JPH06106631A - 繊維強化樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機能性付与剤を浪費することなく、表層に機
能性付与剤の含有率の低い部分を生じることなく、他の
成形型を必要とせず、機能性付与剤を含有する表層と表
層よりも機能性付与剤の含有率の低い芯材とからなる長
尺の繊維強化樹脂成形体を製造することを目的とする。 【構成】 機能性樹脂供給孔が設置された筒状型の中空
部に硬化性樹脂含浸繊維基材と繊維基材とを一端側から
引き込み、繊維基材を筒状型の内面に沿わせながら筒状
に配置すると共に、硬化性樹脂含浸繊維基材を筒状型内
の繊維基材の内側に貫通させて配置し、硬化性樹脂含浸
繊維基材と繊維基材とを他端側から引き抜きつつ、機能
性樹脂を機能性樹脂供給孔を通して筒状型の内面に供給
し繊維基材に含浸させ、筒状型内で熱硬化性樹脂を硬化
させる、繊維強化樹脂成形体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機能性付与剤を含有す
る表層と表層よりも機能性付与剤の含有率の低い芯材と
からなる長尺の繊維強化樹脂成形体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】長手方向の強度に優れた長尺の繊維強化
樹脂成形体を製造するのに、樹脂含浸繊維基材を所望の
形状の筒状型に供給して成形、硬化しながら連続的に引
き抜く引抜成形法が用いられている。又、繊維強化樹脂
成形体に耐候性、難燃性、防カビ性等の機能を付与す
る、あるいは着色する等のためには、樹脂配合物に紫外
線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、無機充填材、防カビ
剤、顔料等の機能性付与剤が配合される。

【０００３】ところで、機能性付与剤の機能は繊維強化
樹脂成形体の表面層でのみ発揮されるので、繊維強化樹
脂成形体の内部に機能性付与剤を表層と同じ含有率で使
用することは機能性付与剤を浪費することになる。その
ため、機能性付与剤を含有する表層と表層よりも機能性
付与剤の含有率の低い芯材とからなる繊維強化樹脂成形
体の製造方法が求められた。

【０００４】そのような繊維強化樹脂成形体の製造方法
には、機能性付与剤と熱硬化性樹脂とからなる機能性樹
脂を機能性樹脂含浸槽に供給し、熱硬化性樹脂からなる
機能性樹脂よりも機能性付与剤の含有率の低い硬化性樹
脂を硬化性樹脂含浸槽に供給し、機能性樹脂含浸槽で繊
維基材に機能性樹脂を含浸させた機能性樹脂含浸繊維基
材と硬化性樹脂含浸槽で繊維基材に硬化性樹脂を含浸さ
せた硬化性樹脂含浸繊維基材とを両端の開口した筒状型
の中空部に一端側から引き込み、機能性樹脂含浸繊維基
材を筒状型の内面に沿わせながら貫通させて筒状に配置
すると共に、硬化性樹脂含浸繊維基材を筒状型内の筒状
の機能性樹脂含浸繊維基材の内側に貫通させて配置し、
機能性樹脂含浸繊維基材と硬化性樹脂含浸繊維基材とを
他端側から引き抜きつつ、筒状型内で熱硬化性樹脂を硬
化させる繊維強化樹脂成形体の製造方法が用いられる。

【０００５】しかしながら、この繊維強化樹脂成形体の
製造方法は、機能性樹脂含浸繊維基材と硬化性樹脂含浸
繊維基材とを筒状型の中空部に一端側から引き込むとき
に、繊維基材に含浸した機能性樹脂と硬化性樹脂とが絞
り出され、絞り出された樹脂が混ざり、絞り出された樹
脂を回収しても機能性樹脂に利用することができず機能
性付与剤を浪費する、及び機能性樹脂含浸繊維基材の機
能性樹脂が、混ざった樹脂で置き替わり表層に機能性付
与剤の含有率の低い部分が生じる等の欠点があった。

【０００６】又、特公昭６０−５４５４号公報には、筒
状型内に芯材を連続的に挿入しつつ、繊維基材を芯材と
筒状型との空隙に通して芯材と共に引き抜き、熱硬化性
樹脂を筒状型内で芯材と筒状型との空隙に充填する長尺
の繊維強化樹脂成形体の製造方法が提案されている。こ
の製造方法は、表層に機能性付与剤の含有率の低い部分
が生じることがなく、機能性付与剤を浪費することがな
いが、芯材を筒状型に供給する前に芯材を成形するため
の他の成形型を必要とする欠点があった。

【０００７】又、特開平２−１８２４３７号公報には、
樹脂を型の内面に供給する樹脂供給孔が型内に設置され
ている両端の開口した筒状型に、フェノール樹脂を含浸
させた多数本のガラスロービングと多数本の樹脂未含浸
ガラスロービングとを筒状型の中空部に一端側から引き
込み貫通させて、筒状型を貫通させたガラスロービング
を他端側から引き抜きつつ、フェノール樹脂を樹脂供給
孔を通して筒状型内に圧入する引き抜き成形方法が記載
されている。しかしながら、この製造方法は、表面状態
の良好なフェノール樹脂とガラスロービングとからなる
均一な樹脂分布の成形体の製造方法であるので、機能性
付与剤を用いる繊維強化樹脂成形体を製造する場合の機
能性付与剤の浪費の問題を解決していない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑み、機能性付与剤を含有する表層と表層よりも機能性
付与剤の含有率の低い芯材とからなる長尺の繊維強化樹
脂成形体を、機能性付与剤を浪費することなく、表層に
機能性付与剤の含有率の低い部分を生じることなく、他
の成形型を必要としない繊維強化樹脂成形体の製造方法
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以下、本発明を図面を参
照して説明する。図１は本発明の製造方法の一例を示す
説明図である。

【００１０】図１中、１は繊維強化樹脂成形体の機能性
付与剤を含有する表層であり、２は繊維強化樹脂成形体
の表層１よりも機能性付与剤の含有率の低い芯材であ
り、３は表層１と芯材２とからなる繊維強化樹脂成形体
である。

【００１１】４は表層１を構成する繊維基材であり、５
は表層１を構成する機能性付与剤と熱硬化性樹脂とから
なる機能性樹脂であり、機能性樹脂５を表層を構成する
繊維基材４に含浸させて、硬化させることによって表層
１が得られる。１１は表層を構成する繊維基材４の原反
ロールであり、表層を構成する繊維基材４は原反ロール
１１から供給される。

【００１２】６は硬化性樹脂含浸繊維基材であり、２２
は芯材を構成する繊維基材であり、２３は熱硬化性樹脂
からなる硬化性樹脂であり、硬化性樹脂２３は機能性樹
脂５よりも機能性付与剤の含有率が低く、硬化性樹脂２
３を芯材を構成する繊維基材２２に含浸させることによ
って硬化性樹脂含浸繊維基材６が得られ、硬化性樹脂含
浸繊維基材６を硬化させることによって芯材２が得られ
る。２１は芯材を構成する繊維基材２２の原反ロールで
あり、２４は硬化性樹脂２３を芯材を構成する繊維基材
２２に含浸させる硬化性樹脂含浸槽であり、芯材を構成
する繊維基材２２は原反ロール２１から供給され、硬化
性樹脂含浸槽２４に供給された硬化性樹脂２３に含浸さ
れ、硬化性樹脂含浸繊維基材６となる。

【００１３】７は機能性樹脂を型の内面に供給する機能
性樹脂供給孔が型内に設置されている両端の開口した筒
状型であり、１２は機能性樹脂５を型の内面に供給する
機能性樹脂供給孔であり、筒状型７内で表層を構成する
繊維基材４に機能性樹脂５を含浸させて、機能性樹脂５
と硬化性樹脂２３とを加熱し硬化させて、表層１と芯材
２とからなる繊維強化樹脂成形体３を製造する。８は繊
維強化樹脂成形体３を引き取る引取機であり、９は繊維
基材４と繊維基材２２と硬化性樹脂含浸繊維基材６を整
列、誘導するガイドであり、繊維基材４と硬化性樹脂含
浸繊維基材６とはガイド９によって筒状型７の中空部の
開口部の一端に誘導され、引取機８によって引き抜かれ
る。

【００１４】本発明に於いて用いられる熱硬化性樹脂と
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、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が挙
げられる。

【００１５】本発明に於いて用いられる機能性付与剤と
しては、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−
（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾト
リアゾールなどの紫外線吸収剤、２，６−ジ−ｔ−ブチ
ル−４−エチルフェノール、２，２’−メチレン−ビス
−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）などの酸
化防止剤、ハロゲン化合物、リン酸エステルなどの難燃
剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの無
機充填材、１０，１０’−オキシビスフェノキシアルシ
ンなどの防カビ剤、顔料等が挙げられる。

【００１６】本発明に於いて用いられる芯材を構成する
繊維基材２２及び表層を構成する繊維基材４の繊維とし
ては、ガラス繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、炭素
繊維等があげられ、これらを組み合わせてもよい。芯材
を構成する繊維基材２２及び表層を構成する繊維基材４
の形態としては、ロービング、チョップドストランドマ
ット、コンティニアスマット、ロービングクロス等が挙
げられ、併用されてもよい。

【００１７】本発明に於いては、硬化性樹脂含浸繊維基
材６と表層を構成する繊維基材４とを筒状型７の中空部
に一端側から引き込み、表層を構成する繊維基材４を筒
状型７の内面に沿わせながら貫通させて筒状に配置する
と共に、硬化性樹脂含浸繊維基材６を筒状型７内の筒状
の表層を構成する繊維基材４の内側に貫通させて配置
し、硬化性樹脂含浸繊維基材６と表層を構成する繊維基
材４とを他端側から引き抜きつつ、機能性樹脂５を機能
性樹脂供給孔１２を通して筒状型７の内面に供給し表層
を構成する繊維基材４に含浸させる。機能性樹脂５を筒
状型７内に供給する機能性樹脂供給孔１２の位置は、筒
状型７内で機能性樹脂５の熱硬化性樹脂の硬化が十分進
行する程度に筒状型７の他端側から離れているのがよ
い。

【００１８】次いで、筒状型７内で、機能性樹脂５の含
浸した筒状の表層を構成する繊維基材４と硬化性樹脂含
浸繊維基材６とを加熱し、これらに含まれる熱硬化性樹
脂を硬化させ、機能性付与剤を含有する表層１と表層よ
りも機能性付与剤の含有率の低い芯材２とからなる繊維
強化樹脂成形体３を得る。得られた繊維強化樹脂成形体
３を筒状型７から連続的に引取機８に引き取り、切断機
等によって所定長さに切断する等後加工する。

【００１９】

【作用】本発明の繊維強化樹脂成形体の製造方法におい
ては、樹脂を含浸した繊維基材が筒状型に引き込まれる
ときに、筒状型の一端では樹脂が熱硬化性樹脂からなる
機能性樹脂よりも機能性付与剤の含有率の低い硬化性樹
脂のみからなるので、絞り出された樹脂は硬化性樹脂と
して回収でき、一旦表層を構成する繊維基材に硬化性樹
脂が付着しても、筒状型内で機能性樹脂が筒状型の内面
側から供給されるので、機能性樹脂と繊維基材からなる
表層を機能性付与剤の含有率の低い部分を生じることな
く得ることができる。又、機能性樹脂は、繊維強化樹脂
成形体の表層のみに存在し、芯材は表層よりも機能性付
与剤の含有率が低く、絞り出されて回収する樹脂は芯材
を構成する樹脂であるので機能性付与剤を無用に消費す
ることなく、従って機能性付与剤を浪費することがな
い。又、一つの成形型のみで繊維強化樹脂成形体を製造
するので、他の成形型を必要としない。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図１に基づいて具
体的に説明する。実施例１ 図１に示される製造工程を設置し、繊維強化樹脂成形体
を製造した。筒状型の一端側から絞り出される樹脂は回
収して硬化性樹脂含浸槽２４に追加するようにした。

【００２１】筒状型７の中空部は高さ３０ｍｍ、幅２０
０ｍｍの長方形であり、長さが１０００ｍｍで両端が開
口している。又、筒状型７の中空部の内面の引き込み側
開口部から１００ｍｍのところに、機能性樹脂供給孔１
２の先端が開口している。筒状型７の温度を引き込み側
１００℃から引き抜き側１５０℃までの温度勾配をつけ
て設定した。

【００２２】不飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ社
製、商品名ユピカ３５１２）１００重量部、ｔ−ブチル
パーオキシベンゾエート（化薬アクゾ社製、商品名カヤ
ブチルＢ）１重量部、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキ
シル）パーオキシジカーボネート（化薬アクゾ社製、商
品名パーカドックス１６）０．５重量部、正リン酸系内
部離型剤（米国ＤＵＰＯＮＴ社製、商品名ＺＥＬＥＣ
ＵＮ）０．７重量部、及び水酸化アルミニウム１０重量
部を混合して硬化性樹脂２３を得、得られた硬化性樹脂
２３を硬化性樹脂含浸槽２４に供給した。

【００２３】芯材を構成する繊維基材２２をガラス繊維
のロービング（旭ファイバー社製、４４５０番）で構成
し、表層を構成する繊維基材４をガラス繊維のコンティ
ニアスマット（旭ファイバー社製、４５０番）とガラス
繊維のロービング（旭ファイバー社製、４４５０番）と
で構成し、芯材を構成する繊維基材２２と表層を構成す
る繊維基材４のロービングのロービング本数をそれぞれ
８０本、４０本とし、コンティニアスマットの１ｍ当た
りの重量を１７８ｇに調整した。

【００２４】表層を構成する繊維基材４を原反ロール１
１からガイド９を通して、筒状型７の内面形状に合わせ
てロービングの収束とコンティニアスマットの折り曲げ
を行い、筒状型７の内面に沿わせて筒状型７の中空部を
貫通させ筒状に配置すると共に、芯材を構成する繊維基
材２２を原反ロール２１からガイド９を通して、硬化性
樹脂含浸槽２４に供給された硬化性樹脂２３に誘導し、
硬化性樹脂２３を含浸させて硬化性樹脂含浸繊維基材６
とし、ガイド９を通して、筒状型７内の筒状の上記表層
を構成する繊維基材４の内側の形状に合わせてロービン
グの収束を行い、筒状型７内の筒状の表層を構成する繊
維基材４の内側を貫通させた。

【００２５】上記硬化性樹脂含浸繊維基材６と表層を構
成する繊維基材４を筒状型７の他端側から引出し、引取
機８に通し、５０ｃｍ／ｍｉｎで引き抜きつつ、不飽和
ポリエステル樹脂１００重量部、ｔ−ブチルパーオキシ
ベンゾエート１重量部、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘ
キシル）パーオキシジカーボネート０．５重量部、正リ
ン酸系内部離型剤０．７重量部、及び水酸化アルミニウ
ム２００重量部からなる機能性樹脂５を、機能性樹脂供
給孔１２を通して３．０ｋｇｆ／ｃｍ² で筒状型７の内
面に供給した。その結果、水酸化アルミニウムを含有す
る表層１と表層１よりも水酸化アルミニウムの含有率の
低い芯材２とからなる長尺の繊維強化樹脂成形体３を、
表面に水酸化アルミニウムの含有率の低い部分を生じる
ことなく製造することができた。このとき繊維強化樹脂
成形体３を１ｍ製造する間に機能性樹脂５を２ｌ消費し
た。

【００２６】比較例１ 実施例１の芯材に用いる樹脂を硬化性樹脂に代えて実施
例１で用いた機能性樹脂と同じにした他は同様に行っ
た。その結果、機能性樹脂と繊維基材とからなる均一な
樹脂分布の繊維強化樹脂成形体が製造できた。このとき
繊維強化樹脂成形体を１ｍ製造する間に機能性樹脂を４
ｌ消費した。

【００２７】比較例２ 実施例１の表層を構成する繊維基材を機能性樹脂に含浸
させた後に硬化性樹脂含浸繊維基材とともに筒状型に供
給して、機能性樹脂を機能性樹脂供給孔から供給しなか
った他は同様に行った。その結果、表面の所々に水酸化
アルミニウムの含有率の低い部分のある長尺の繊維強化
樹脂成形体が製造された。又、繊維強化樹脂成形体を１
ｍ製造する間に機能性樹脂を３ｌ消費した。

【００２８】

【発明の効果】本発明の繊維強化樹脂成形体の製造方法
は、機能性樹脂が機能性付与剤と熱硬化性樹脂とからな
り、硬化性樹脂が機能性樹脂よりも機能性付与剤の含有
率の低い熱硬化性樹脂からなり、機能性樹脂を型の内面
に供給する機能性樹脂供給孔が型内に設置された両端の
開口した筒状型の中空部に、芯材を構成する繊維基材に
硬化性樹脂を含浸した硬化性樹脂含浸繊維基材と表層を
構成する繊維基材とを、筒状型の一端側から引き込み、
表層を構成する繊維基材を筒状型の内面に沿わせながら
貫通させて筒状に配置すると共に、硬化性樹脂含浸繊維
基材を筒状型内の筒状の表層を構成する繊維基材の内側
に貫通させて配置し、硬化性樹脂含浸繊維基材と表層を
構成する繊維基材とを他端側から引き抜きつつ、機能性
樹脂を機能性樹脂供給孔を通して筒状型の内面に供給し
表層を構成する繊維基材に含浸させ、筒状型内で熱硬化
性樹脂を硬化させる。従って、機能性付与剤を浪費する
ことがなく、表層に機能性付与剤の含有率の低い部分を
生じることなく、他の成形型を必要とせずに、機能性付
与剤を含有する表層と表層よりも機能性付与剤の含有率
の低い芯材とからなる長尺の繊維強化樹脂成形体を製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の製造方法の一例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 表層 ２ 芯材 ３ 繊維強化樹脂成形体 ４ 表層を構成する繊維基材 ５ 機能性樹脂 ６ 硬化性樹脂含浸繊維基材 ７ 筒状型 ８ 引取機 ９ ガイド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表層と芯材とからなり、表層が機能性樹
   脂と表層を構成する繊維基材とからなり、芯材が硬化性
   樹脂と芯材を構成する繊維基材とからなり、機能性樹脂
   が機能性付与剤と熱硬化性樹脂とからなり、硬化性樹脂
   が機能性樹脂よりも機能性付与剤の含有率の低い熱硬化
   性樹脂からなる、長尺の繊維強化樹脂成形体を製造する
   にあたり、機能性樹脂を型の内面に供給する樹脂供給孔
   が型内に設置されている両端の開口した筒状型の中空部
   に、芯材を構成する繊維基材に硬化性樹脂を含浸させた
   硬化性樹脂含浸繊維基材と表層を構成する繊維基材と
   を、筒状型の一端側から引き込み、表層を構成する繊維
   基材を筒状型の内面に沿わせながら貫通させて筒状に配
   置すると共に、硬化性樹脂含浸繊維基材を筒状型内の筒
   状の表層を構成する繊維基材の内側に貫通させて配置
   し、硬化性樹脂含浸繊維基材と表層を構成する繊維基材
   とを他端側から引き抜きつつ、機能性樹脂を機能性樹脂
   供給孔を通して筒状型の内面に供給し表層を構成する繊
   維基材に含浸させ、筒状型内で熱硬化性樹脂を硬化させ
   ることを特徴とする繊維強化樹脂成形体の製造方法。