JPS6054181B2 - 繊維強化プラスチツクの製造法 - Google Patents
繊維強化プラスチツクの製造法Info
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- JPS6054181B2 JPS6054181B2 JP53008597A JP859778A JPS6054181B2 JP S6054181 B2 JPS6054181 B2 JP S6054181B2 JP 53008597 A JP53008597 A JP 53008597A JP 859778 A JP859778 A JP 859778A JP S6054181 B2 JPS6054181 B2 JP S6054181B2
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- Japan
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- carbon fiber
- fiber layer
- curing
- frp
- matrix resin
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- 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.)
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
- H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
- H05B3/148—Silicon, e.g. silicon carbide, magnesium silicide, heating transistors or diodes
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- Laminated Bodies (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は特に大型の繊維強化プラスチックの製造法に
関する。
関する。
繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰという。
）特に強化材の一部に炭素繊維を使用したＦＲＰは軽量
でかつ高強度であり、マトリックス樹脂を適宜に選択す
ることにより優れた耐食性を示すため各種の材料として
広く使用されている。また大部分のＦＲＰはマトリック
ス樹脂としてポリエステル系、エポキシ系などの熱硬化
性樹脂を使用するため、その製造に際しては加熱、硬化
工程を要する。しかしながら、航空機の構造部品、船舶
、タンク等の大型のＦＲＰを製造する時は通常の熱処理
炉（硬化炉）では収容スペースが不足である場合が多く
、従つてます小型の成型体として硬化後組立て接着した
りあるいはまた船舶等のように炉に入れることなく常温
硬化するため、完成まで長時間を要し場合によつてはセ
ミキユアの状態のまま使用に供されるなど問題が多かつ
た。 また、前記常温硬化に際しては、相当な量の硬化
促進剤、反応触媒等を添加する必要があり、このためマ
トリックス樹脂の硬化後の特性が低下しやすく、脆くな
る等の欠点があつた。
でかつ高強度であり、マトリックス樹脂を適宜に選択す
ることにより優れた耐食性を示すため各種の材料として
広く使用されている。また大部分のＦＲＰはマトリック
ス樹脂としてポリエステル系、エポキシ系などの熱硬化
性樹脂を使用するため、その製造に際しては加熱、硬化
工程を要する。しかしながら、航空機の構造部品、船舶
、タンク等の大型のＦＲＰを製造する時は通常の熱処理
炉（硬化炉）では収容スペースが不足である場合が多く
、従つてます小型の成型体として硬化後組立て接着した
りあるいはまた船舶等のように炉に入れることなく常温
硬化するため、完成まで長時間を要し場合によつてはセ
ミキユアの状態のまま使用に供されるなど問題が多かつ
た。 また、前記常温硬化に際しては、相当な量の硬化
促進剤、反応触媒等を添加する必要があり、このためマ
トリックス樹脂の硬化後の特性が低下しやすく、脆くな
る等の欠点があつた。
本発明は前記これらの欠点を解消して、特に大型のＦ
ＲＰの製造において熱処理炉を使用せずかつ、短時間で
マトリックス樹脂を硬化できる新規な硬化工程に関する
ものであつて、その要旨とするところは少なくとも一部
に炭素繊維層を含むＦＲＰの製造における硬化工程にお
いて該炭素繊維層を電気的に接続し、その抵抗発熱によ
りマトリックス樹脂を加熱硬化することを特徴とするＦ
ＲＰの製造法にある。
ＲＰの製造において熱処理炉を使用せずかつ、短時間で
マトリックス樹脂を硬化できる新規な硬化工程に関する
ものであつて、その要旨とするところは少なくとも一部
に炭素繊維層を含むＦＲＰの製造における硬化工程にお
いて該炭素繊維層を電気的に接続し、その抵抗発熱によ
りマトリックス樹脂を加熱硬化することを特徴とするＦ
ＲＰの製造法にある。
本発明においては、電気的に接続された炭素繊維層は
、それに通電をなし、該炭素繊維層を抵抗発熱させてマ
トリックス樹脂の硬化源とするものであるから、炭素繊
維層が強化材の一部あるいは全部を構成する場合は勿論
、実質的には強化材とせず単にマトリックス樹脂を硬化
させる目的でたとえばＦＲＰの表面に貼付し設けられた
ものでも良い。
、それに通電をなし、該炭素繊維層を抵抗発熱させてマ
トリックス樹脂の硬化源とするものであるから、炭素繊
維層が強化材の一部あるいは全部を構成する場合は勿論
、実質的には強化材とせず単にマトリックス樹脂を硬化
させる目的でたとえばＦＲＰの表面に貼付し設けられた
ものでも良い。
以下、本発明を実施例によつて詳述する。
第１図は本発明の方法によつて、ＦＲＰ船を製造する
場合の説明図である。木製、金属製、ＦＲＰ製などの枠
型１の内側に強化材とマトリックス樹脂を積層した積層
体２を形成せしめる。 該積層体の内部または表面には
炭素繊維層が設けられ、かつ該炭素繊維層はリード線３
と接続される。 リード線に通電することにより積層体
内部または表面の炭素繊維層が抵抗発熱し、その熱によ
り樹脂は硬化してＦＲＰを形成する。
場合の説明図である。木製、金属製、ＦＲＰ製などの枠
型１の内側に強化材とマトリックス樹脂を積層した積層
体２を形成せしめる。 該積層体の内部または表面には
炭素繊維層が設けられ、かつ該炭素繊維層はリード線３
と接続される。 リード線に通電することにより積層体
内部または表面の炭素繊維層が抵抗発熱し、その熱によ
り樹脂は硬化してＦＲＰを形成する。
第１図におけるＡ−Ａ″断面を第２ａ図、第３ａ図、第
４ａ図にかつ、Ｂ方向の一部断面図を第２ｂ図、第３ｂ
図、第４ｂ図に示すように積層体における炭素繊維層４
，４″，４″は船長軸方向に平行または垂直に設けるが
必要に応じて船長軸と角度を持たせても良い。
４ａ図にかつ、Ｂ方向の一部断面図を第２ｂ図、第３ｂ
図、第４ｂ図に示すように積層体における炭素繊維層４
，４″，４″は船長軸方向に平行または垂直に設けるが
必要に応じて船長軸と角度を持たせても良い。
また、複数層重層して設けても良いし、船体全面にわた
つて設けても良い。炭素繊維層は炭素繊維（黒鉛繊維を
含む）フィラメントをシート、クロス、編組状物などの
形状としかつ、それを層状にしたもので、それが強化材
となる場合はクロスあるいは編組状物を層状に積層した
ものが好ましい。
つて設けても良い。炭素繊維層は炭素繊維（黒鉛繊維を
含む）フィラメントをシート、クロス、編組状物などの
形状としかつ、それを層状にしたもので、それが強化材
となる場合はクロスあるいは編組状物を層状に積層した
ものが好ましい。
通電時の炭素繊維層の表面温度はその表面負荷量（ワッ
ト／ｄ）に比例し、かつ表面負荷量は炭素繊維層の形状
（繊維密度、編組方法など）によつて変わるのでマトリ
ックス樹脂の硬化温度に応じて前記炭素繊維層の形状あ
るいは通電電力量を適宜に選択する必要がある。
ト／ｄ）に比例し、かつ表面負荷量は炭素繊維層の形状
（繊維密度、編組方法など）によつて変わるのでマトリ
ックス樹脂の硬化温度に応じて前記炭素繊維層の形状あ
るいは通電電力量を適宜に選択する必要がある。
たとえは６０００本のモノフィラメントを束ねた炭素繊
維ヤーンを４〜１０本／Ｉｎ．打込んだ炭素繊維クロス
の場合、マトリックス樹脂を５０〜９０゜Ｃに加熱する
にはその表面負荷量を０．０７〜０．１５（ワット／ａ
ｌ）とすれば良い。
維ヤーンを４〜１０本／Ｉｎ．打込んだ炭素繊維クロス
の場合、マトリックス樹脂を５０〜９０゜Ｃに加熱する
にはその表面負荷量を０．０７〜０．１５（ワット／ａ
ｌ）とすれば良い。
従つてマトリックス樹脂としてたとえば不飽和ポリエス
テル（硬化剤；ベンゾイルパーオキサイド０．５Ｗｔ％
含有）を使用した場合該樹脂は８０℃、３時間で十分に
硬化するから前記の如き炭素繊維クロスを使用すること
により熱処理炉を用いることなく短時間て硬化を完了す
ることが出来る。
テル（硬化剤；ベンゾイルパーオキサイド０．５Ｗｔ％
含有）を使用した場合該樹脂は８０℃、３時間で十分に
硬化するから前記の如き炭素繊維クロスを使用すること
により熱処理炉を用いることなく短時間て硬化を完了す
ることが出来る。
このように炭素繊維層の表面負荷量を調節することによ
り、ポリエステル系、エポキシ系、フェノール系など下
ＲＰ用として通常使用される熱硬化性樹脂の各々に適し
た硬化温度を得ることが出来る。炭素繊維層は一定面積
に区分し、その各々をリード線と接続し通電するのが比
較的低電流で効率良くかつ、均一な発熱をなすのに有効
である。
り、ポリエステル系、エポキシ系、フェノール系など下
ＲＰ用として通常使用される熱硬化性樹脂の各々に適し
た硬化温度を得ることが出来る。炭素繊維層は一定面積
に区分し、その各々をリード線と接続し通電するのが比
較的低電流で効率良くかつ、均一な発熱をなすのに有効
である。
また、炭素繊維層とリード線との接続は第３ｂ図および
第４ｂ図に示すように炭素繊維層４″，４″に電導性ペ
イント５″，５″で直接、接続する方法、第２ｂ図に示
すように炭素繊維層４に電導性ペイント５で接続した補
助リード線６を介してリード線３に接続する方法を適宜
使用する。補助リード線はガラス被覆導線を用いること
が好ましくこれは硬化後引抜くことも可能てある。積層
体における炭素繊維層以外の部分７１〜７８はガラス繊
維などの強化材とポリエステル系、エポキシ系、フェノ
ール系などのマトリックス樹脂とを積層したものであり
船などの場合通常のハンドレイアツプ法などにより積層
する。
第４ｂ図に示すように炭素繊維層４″，４″に電導性ペ
イント５″，５″で直接、接続する方法、第２ｂ図に示
すように炭素繊維層４に電導性ペイント５で接続した補
助リード線６を介してリード線３に接続する方法を適宜
使用する。補助リード線はガラス被覆導線を用いること
が好ましくこれは硬化後引抜くことも可能てある。積層
体における炭素繊維層以外の部分７１〜７８はガラス繊
維などの強化材とポリエステル系、エポキシ系、フェノ
ール系などのマトリックス樹脂とを積層したものであり
船などの場合通常のハンドレイアツプ法などにより積層
する。
船長１５ｍ程度のＦＲＰ船（マトリックス樹脂；不飽和
ポリエステル）の場合、該積層体の強化材は枠型より内
側に向つてガラスマット（以下ＧＭという。
ポリエステル）の場合、該積層体の強化材は枠型より内
側に向つてガラスマット（以下ＧＭという。
）一炭素繊維クロス（以下ＣＣという。）一ＧＭ−ガラ
スローピングクロス（以下ＧＲという。）−ＧＭ−ＧＲ
−ＧＭ−ＧＲ−ＧＭ−ＧＲ−ＧＭあるいはＧＭ−ＣＣ−
ＧＭ−ＣＣ−ＧＭ−ＧＲ−ＧＭ一ＧＲ−ＧＭ−ＧＲ−Ｇ
Ｍの順で積層するのがＦＲＰの強度面から好ましい。以
上のように本発明の製造方法によると２〜５時間程度の
硬化時間て十分に硬化したＦＲＰを得ることが出来るた
め熱処理炉の使用が困難な大型ＦＲＰを短時間に製造す
ることが出来、有効な方法である。
スローピングクロス（以下ＧＲという。）−ＧＭ−ＧＲ
−ＧＭ−ＧＲ−ＧＭ−ＧＲ−ＧＭあるいはＧＭ−ＣＣ−
ＧＭ−ＣＣ−ＧＭ−ＧＲ−ＧＭ一ＧＲ−ＧＭ−ＧＲ−Ｇ
Ｍの順で積層するのがＦＲＰの強度面から好ましい。以
上のように本発明の製造方法によると２〜５時間程度の
硬化時間て十分に硬化したＦＲＰを得ることが出来るた
め熱処理炉の使用が困難な大型ＦＲＰを短時間に製造す
ることが出来、有効な方法である。
なお、以上説明の都合上、ＦＲＰ船を例に説明したが勿
論本発明はこれらに限定されるものではなく例えば大型
タンク、大型の構造部品などに使用出来ることは自明で
ある。
論本発明はこれらに限定されるものではなく例えば大型
タンク、大型の構造部品などに使用出来ることは自明で
ある。
第１図は本発明の一実施例てあるＦＲＰ船を製造する場
合の説明図、第２図は第１図のＡ−Ａ″断面を示す断面
図、第２ｂ図は同Ｂ面を示す一部断面図、第３ａ図、お
よび第４ａ図は各々、第１図のＡ−Ａ″断面の他の実施
例を示す断面図、第３ｂ図および第４ｂ図は各々、同Ｂ
面を示す一部断面図である。 記号の説明１・・・枠型、２・・・積層体、３・・・リ
ード線、４，４″，４″・・・炭素繊維層、５，５″，
５″・・・電導性ペイント、６・・・補助リード線。
合の説明図、第２図は第１図のＡ−Ａ″断面を示す断面
図、第２ｂ図は同Ｂ面を示す一部断面図、第３ａ図、お
よび第４ａ図は各々、第１図のＡ−Ａ″断面の他の実施
例を示す断面図、第３ｂ図および第４ｂ図は各々、同Ｂ
面を示す一部断面図である。 記号の説明１・・・枠型、２・・・積層体、３・・・リ
ード線、４，４″，４″・・・炭素繊維層、５，５″，
５″・・・電導性ペイント、６・・・補助リード線。
Claims (1)
- １ 少なくとも一部に炭素繊維層を含む繊維強化プラス
チックの製造における硬化工程において、該炭素繊維層
を電気的に接続し、その低抗発熱によりマトリックス樹
脂を加熱、硬化することを特徴とする繊維強化プラスチ
ックの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53008597A JPS6054181B2 (ja) | 1978-01-28 | 1978-01-28 | 繊維強化プラスチツクの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53008597A JPS6054181B2 (ja) | 1978-01-28 | 1978-01-28 | 繊維強化プラスチツクの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54101873A JPS54101873A (en) | 1979-08-10 |
| JPS6054181B2 true JPS6054181B2 (ja) | 1985-11-29 |
Family
ID=11697369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53008597A Expired JPS6054181B2 (ja) | 1978-01-28 | 1978-01-28 | 繊維強化プラスチツクの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054181B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633930A (en) * | 1979-08-30 | 1981-04-04 | Toyo Kasei:Kk | Method of producing hose with reinforcing material |
| JP5675673B2 (ja) * | 2012-02-29 | 2015-02-25 | 三菱重工業株式会社 | 繊維強化プラスチック発熱体および該発熱体を備えた風力発電装置 |
| CN102785375B (zh) * | 2012-09-04 | 2014-04-16 | 孙芃 | 预埋式电加热玻璃钢固化工艺 |
| JP7588585B2 (ja) * | 2018-12-12 | 2024-11-22 | ナノコンプ テクノロジーズ，インク． | 複合体の製造法 |
-
1978
- 1978-01-28 JP JP53008597A patent/JPS6054181B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54101873A (en) | 1979-08-10 |
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