室温で2時間、50kg/mm2のプレス圧で硬化さ
せ、さらに80℃で1時間熱処理硬化を行なってFRP
を成形した。このFRPにつき3点曲げ試験および耐貫
通性試験を行った。この結果を表1に示した。
【0013】比較例2: 実施例1で用いたPVA繊維
と同じ繊維のフィラメント(1800デニール/100
0フィラメント)を用い平織物をつくった。この平織物
の打ち込み本数は11本/インチで、またその目付は2
00g/m2とした。この平織物を同じく半径13cmの
半球状曲面を有する凹凸型枠に添うように裁断して型枠
に添わせて13層を積層配置し、ここへ不飽和ポリエス
テル樹脂を流し込み含浸させて、室温で2時間、50kg
/mm2のプレス圧で硬化させ、さらに80℃で1時間熱
処理硬化を行ってFRPを成形した。このFRPにつき
3点曲げ試験および耐貫通性試験を行った。その結果を
表1に示した。
【0014】比較例3: 実施例2で用いたポリアリレ
ート繊維と同じ繊維のフィラメント(1500デニール
/300フィラメント)を用いて平織物をつくった。こ
の平織物の打ち込み本数は15本/インチで、またその
目付は220g/m2とした。この平織物を同じく半径
13cmの半球状曲面を有する凹凸型枠に添うように裁断
して型枠に添わせて13層を積層配置し、ここへ不飽和
ポリエステル樹脂を流し込み含浸させて、室温で2時
間、50kg/mm2のプレス圧で硬化させ、さらに80℃
で1時間熱処理硬化させてFRPを成形した。このFR
Pにつき3点曲げ試験および耐貫通性試験を行った。そ
の結果を表1に示した。
【0015】比較例4: 比較例2で用いたPVA繊維
からなる平織物と同じ平織物を用い、これを半径13c
mの半球状曲面を有する凹凸型枠へ、裁断することなく
型枠にできるだけ沿わせるようにその13層を積層配置
し、ここへ不飽和ポリエステル樹脂を流し込み含浸させ
て、室温で2時間、50kg/mm2のプレス圧で硬化さ
せ、さらに80℃で1時間熱処理硬化を行ってFRPを
成形した。しかし、得られたFRPは、末端部で織物が
重なり合い樹脂が含浸していないところを生じ、このよ
うな樹脂未含浸、含浸不十分な部分が全体の約3割程度
をも生じ、明らかに商品価値のない成形物となった。即
ちこの例から、高強力繊維を用いた平織物を裁断するこ
となく用いて半球面状凹凸の良好なFRPを得ることが
難しいことが再現された。
【0016】
【表1】
【0017】実施例1と比較例2とは、補強繊維素材と
して同じPVA繊維を用いた例であるが、後者が平織物
を型枠に沿うよう裁断して成形作業を行なうのに対し、
前者は編物を用い、裁断することなく作業が行なえるの
で、その成形作業が大幅に省力化できるばかりか、表1
で示されるように、深絞り成形FRPとしてすばらしい
特性を有している。これに対して後者は、結果として
も、深絞り性が悪く、織物の裁断部分でFRPの特性を
減少させ、深絞り成形FRPとして特性が発揮し得ない
ものとなっている。また比較例1は強度特性の低い従来
の汎用有機合成繊維を用いたときの例で、編物として用
いた場合であるが、深絞り性は良好であるが、FRPの
曲げ強度が低く、貫通度も大きい。実施例2および比較
例3は、実施例1および比較例2で用いた高強力PVA
繊維よりさらに高強力高弾性率なポリアリレート繊維を
用いた場合の例であるが、その繊維強度・弾性率が高い
点でFRPの曲げ強力も向上するが、比較例3の場合は
深絞り性不良で、貫通度が改良されない。これに対して
実施例2の場合は、深絞り性が良好で、繊維強度をよく
活かした優れた曲げ強力で貫通度の低い優れた深絞りF
RPが得られる。
【0018】
【発明の効果】本発明により、単繊維引張強度が100
kg/mm2以上、単繊維引張弾性率が4000kg/mm2以上
の有機合成繊維からなる編物を用いて深絞り成形で得ら
れるFRPは、汎用有機合成繊維のポリエステルの編物
で得られるFRPと比較して、曲げ強度、耐衝撃性とも
に改善され、また、織物を裁断して成形したFRPと比
較してもその作業性はもとよりその性能が大きく改善さ
れている。 したがって本発明で得られるFRPは、自
動車、車両、船舶、浴槽等の外板としてのみならず、ヘ
ルメット材として、安全靴の爪先或いは踵部の補強材と
して、またカバン類、ケース類、船外機カバーとしてな
ど、幅広い用途に適用できるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 105:10 (72)発明者 近藤 志郎 東京都中央区日本橋3丁目8番2号 株式 会社クラレ内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単繊維引張強度が100kg/mm2以上、
    単繊維引張弾性率が4000kg/mm2以上の有機合成繊
    維からなる編物を補強材として用い深絞り成形してなる
    繊維補強樹脂成形物。
JP04061271A 1992-02-14 1992-02-14 繊維補強樹脂成形物 Expired - Fee Related JP3142078B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04061271A JP3142078B2 (ja) 1992-02-14 1992-02-14 繊維補強樹脂成形物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04061271A JP3142078B2 (ja) 1992-02-14 1992-02-14 繊維補強樹脂成形物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05220853A true JPH05220853A (ja) 1993-08-31
JP3142078B2 JP3142078B2 (ja) 2001-03-07

Family

ID=13166390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04061271A Expired - Fee Related JP3142078B2 (ja) 1992-02-14 1992-02-14 繊維補強樹脂成形物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3142078B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000158549A (ja) * 1998-11-27 2000-06-13 Toyama Prefecture 単一の素材で構成されるfrpとその製造方法
JP2005121237A (ja) * 2005-02-03 2005-05-12 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 樹脂歯車
WO2010061549A1 (ja) * 2008-11-26 2010-06-03 株式会社クラレ 耐衝撃性複合体
JP2010280212A (ja) * 2009-05-08 2010-12-16 Toshinori Ochiai Frp素材、frp成形品、及びそれ等の製造方法
JP2011033200A (ja) * 2010-11-16 2011-02-17 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 樹脂歯車の製造法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000158549A (ja) * 1998-11-27 2000-06-13 Toyama Prefecture 単一の素材で構成されるfrpとその製造方法
JP2005121237A (ja) * 2005-02-03 2005-05-12 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 樹脂歯車
WO2010061549A1 (ja) * 2008-11-26 2010-06-03 株式会社クラレ 耐衝撃性複合体
JP5643109B2 (ja) * 2008-11-26 2014-12-17 株式会社クラレ 耐衝撃性複合体
JP2010280212A (ja) * 2009-05-08 2010-12-16 Toshinori Ochiai Frp素材、frp成形品、及びそれ等の製造方法
JP2011033200A (ja) * 2010-11-16 2011-02-17 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 樹脂歯車の製造法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3142078B2 (ja) 2001-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5075904A (en) Helmet with reinforcement
KR0169993B1 (ko) 열성형성 복합 쉬트
US4407885A (en) Composite article
JP4615398B2 (ja) 炭素繊維複合材料成形体
US20180079372A1 (en) Interior part and method for manufacturing the same
BR0316903A (pt) Processo e composição para fazer um pré-impregnado de formato quase-final, artigo de pré-impregnado, artigo de compósito, composição de pré-impregnado, aparelhagem para fazer um pré-impregado de formato quase final e estrutura de compósito
US20220034012A1 (en) Nonwoven-fabric structure and manufacturing method therefor
US4867086A (en) Method of making a dry fiber form and composites prepared therefrom
JP3142078B2 (ja) 繊維補強樹脂成形物
JP2885038B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂シ−ト及びその製造方法
US3317645A (en) Method for forming molded articles
JP2012241183A (ja) 繊維複合材料およびそれを用いたサンドイッチ材
JP7387963B2 (ja) プリプレグ、プリプレグの製造方法、成形体、及び成形体の製造方法
JP2958036B2 (ja) 耐貫通性複合成形物
JPS648739B2 (ja)
Nakamura et al. The effect of newly developed blank holder on press forming of glass-cloth reinforced thermo-plastic sheet
US2875474A (en) Process of shaping resin-impregnated filamentary material
US2996411A (en) Resin-impregnated filamentary material
JP2019523814A (ja) 複合部品または材料の機械加工または製造のためのフレキシブルコア
KR20030057340A (ko) 자동차용 내장재
CN113085052A (zh) 一种横编全成形头盔壳体预制件、制备方法及其头盔壳体
JP3303442B2 (ja) プリプレグ
JP7340950B2 (ja) 積層体およびその製造方法
JP2007090811A (ja) 繊維強化プラスチック部材および繊維強化プラスチック部材の製造方法
JPH07197304A (ja) ヘルメット

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071222

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees