JPH11309797A - 繊維強化樹脂複合材成形体及びその製造法 - Google Patents
繊維強化樹脂複合材成形体及びその製造法Info
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- JPH11309797A JPH11309797A JP10118217A JP11821798A JPH11309797A JP H11309797 A JPH11309797 A JP H11309797A JP 10118217 A JP10118217 A JP 10118217A JP 11821798 A JP11821798 A JP 11821798A JP H11309797 A JPH11309797 A JP H11309797A
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/02—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising combinations of reinforcements, e.g. non-specified reinforcements, fibrous reinforcing inserts and fillers, e.g. particulate fillers, incorporated in matrix material, forming one or more layers and with or without non-reinforced or non-filled layers
- B29C70/021—Combinations of fibrous reinforcement and non-fibrous material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】繊維強化樹脂複合材料成形体の塗装工程を省
き、着色耐久性の高い成形物を提供すること。 【解決手段】繊維強化樹脂複合材の成型に当たり、プリ
プレグ又はフィラメントワインドによってレイアップ後
マトリックス樹脂の硬化前に発色材を表面に配し、次い
でテープラップ又は成形型に装着しマトリックス樹脂を
硬化させることを特徴とする繊維強化樹脂複合材の成形
体の製造方法。
き、着色耐久性の高い成形物を提供すること。 【解決手段】繊維強化樹脂複合材の成型に当たり、プリ
プレグ又はフィラメントワインドによってレイアップ後
マトリックス樹脂の硬化前に発色材を表面に配し、次い
でテープラップ又は成形型に装着しマトリックス樹脂を
硬化させることを特徴とする繊維強化樹脂複合材の成形
体の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化樹脂複合
材の彩色成形体及びその製造法に関するものである。更
に詳しくは、繊維強化樹脂複合材成形体、特に釣り竿、
ゴルフクラブシャフト等の成形体の表面に塗装すること
なく、彩色した成形体及びその製造法に関するものであ
る。
材の彩色成形体及びその製造法に関するものである。更
に詳しくは、繊維強化樹脂複合材成形体、特に釣り竿、
ゴルフクラブシャフト等の成形体の表面に塗装すること
なく、彩色した成形体及びその製造法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術】従来、ガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリ
アミド繊維等を強化材とし、合成樹脂をマトリックスと
した複合材料は、スポーツ用品、自動車部品を始め広く
使用されている。特に炭素繊維を強化材とした複合材料
は、炭素繊維の深みのある装飾的効果が力強さ、躍動感
を与え、スポーツ用品分野では無塗装で使用される場合
が多い。一方においては、炭素繊維は黒の単色であるた
め、塗装、彩色を行い、釣り竿等、カラフルに仕上げ
て、明るいイメージの表面加工を行うことも行われてい
る。このように繊維強化樹脂複合材を彩色する場合、成
形後表面を研磨し、更に彩色する方法が多く採用されて
いる。また、別の方法では、表面の研磨を省略し、表面
にＣＶＤまたはＰＶＤによって皮膜を形成し、多彩な彩
色を行う方法も提案されている（特開平９−７２９１２
号公報）。
アミド繊維等を強化材とし、合成樹脂をマトリックスと
した複合材料は、スポーツ用品、自動車部品を始め広く
使用されている。特に炭素繊維を強化材とした複合材料
は、炭素繊維の深みのある装飾的効果が力強さ、躍動感
を与え、スポーツ用品分野では無塗装で使用される場合
が多い。一方においては、炭素繊維は黒の単色であるた
め、塗装、彩色を行い、釣り竿等、カラフルに仕上げ
て、明るいイメージの表面加工を行うことも行われてい
る。このように繊維強化樹脂複合材を彩色する場合、成
形後表面を研磨し、更に彩色する方法が多く採用されて
いる。また、別の方法では、表面の研磨を省略し、表面
にＣＶＤまたはＰＶＤによって皮膜を形成し、多彩な彩
色を行う方法も提案されている（特開平９−７２９１２
号公報）。
【０００３】着色堅牢性を高める手段として、プリプレ
グ自体を着色する方法もあるが、このような方法では、
マトリックス樹脂中に顔料が混入する事になるため、表
面材の樹脂特性が変わり、また表面材用と内層用とを区
別しなければならないという煩雑さが伴う。
グ自体を着色する方法もあるが、このような方法では、
マトリックス樹脂中に顔料が混入する事になるため、表
面材の樹脂特性が変わり、また表面材用と内層用とを区
別しなければならないという煩雑さが伴う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来法にあ
っては、成形後何らかの手段で、彩色するものである
が、このような方法によると、成形時の工数が増え、コ
スト高の要因になる。また、成形後彩色した場合、表面
層に塗膜が形成されていることになり、耐久性に欠ける
という問題がある。特にテニスラケットのように強くこ
すれる事のあるスポーツ用品、釣り竿のように、岩や石
に当たることのある用品にあっては塗膜の耐久性が要求
される。本発明はこのような問題を解決するものであ
る。
っては、成形後何らかの手段で、彩色するものである
が、このような方法によると、成形時の工数が増え、コ
スト高の要因になる。また、成形後彩色した場合、表面
層に塗膜が形成されていることになり、耐久性に欠ける
という問題がある。特にテニスラケットのように強くこ
すれる事のあるスポーツ用品、釣り竿のように、岩や石
に当たることのある用品にあっては塗膜の耐久性が要求
される。本発明はこのような問題を解決するものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】１） マトリックス樹脂
の表面層に発色材が目視可能な状態で埋没している事を
特徴とする繊維強化樹脂複合材成形体。 ２） 繊維強化樹脂複合材の成型に当たり、プリプレグ
又はフィラメントワインドによってレイアップ後マトリ
ックス樹脂の硬化前に発色材を表面に配し、次いでテー
プラップ又は成形型に装着しマトリックス樹脂を硬化さ
せることを特徴とする繊維強化樹脂複合材成形体の製造
方法。
の表面層に発色材が目視可能な状態で埋没している事を
特徴とする繊維強化樹脂複合材成形体。 ２） 繊維強化樹脂複合材の成型に当たり、プリプレグ
又はフィラメントワインドによってレイアップ後マトリ
ックス樹脂の硬化前に発色材を表面に配し、次いでテー
プラップ又は成形型に装着しマトリックス樹脂を硬化さ
せることを特徴とする繊維強化樹脂複合材成形体の製造
方法。
【０００６】本発明によると、成形後の塗装をすること
なく彩色が可能でありしかも発色材がマトリックス樹脂
に埋没しているため、着色面の耐久性に優れる。
なく彩色が可能でありしかも発色材がマトリックス樹脂
に埋没しているため、着色面の耐久性に優れる。
【０００７】また、成形時においては、塗装に先立ち通
常行われている研磨表面荒らしの工程も不要となり、製
造工程の工数減少にも効果があり、研磨による成形体の
物性低下も防げる効果もある。
常行われている研磨表面荒らしの工程も不要となり、製
造工程の工数減少にも効果があり、研磨による成形体の
物性低下も防げる効果もある。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明を図面によって説明する。
図１は本発明の成形品の断面模式図を示したものであ
る。図１において、１は彩色層、２は繊維強化樹脂層を
それぞれ示す。１の彩色層には発色材３が分散され、こ
この発色材によって、彩色される。１の彩色層には、マ
トリックス樹脂層に発色材３を含む。発色材３として
は、グンジョウ、カドミウム、ベンガラ、チタン白など
の各種顔料、発色フレーク、金属フレーク等が使用でき
る。これらの発色剤は粉末であれば直接塗布したり有機
溶媒等に分散させ塗布する、また、液状であればスプレ
ーにて吹き付け彩色する方法がある。
図１は本発明の成形品の断面模式図を示したものであ
る。図１において、１は彩色層、２は繊維強化樹脂層を
それぞれ示す。１の彩色層には発色材３が分散され、こ
この発色材によって、彩色される。１の彩色層には、マ
トリックス樹脂層に発色材３を含む。発色材３として
は、グンジョウ、カドミウム、ベンガラ、チタン白など
の各種顔料、発色フレーク、金属フレーク等が使用でき
る。これらの発色剤は粉末であれば直接塗布したり有機
溶媒等に分散させ塗布する、また、液状であればスプレ
ーにて吹き付け彩色する方法がある。
【０００９】また、中空のカプセルを成形時に埋没さ
せ、研磨、再彩色によって多彩な彩色が可能になる。２
の繊維強化樹脂層は、強化繊維材とマトリックス樹脂と
を複合された層である。繊維強化材は、炭素繊維、ガラ
ス繊維、芳香族ポリアミド繊維、各種のウイスカー等で
ある。これらの繊維強化材の内、炭素繊維、芳香族ポリ
アミド繊維等は固有の色調が趣を持ち表面の発色材含有
層（彩色層）と相俟って深みのある意匠効果を与えるこ
とができる。マトリックス樹脂は繊維強化樹脂複合材成
形用に広く使用されている樹脂が使用できる。特にエポ
キシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が好適である。硬
化温度は樹脂／硬化剤の組み合わせにより室温〜２００
℃まで種々選択できる。本発明の彩色はマトリックス樹
脂の表面層に発色材が埋没しているため、津軽塗りや螺
鈿仕上げのような堅牢さと多彩な装飾仕上げができる。
せ、研磨、再彩色によって多彩な彩色が可能になる。２
の繊維強化樹脂層は、強化繊維材とマトリックス樹脂と
を複合された層である。繊維強化材は、炭素繊維、ガラ
ス繊維、芳香族ポリアミド繊維、各種のウイスカー等で
ある。これらの繊維強化材の内、炭素繊維、芳香族ポリ
アミド繊維等は固有の色調が趣を持ち表面の発色材含有
層（彩色層）と相俟って深みのある意匠効果を与えるこ
とができる。マトリックス樹脂は繊維強化樹脂複合材成
形用に広く使用されている樹脂が使用できる。特にエポ
キシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が好適である。硬
化温度は樹脂／硬化剤の組み合わせにより室温〜２００
℃まで種々選択できる。本発明の彩色はマトリックス樹
脂の表面層に発色材が埋没しているため、津軽塗りや螺
鈿仕上げのような堅牢さと多彩な装飾仕上げができる。
【００１０】本発明により彩色された成形体は、釣り
竿、ゴルフクラブのシャフト、テニスラケットなどのス
ポーツグッズや工業用のローラーシャフト、ロボットア
ーム等、多用途に応用可能である。
竿、ゴルフクラブのシャフト、テニスラケットなどのス
ポーツグッズや工業用のローラーシャフト、ロボットア
ーム等、多用途に応用可能である。
【００１１】本発明の成形品の製造法を説明する。成形
は、通常の繊維強化樹脂複合材成形と同様の材料が使用
されて成形される。例えばプレス成形、オートクレーブ
成形、フィラメントワインド成形、プルトルージョン成
形等が使用できる。この段階は通常の成形法と変わら
ず、成形物の繊維体積含有率が５０〜７０％になるよう
に、プリプレグ幅の樹脂含有率や樹脂流れ量をコントロ
ールして両者の比を決めればよい。
は、通常の繊維強化樹脂複合材成形と同様の材料が使用
されて成形される。例えばプレス成形、オートクレーブ
成形、フィラメントワインド成形、プルトルージョン成
形等が使用できる。この段階は通常の成形法と変わら
ず、成形物の繊維体積含有率が５０〜７０％になるよう
に、プリプレグ幅の樹脂含有率や樹脂流れ量をコントロ
ールして両者の比を決めればよい。
【００１２】成形は、マンドレル（芯金）にプリプレグ
又はフィラメントワインドによってレイアップする。こ
の段階ではまだマトリックス樹脂が硬化しておらず、且
つ粘着性があるため、この段階で液状または粉体の発色
材を塗布する。
又はフィラメントワインドによってレイアップする。こ
の段階ではまだマトリックス樹脂が硬化しておらず、且
つ粘着性があるため、この段階で液状または粉体の発色
材を塗布する。
【００１３】発色材は単色、多色いずれでも良く、また
あらかじめ離型性のあるポリマーフィルム等に模様を描
くように配色し、レイアップした層の上から配色された
フィルムを張り付け、転写して模様付けする事もでき
る。配色されたフィルムを張り付けたまま成形後、フィ
ルムを剥がす方法で着色させることもある 。
あらかじめ離型性のあるポリマーフィルム等に模様を描
くように配色し、レイアップした層の上から配色された
フィルムを張り付け、転写して模様付けする事もでき
る。配色されたフィルムを張り付けたまま成形後、フィ
ルムを剥がす方法で着色させることもある 。
【００１４】発色材を塗布した後、例えばフィラメント
ワインド成形では通常の収縮テープをスパイラル状に巻
き付け（テープラップ）後樹脂を硬化させる。或いは成
形型に装着し樹脂を硬化させる。樹脂の硬化過程で一旦
樹脂粘度が低下するため発色材はマトリックス樹脂に取
り込まれ、硬化後のマトリックス樹脂に埋没されことに
なる。樹脂の硬化は特に制限無く、通常の方法が採用さ
れる。例えばマンドレルにレイアップ後テープラップし
たものであれば、使用されているマトリックス樹脂の硬
化温度に設定された硬化炉の中に垂直に懸架した後、所
定時間保持させることで硬化が終了する。
ワインド成形では通常の収縮テープをスパイラル状に巻
き付け（テープラップ）後樹脂を硬化させる。或いは成
形型に装着し樹脂を硬化させる。樹脂の硬化過程で一旦
樹脂粘度が低下するため発色材はマトリックス樹脂に取
り込まれ、硬化後のマトリックス樹脂に埋没されことに
なる。樹脂の硬化は特に制限無く、通常の方法が採用さ
れる。例えばマンドレルにレイアップ後テープラップし
たものであれば、使用されているマトリックス樹脂の硬
化温度に設定された硬化炉の中に垂直に懸架した後、所
定時間保持させることで硬化が終了する。
【００１５】内圧成形による場合は、型内にレイアップ
されたプリプレグ積層体を装着した状態で内側より流体
を圧入し、型の内壁に積層体を押しつけ、所定温度で所
定時間保持し成形する。平板であれば、オートクレー
ブ、又はプレス成形によって成形される。
されたプリプレグ積層体を装着した状態で内側より流体
を圧入し、型の内壁に積層体を押しつけ、所定温度で所
定時間保持し成形する。平板であれば、オートクレー
ブ、又はプレス成形によって成形される。
【００１６】以上によって成形された成形物は、無塗装
でもマトリックス樹脂の表面層に埋没した発色材によっ
て、耐久性ある彩色成形物となる。しかも、発色材が樹
脂の中に埋没されているため、奥行きのある色調が得ら
れる。以上の成形物は、更に研磨と仕上げ塗装を併用す
ることもできる。
でもマトリックス樹脂の表面層に埋没した発色材によっ
て、耐久性ある彩色成形物となる。しかも、発色材が樹
脂の中に埋没されているため、奥行きのある色調が得ら
れる。以上の成形物は、更に研磨と仕上げ塗装を併用す
ることもできる。
【００１７】
【実施例】炭素繊維を強化材繊維とし、ビスフェノール
Ａ系エポキシ樹脂を主成分とする樹脂を含む、樹脂含有
率３０重量％一方向プリプレグ（目付７５ｇ／ｍ2、東
邦レーヨン社製）を、外径１０ｍｍ、テーパー角度０．
７度のテーパーマンドレルに、配向角度を内側から０゜
／９０゜／０゜の３層にレイアップした。この積層体表
面に発色材として、平均粒径０．３８μｍの酸化チタン
粉末を５ｍｇを直接刷毛等でまき付けて塗布した。次い
で、幅１５ｍｍのラッピングテープを３ｍｍピッチで積
層体の外周をテープラップし、１３０℃の硬化炉の中に
垂直に懸架し９０分維持し樹脂を硬化させた。次いで、
常温まで放冷後硬化炉から取り出し、ラップテープをは
がした。以上の如くして得られた成形物は、テープの間
からにじみ出した樹脂を除去し製品とした。このもの
は、無塗装のままで既に白色の深みのある彩色が施され
ており、意匠性に優れるものであった。 また、研磨・
塗装の必要がないのでコスト面で安価に、着色された成
形物が得られた。
Ａ系エポキシ樹脂を主成分とする樹脂を含む、樹脂含有
率３０重量％一方向プリプレグ（目付７５ｇ／ｍ2、東
邦レーヨン社製）を、外径１０ｍｍ、テーパー角度０．
７度のテーパーマンドレルに、配向角度を内側から０゜
／９０゜／０゜の３層にレイアップした。この積層体表
面に発色材として、平均粒径０．３８μｍの酸化チタン
粉末を５ｍｇを直接刷毛等でまき付けて塗布した。次い
で、幅１５ｍｍのラッピングテープを３ｍｍピッチで積
層体の外周をテープラップし、１３０℃の硬化炉の中に
垂直に懸架し９０分維持し樹脂を硬化させた。次いで、
常温まで放冷後硬化炉から取り出し、ラップテープをは
がした。以上の如くして得られた成形物は、テープの間
からにじみ出した樹脂を除去し製品とした。このもの
は、無塗装のままで既に白色の深みのある彩色が施され
ており、意匠性に優れるものであった。 また、研磨・
塗装の必要がないのでコスト面で安価に、着色された成
形物が得られた。
【００１８】
【発明の効果】本発明により、表面に塗装することな
く、彩色した成形体を提供できた。また、マトリックス
樹脂の表面層に発色剤を埋没しているため、耐久性ある
彩色成形物を提供できた。しかも、研磨・塗装の必要が
ないので成形時の工数が減り、低コストで成形物を提供
できるようになった。
く、彩色した成形体を提供できた。また、マトリックス
樹脂の表面層に発色剤を埋没しているため、耐久性ある
彩色成形物を提供できた。しかも、研磨・塗装の必要が
ないので成形時の工数が減り、低コストで成形物を提供
できるようになった。
【図１】本発明の成形品の断面模式図を示したものであ
る。
る。
１：彩色層 ２：発色剤 ３：繊維強化樹脂層
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｌ 23:00
Claims (2)
- 【請求項１】マトリックス樹脂の表面層に発色材が目視
可能な状態で埋没している事を特徴とする繊維強化樹脂
複合材成形体。 - 【請求項２】繊維強化樹脂複合材の成型に当たり、プリ
プレグ又はフィラメントワインドによってレイアップ後
マトリックス樹脂の硬化前に発色材を表面に配し、次い
でテープラップ又は成形型に装着しマトリックス樹脂を
硬化させることを特徴とする繊維強化樹脂複合材成形体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10118217A JPH11309797A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 繊維強化樹脂複合材成形体及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10118217A JPH11309797A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 繊維強化樹脂複合材成形体及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11309797A true JPH11309797A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14731127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10118217A Pending JPH11309797A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 繊維強化樹脂複合材成形体及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11309797A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006034292A (ja) * | 2004-07-27 | 2006-02-09 | Luca Pirazzini | 複合材料からなる管状部材及びその製造方法 |
| WO2010108916A1 (en) | 2009-03-23 | 2010-09-30 | A. Peruzza S.R.L. | Film for production of composite material artefacts, production method of said film and production method of composite material artefacts using said film |
| US8241139B2 (en) | 2010-02-24 | 2012-08-14 | Sri Sports Limited | Golf club |
| US8951142B2 (en) | 2010-02-24 | 2015-02-10 | Sri Sports Limited | Golf club |
-
1998
- 1998-04-28 JP JP10118217A patent/JPH11309797A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006034292A (ja) * | 2004-07-27 | 2006-02-09 | Luca Pirazzini | 複合材料からなる管状部材及びその製造方法 |
| EP1621322A3 (en) * | 2004-07-27 | 2006-03-29 | Luca Pirazzini | Tubular element made of carbon fiber-based composite material and method of producing the same |
| WO2010108916A1 (en) | 2009-03-23 | 2010-09-30 | A. Peruzza S.R.L. | Film for production of composite material artefacts, production method of said film and production method of composite material artefacts using said film |
| JP2012521313A (ja) * | 2009-03-23 | 2012-09-13 | ア・ペルッツァ・エッセ・エッレ・エッレ | 複合材料製品を製造するための膜、該膜の製造方法、及び該膜を使用した複合材料製品の製造方法 |
| RU2525175C2 (ru) * | 2009-03-23 | 2014-08-10 | А. Перуцца С.Р.Л. | Пленка для получения изделий из композитного материала, способ получения упомянутой пленки и способ получения изделий из композитного материала с использованием упомянутой пленки |
| US8241139B2 (en) | 2010-02-24 | 2012-08-14 | Sri Sports Limited | Golf club |
| US8784231B2 (en) | 2010-02-24 | 2014-07-22 | Sri Sports Limited | Golf club |
| US8951142B2 (en) | 2010-02-24 | 2015-02-10 | Sri Sports Limited | Golf club |
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