JPS6087021A - 繊維強化プラスチツクの圧縮成形用素材 - Google Patents
繊維強化プラスチツクの圧縮成形用素材Info
- Publication number
- JPS6087021A JPS6087021A JP58195197A JP19519783A JPS6087021A JP S6087021 A JPS6087021 A JP S6087021A JP 58195197 A JP58195197 A JP 58195197A JP 19519783 A JP19519783 A JP 19519783A JP S6087021 A JPS6087021 A JP S6087021A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- compression molding
- reinforced plastic
- outer periphery
- molded
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- Pending
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- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (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
【発明の詳細な説明】
繊維強化プラスチックは比強度、その他の物性に優れて
いるため、汎く利用されており、対象品に従って各種の
成形法が採用されている。
いるため、汎く利用されており、対象品に従って各種の
成形法が採用されている。
この内、塊状の複雑形状成形品は主として射出成形によ
っているが、繊維の含有率は通常６０％以下に制約され
るため、成形品の強度、その他の物性の範囲も制約され
る。また長繊維ン成形品中で有効に活用できない欠点が
ある。
っているが、繊維の含有率は通常６０％以下に制約され
るため、成形品の強度、その他の物性の範囲も制約され
る。また長繊維ン成形品中で有効に活用できない欠点が
ある。
このような欠点ビ除去するために、嚢に本発明金型内に
配置して加熱加圧成形して繊維強化プラスチックを成形
する方法ビ提案した。
配置して加熱加圧成形して繊維強化プラスチックを成形
する方法ビ提案した。
本発明はこのような繊維強化プラスチックの成形方法に
適した素材を提供するととン目的として提案されたもの
で、熱可塑性材料より成形された円柱、角柱、円筒等の
連続断面体の外周等の所要の部分に樹脂の含浸されない
高繊維密度層乞配設したことを特徴とするものである。
適した素材を提供するととン目的として提案されたもの
で、熱可塑性材料より成形された円柱、角柱、円筒等の
連続断面体の外周等の所要の部分に樹脂の含浸されない
高繊維密度層乞配設したことを特徴とするものである。
本発明に係る繊維強化プラスチックの圧縮成形用素材は
、予め円柱、角柱、円筒等の連続断面体に成形して構成
されていて、この素材乞用いて圧縮成形ン行なうと流動
距離が短いことによって、通常の圧縮成形法に比して小
さな力で円滑に流動変形させることができ、従って複雑
な形状の成形品馨精度よく成形でき、繊維含有量の多い
素材での成形が可能となり、パリの発生が少なくなり、
材料歩留りが良好である。また空孔の少ない材料を使用
できるので、成形品の空孔も少なくなり、優れた物性を
有する成形品が得られる。
、予め円柱、角柱、円筒等の連続断面体に成形して構成
されていて、この素材乞用いて圧縮成形ン行なうと流動
距離が短いことによって、通常の圧縮成形法に比して小
さな力で円滑に流動変形させることができ、従って複雑
な形状の成形品馨精度よく成形でき、繊維含有量の多い
素材での成形が可能となり、パリの発生が少なくなり、
材料歩留りが良好である。また空孔の少ない材料を使用
できるので、成形品の空孔も少なくなり、優れた物性を
有する成形品が得られる。
更に木登ＥＩｔＩＣ卦層ては 執酊朔ｊｒｌｂ ｉｔｔ
！ ＢＦ：ｔ Ｆ ＃１暉竪された前記円柱、角柱、円
筒等の連続断面体における外周、内周面等、強度の要求
される所要の部分に樹脂の含浸されない高繊維密度層が
配設されているので加圧成形時、内部の樹脂が滲透して
所定厚さで緻密な層が形成され、強度、剛性が向上し、
また耐摩耗性等の物性が強く表われ、成形品の物性が向
上する等、本発明は多くの利点Ｚ有するものである。
！ ＢＦ：ｔ Ｆ ＃１暉竪された前記円柱、角柱、円
筒等の連続断面体における外周、内周面等、強度の要求
される所要の部分に樹脂の含浸されない高繊維密度層が
配設されているので加圧成形時、内部の樹脂が滲透して
所定厚さで緻密な層が形成され、強度、剛性が向上し、
また耐摩耗性等の物性が強く表われ、成形品の物性が向
上する等、本発明は多くの利点Ｚ有するものである。
以下本発明ン図示の実施例について説明する。
第１図及び第２図に示す繊維強化プラスチックの圧縮成
形用素材（２）は、内部が熱可塑性のプラスチックスの
マトリックスで成形された円柱状の短繊維含有部（２ａ
）と、外周の樹脂が含浸されていない繊維そのものより
なる長繊維層（２ｈ）より構成されている。このとき、
長繊維は外周に或角度ンもって巻付けられているが、こ
の巻付角は圧縮成形時の軸方向圧縮量と、周方向膨出量
との関係より成形後成形品の表層で長繊維が出来るだけ
たるみのない姿で成形されるように適切な角度に調整さ
れる。
形用素材（２）は、内部が熱可塑性のプラスチックスの
マトリックスで成形された円柱状の短繊維含有部（２ａ
）と、外周の樹脂が含浸されていない繊維そのものより
なる長繊維層（２ｈ）より構成されている。このとき、
長繊維は外周に或角度ンもって巻付けられているが、こ
の巻付角は圧縮成形時の軸方向圧縮量と、周方向膨出量
との関係より成形後成形品の表層で長繊維が出来るだけ
たるみのない姿で成形されるように適切な角度に調整さ
れる。
第６図及び第４図は前記素材の他の実施例７示し、素材
（３）の外周面に配設された樹脂の含浸されていない長
繊維層が（，３ｂ）（３Ｃ）の２層で形成され、巻付角
が互に逆方向とされたものである。また第２６図に示す
素材（８）は外周に樹脂の含浸されていない長繊維の筒
状編組品（８α）乞配設したものである。
（３）の外周面に配設された樹脂の含浸されていない長
繊維層が（，３ｂ）（３Ｃ）の２層で形成され、巻付角
が互に逆方向とされたものである。また第２６図に示す
素材（８）は外周に樹脂の含浸されていない長繊維の筒
状編組品（８α）乞配設したものである。
第５図及び第６図は前記素材の他の実施例χ示し、織布
や不織布マット、抄紙品等の樹脂の含浸されていないテ
ープ（４α）をプラスチックスのマトリックスで成形さ
れた円柱状の短繊維含有部（２α）の外周に巻付けて素
材（４）ン形成したものである。
や不織布マット、抄紙品等の樹脂の含浸されていないテ
ープ（４α）をプラスチックスのマトリックスで成形さ
れた円柱状の短繊維含有部（２α）の外周に巻付けて素
材（４）ン形成したものである。
第７図は第６図に相当する断面図であるが、円柱状の短
繊維含有部（２α）の外周にはテープ（４α）（４ｂ）
が２層に巻付けられている。巻付は方向は例えば互に逆
方向とされている。
繊維含有部（２α）の外周にはテープ（４α）（４ｂ）
が２層に巻付けられている。巻付は方向は例えば互に逆
方向とされている。
第８図に示す素材（５）は熱可塑性プラスチックスのマ
） １７ツクスで成形された円筒状の短繊維含有部（２
０α）に樹脂ン含浸しない長繊維層又は織布や不織布マ
ット、抄紙品等ｔテープ状に切断した高繊維密度層Ｚ例
えば（５α）、（５ｈ％Ｄ如く２層に配設したものであ
る。第９図は円筒状の短繊維含有部（２０ｃＬ）の内、
外周部に樹脂の含浸されていない高繊維密度層（６α）
、（６ｈ）Ｙ配設したものである。
） １７ツクスで成形された円筒状の短繊維含有部（２
０α）に樹脂ン含浸しない長繊維層又は織布や不織布マ
ット、抄紙品等ｔテープ状に切断した高繊維密度層Ｚ例
えば（５α）、（５ｈ％Ｄ如く２層に配設したものであ
る。第９図は円筒状の短繊維含有部（２０ｃＬ）の内、
外周部に樹脂の含浸されていない高繊維密度層（６α）
、（６ｈ）Ｙ配設したものである。
第１０図に示す素材（７）は熱可塑性のプラスチックス
のマトリックスで成形された角柱状の短繊維含有部（２
１α）の外周部に樹脂め含浸された長繊維層（７α）乞
配設したものである。
のマトリックスで成形された角柱状の短繊維含有部（２
１α）の外周部に樹脂め含浸された長繊維層（７α）乞
配設したものである。
ここで長短繊維やテープ状に切断された織布、不織布マ
ット、抄紙品等の繊維制質は炭素、ガラス金属、セラミ
ック等の無機質およびアラミド系に代表される有機質繊
維釜に各種のホイスカー等が使用され、長繊維やテープ
の配列、層数は成形性、使用目的に応じて夫々選択され
る。
ット、抄紙品等の繊維制質は炭素、ガラス金属、セラミ
ック等の無機質およびアラミド系に代表される有機質繊
維釜に各種のホイスカー等が使用され、長繊維やテープ
の配列、層数は成形性、使用目的に応じて夫々選択され
る。
一方マトリックスとしてのプラスチックは熱可塑性樹脂
の例えばポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネー
ト、ポリプロピレンが利用できる。
の例えばポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネー
ト、ポリプロピレンが利用できる。
以上の説明では、芯材はプラスチックスのマトリックス
で半硬化状に成形された短繊維含有部よ含有しない樹脂
そのものでもかまわない・第１１図及び第１２図は第１
３図に示した平歯車（１）の成形工程を示し、（７）（
４Ｇは上下金型で、両型間に成形用空隙６０が設けられ
ている。また（６０）ｆｆυは上下ポンチである。
で半硬化状に成形された短繊維含有部よ含有しない樹脂
そのものでもかまわない・第１１図及び第１２図は第１
３図に示した平歯車（１）の成形工程を示し、（７）（
４Ｇは上下金型で、両型間に成形用空隙６０が設けられ
ている。また（６０）ｆｆυは上下ポンチである。
而して第１１図に示すように上金型（イ）と下金型（４
０）との間に前記第１図に示した素材（２）を配置し、
この状態で両全型（７）（４０に力を加えて閉塞状態と
して加熱し、上Ｗ５ポンチ（６０）及び下部ポンチｆｆ
０１で素材（２）を加圧して第１２図に示す如く同素材
（２）ヒ圧縮変形させて前記空隙ｆ５０内を繊維強化プ
ラスチックで充満させて平歯車（１）の形状に成形し、
冷却後金型を開いて成形品を取出す。
０）との間に前記第１図に示した素材（２）を配置し、
この状態で両全型（７）（４０に力を加えて閉塞状態と
して加熱し、上Ｗ５ポンチ（６０）及び下部ポンチｆｆ
０１で素材（２）を加圧して第１２図に示す如く同素材
（２）ヒ圧縮変形させて前記空隙ｆ５０内を繊維強化プ
ラスチックで充満させて平歯車（１）の形状に成形し、
冷却後金型を開いて成形品を取出す。
′第１４図は前記素材（２）７使用した平歯車（１）の
表面の繊維配列を説明的に示したもので、（２ｂ）は長
繊維を示すが、実際は素材外周の長繊維には加圧成形特
内部の樹脂が滲透して所定厚さで緻密に配列された状態
となる。
表面の繊維配列を説明的に示したもので、（２ｂ）は長
繊維を示すが、実際は素材外周の長繊維には加圧成形特
内部の樹脂が滲透して所定厚さで緻密に配列された状態
となる。
第１５図は第３図で示される素材（３）で同様に成ｘｔ
ａｆｉｈＷａｒ−ｗ１０１／７−Ｉｍ只バｐＷ＋ ＢＬ
ｍｍ（２ｒ）（２ｈ）が交叉状に表層部に配設される。
ａｆｉｈＷａｒ−ｗ１０１／７−Ｉｍ只バｐＷ＋ ＢＬ
ｍｍ（２ｒ）（２ｈ）が交叉状に表層部に配設される。
また本成形品は第２６図に示される素材（８）からも同
様に得られる。
様に得られる。
なお本成形工程では、素材（２）の代りにテープ状の織
布や不織布マット、抄紙品等を巻付けた第５図に示した
素材（４）乞も同様に使用することもできる。
布や不織布マット、抄紙品等を巻付けた第５図に示した
素材（４）乞も同様に使用することもできる。
第１６図及び第１７図は平歯車のボス部に軸穴ン形成す
る場合の成形方法７示し、（５）は円筒形の第８図に示
す繊維強化プラスチック索材で同素材（５）ン上下金型
（１３１（１４１間に配置加熱し、管状の上下ポンチα
５ｉｏ、＋ｉで素材（５）乞圧縮するとともに細大成形
用軸αη乞下部ポンチ（１６）の中空部乞貫通して上部
ポンチａ９の中空部に嵌入せしめ、同軸ａηによって軸
穴を成形し、軸穴付き歯車（１’ｌＹ成形するものであ
る、。
る場合の成形方法７示し、（５）は円筒形の第８図に示
す繊維強化プラスチック索材で同素材（５）ン上下金型
（１３１（１４１間に配置加熱し、管状の上下ポンチα
５ｉｏ、＋ｉで素材（５）乞圧縮するとともに細大成形
用軸αη乞下部ポンチ（１６）の中空部乞貫通して上部
ポンチａ９の中空部に嵌入せしめ、同軸ａηによって軸
穴を成形し、軸穴付き歯車（１’ｌＹ成形するものであ
る、。
なお図中０８は上下金型（１３）Ｑ（間に形成された成
形用空隙である。
形用空隙である。
第１８図は軸穴付き歯車α優の軸穴ンスプラインとした
もので、第９図に示す素材（６）χ使用して、スプライ
ン部にも加圧成形時の内部樹脂の滲透によって高繊維密
度層を形成して、強度、耐摩耗性χ向上させた例である
。
もので、第９図に示す素材（６）χ使用して、スプライ
ン部にも加圧成形時の内部樹脂の滲透によって高繊維密
度層を形成して、強度、耐摩耗性χ向上させた例である
。
第１９図は金属製軸ｅ３が一体成型された繊維強化プラ
スチツク平歯車（２４）、第２０図はキー溝を有する金
属製ブツシュ（■乞有する繊維強化プラスチツク傘歯車
（支）、第２１図はキー溝を有する金属製ブツシュ＠を
具えた繊維強化プラスチックカム弼Ｚ示し、これらの場
合は図示していないが原理的に第１６図に示した軸穴成
形用軸（１１の先端部が入子として繊維強化プラスチツ
ク素材と一体化すると考えればよい。
スチツク平歯車（２４）、第２０図はキー溝を有する金
属製ブツシュ（■乞有する繊維強化プラスチツク傘歯車
（支）、第２１図はキー溝を有する金属製ブツシュ＠を
具えた繊維強化プラスチックカム弼Ｚ示し、これらの場
合は図示していないが原理的に第１６図に示した軸穴成
形用軸（１１の先端部が入子として繊維強化プラスチツ
ク素材と一体化すると考えればよい。
第２２図及び第２３図は夫々第２４図及び第２５図に示
す如き扁平な成形品（２９）（５ｔ）を成形する場合を
示し、上下金型Ｃ３υ（３り内に矩形状の第１０図に示
す素材（７）Ｚ配置して加熱し、上下ポンチ（財）（３
５１で連続断面の同素材（７）を横方向から圧縮して同
素材（７）ｙａｌ’上下金型０υＧ３間の成形用空隙（
ト）に充満させ、前記成形品乞成形するものである。な
お第２３図において成形品は第２４図のＡ−Ａ部分に相
当てる断面部分が示されている。
す如き扁平な成形品（２９）（５ｔ）を成形する場合を
示し、上下金型Ｃ３υ（３り内に矩形状の第１０図に示
す素材（７）Ｚ配置して加熱し、上下ポンチ（財）（３
５１で連続断面の同素材（７）を横方向から圧縮して同
素材（７）ｙａｌ’上下金型０υＧ３間の成形用空隙（
ト）に充満させ、前記成形品乞成形するものである。な
お第２３図において成形品は第２４図のＡ−Ａ部分に相
当てる断面部分が示されている。
このように本発明においては素材が事前に円柱、角柱、
円筒等の連続断面体に成形されているため、圧縮成形時
、変形させる部分の近傍に力を加えるため、通常の圧縮
成形法に比して変形させるための力が小さくてよく、従
って繊維含有量の多い素材の成形が可能となる。
円筒等の連続断面体に成形されているため、圧縮成形時
、変形させる部分の近傍に力を加えるため、通常の圧縮
成形法に比して変形させるための力が小さくてよく、従
って繊維含有量の多い素材の成形が可能となる。
また前記連続断面体の外周等、強度の要求される部分に
高繊維密度層が配設されているので、強度、剛性が向上
し、更に耐摩耗性等の物性が強く表われ、成形品の物性
が向上する。
高繊維密度層が配設されているので、強度、剛性が向上
し、更に耐摩耗性等の物性が強く表われ、成形品の物性
が向上する。
なお以上閉塞金製による成形例について記載したが、通
常の閉塞しない金型についても同様の作用効果がある。
常の閉塞しない金型についても同様の作用効果がある。
以上本発明を実施例について説明したが、本発明は勿論
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変χ施し
うるものである。
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変χ施し
うるものである。
第１図は本発明に係る繊維強化プラスチックの圧縮成形
用素材の一実施例の斜面図、第２図はその縦断面図、第
６図は本発明に係る素材の他の実施例の斜面図、第４図
はその部分拡大縦断面図、第５図は本発明に係る素材の
他の実施例の製造過程の状態７示す斜面図、第６図及び
第７図は同素材の部分縦断面図、第８図及び第９図は夫
々本発明に係る素材の他の各実施例〉示す縦断面図、第
１０図は本発明に係る素材の更に他の実施例の斜面図、
第１１図及び第１２図は夫々前記素材ン使用した繊維強
化プラスチックの液圧成形方法の工程乞示す縦断面図、
第１３図は前記素材によって成形された成形品の斜面図
、第１４図及び第１５図は夫々その部分拡大図、第１６
図及び第１７図は夫々前記素材を使用した液圧成形方法
の他の例の工程を示す縦断面図、第１８図乃至第２０図
は面図を示す。第２２図及び第２３図は夫々前記素材ン
使用した液圧成形方法の更に他の例の工程乞示す縦断面
図、第２４図及び第２５図は夫々前記素材によって成形
された各成形品の斜面図、第２６図は本発明に係る素材
の更に他の実施例の斜面図である。 （２）・・・素材 （２ｈ）・・・長繊維層（３）・・
・素材 （３ｂ）（３Ｃ）・・・長繊維層（４１−°°
素材 （４α）（４ｂ）・・・テープ（５）・・・素材
（５α）（５ｂ）・・・高［１密度層（６）・・・素
材 （６αＸ６ｈ）・・・高繊Ｍ１密度層（７）・・・
素材 （７α）・・・長繊維層（８）・・・素材 （８
α）・・・長繊維の筒状編組品復代理人 弁理士 岡
本 重 文 外６名 児δ区 范９図 鬼１０図 児１１図 莞１３図 范１２図 第１４図 菟１δ区 宛１９図 手続補正書（自発） 昭和５８年１１月１５日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特 許 願 第１９５１９７号２、発明の名
称 繊維強化プラスチックの圧縮成形用素材３、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 （８２０）三菱重工業株式会社 ４、復代理人 ５、補正の対象 明 細 書 ７、補正の内容 明細書中 第１０頁第７行、第１１行及び第１６行の「液圧成形方
法ｊを（「圧縮成形方法」と補正します。
用素材の一実施例の斜面図、第２図はその縦断面図、第
６図は本発明に係る素材の他の実施例の斜面図、第４図
はその部分拡大縦断面図、第５図は本発明に係る素材の
他の実施例の製造過程の状態７示す斜面図、第６図及び
第７図は同素材の部分縦断面図、第８図及び第９図は夫
々本発明に係る素材の他の各実施例〉示す縦断面図、第
１０図は本発明に係る素材の更に他の実施例の斜面図、
第１１図及び第１２図は夫々前記素材ン使用した繊維強
化プラスチックの液圧成形方法の工程乞示す縦断面図、
第１３図は前記素材によって成形された成形品の斜面図
、第１４図及び第１５図は夫々その部分拡大図、第１６
図及び第１７図は夫々前記素材を使用した液圧成形方法
の他の例の工程を示す縦断面図、第１８図乃至第２０図
は面図を示す。第２２図及び第２３図は夫々前記素材ン
使用した液圧成形方法の更に他の例の工程乞示す縦断面
図、第２４図及び第２５図は夫々前記素材によって成形
された各成形品の斜面図、第２６図は本発明に係る素材
の更に他の実施例の斜面図である。 （２）・・・素材 （２ｈ）・・・長繊維層（３）・・
・素材 （３ｂ）（３Ｃ）・・・長繊維層（４１−°°
素材 （４α）（４ｂ）・・・テープ（５）・・・素材
（５α）（５ｂ）・・・高［１密度層（６）・・・素
材 （６αＸ６ｈ）・・・高繊Ｍ１密度層（７）・・・
素材 （７α）・・・長繊維層（８）・・・素材 （８
α）・・・長繊維の筒状編組品復代理人 弁理士 岡
本 重 文 外６名 児δ区 范９図 鬼１０図 児１１図 莞１３図 范１２図 第１４図 菟１δ区 宛１９図 手続補正書（自発） 昭和５８年１１月１５日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特 許 願 第１９５１９７号２、発明の名
称 繊維強化プラスチックの圧縮成形用素材３、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 （８２０）三菱重工業株式会社 ４、復代理人 ５、補正の対象 明 細 書 ７、補正の内容 明細書中 第１０頁第７行、第１１行及び第１６行の「液圧成形方
法ｊを（「圧縮成形方法」と補正します。
Claims (1)
- 熱可塑性樹脂より成形された円柱、角柱、円筒等の連続
断面体の外周、内周表面等、所要の部分に樹脂の含浸さ
れない高繊維密度層乞配設してなるととビ特徴とする繊
維強化グラスチックの圧縮成形用素材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58195197A JPS6087021A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 繊維強化プラスチツクの圧縮成形用素材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58195197A JPS6087021A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 繊維強化プラスチツクの圧縮成形用素材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6087021A true JPS6087021A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16337062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58195197A Pending JPS6087021A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 繊維強化プラスチツクの圧縮成形用素材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6087021A (ja) |
-
1983
- 1983-10-20 JP JP58195197A patent/JPS6087021A/ja active Pending
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