JPS6258285B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6258285B2 JPS6258285B2 JP54084618A JP8461879A JPS6258285B2 JP S6258285 B2 JPS6258285 B2 JP S6258285B2 JP 54084618 A JP54084618 A JP 54084618A JP 8461879 A JP8461879 A JP 8461879A JP S6258285 B2 JPS6258285 B2 JP S6258285B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- resin
- sheet material
- thermosetting resin
- glass
- 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.)
- Expired
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- Laminated Bodies (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は繊維強化複合材の製造方法に関するも
のである。繊維強化複合材の製造方法には、ハン
ドレイアツプ法、コールドプレス法、マツチドダ
イ法、SMC法等種々の製法があるが、近年連続
気泡構造をもつ樹脂発泡シートに未硬化の熱硬化
性樹脂を含浸させ、それに繊維強化複合材を配置
させ、プレス型に挿入し、加圧、加熱により樹脂
を繊維強化材に含浸させながら硬化させる繊維強
化複合材の製造方法が注目され始めた。
のである。繊維強化複合材の製造方法には、ハン
ドレイアツプ法、コールドプレス法、マツチドダ
イ法、SMC法等種々の製法があるが、近年連続
気泡構造をもつ樹脂発泡シートに未硬化の熱硬化
性樹脂を含浸させ、それに繊維強化複合材を配置
させ、プレス型に挿入し、加圧、加熱により樹脂
を繊維強化材に含浸させながら硬化させる繊維強
化複合材の製造方法が注目され始めた。
この製造法は加圧力が２〜10Kg／cm3とSMCの
80Kg／cm3マツチドダイ法の30Kg／cm3等に比較して
低圧で成形でき、成形品は剛性の大きい繊維強化
層が外側に位置し軽量で剛性の少ない硬化した発
泡シート層が内側にあるサンドイツチ構造になり
他の製造法より比剛性、比強度が大きくできるた
め、軽量化に最適な方法で、自動車のボデイー、
バンパー、オイルパン等やパネル材等に適してい
る。
80Kg／cm3マツチドダイ法の30Kg／cm3等に比較して
低圧で成形でき、成形品は剛性の大きい繊維強化
層が外側に位置し軽量で剛性の少ない硬化した発
泡シート層が内側にあるサンドイツチ構造になり
他の製造法より比剛性、比強度が大きくできるた
め、軽量化に最適な方法で、自動車のボデイー、
バンパー、オイルパン等やパネル材等に適してい
る。
従来この製造法の連続気泡構造を持つ樹脂発泡
シートには、熱可塑性樹脂発泡材やウレタンフオ
ーム等が、繊維強化材にはガラスマツト、ガラス
クロス等が一般に使用されていた。しかしこれら
の場合硬化時の内側の硬化した発泡シート層の剛
性、強度が低いため、脱型時に内側の発泡シート
層に剥離が生じ、外側にふくれる問題があつた。
特に５mm以上の厚い物を成形した場合、このふく
れの現象がひんぱんに生じ製品を作ることが困難
であつた。これをふせぐため樹脂に短繊維を入れ
発泡シート層の剛性を上げる改良が試みられてい
たがあまり効果が上がらず、厚さも２〜３mmと薄
い物に限定され、この製造方法の致命的な問題点
となつていた。
シートには、熱可塑性樹脂発泡材やウレタンフオ
ーム等が、繊維強化材にはガラスマツト、ガラス
クロス等が一般に使用されていた。しかしこれら
の場合硬化時の内側の硬化した発泡シート層の剛
性、強度が低いため、脱型時に内側の発泡シート
層に剥離が生じ、外側にふくれる問題があつた。
特に５mm以上の厚い物を成形した場合、このふく
れの現象がひんぱんに生じ製品を作ることが困難
であつた。これをふせぐため樹脂に短繊維を入れ
発泡シート層の剛性を上げる改良が試みられてい
たがあまり効果が上がらず、厚さも２〜３mmと薄
い物に限定され、この製造方法の致命的な問題点
となつていた。
この製造法の特徴は、連続気泡構造を持つ樹脂
発泡シートの気泡部に樹脂を含浸させ発泡シート
を圧縮することにより押し出された樹脂を繊維強
化材に含浸させて成形する所にあり、樹脂発泡シ
ートが樹脂の保持性と流動性に重大な役割をして
いる。しかし樹脂発泡シートを使用している限
り、硬化した時の発泡シート層の剛性を上げる方
法によりふくれをなくすことには限界があること
が認められた。
発泡シートの気泡部に樹脂を含浸させ発泡シート
を圧縮することにより押し出された樹脂を繊維強
化材に含浸させて成形する所にあり、樹脂発泡シ
ートが樹脂の保持性と流動性に重大な役割をして
いる。しかし樹脂発泡シートを使用している限
り、硬化した時の発泡シート層の剛性を上げる方
法によりふくれをなくすことには限界があること
が認められた。
そこで、本発明は従来使用されていた連続気泡
構造を持つ樹脂発泡シートを使用しないで、低圧
で成形できる新規製造法を提案するものである。
構造を持つ樹脂発泡シートを使用しないで、低圧
で成形できる新規製造法を提案するものである。
本発明は、かさ密度が0.008〜0.2g／cm3で弾力
性と気孔の連続性を持つたガラス不織布状シート
材に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させ、該シート
材の片面または両面に繊維強化材を配置させ、該
シート材および該繊維強化材を熱硬化性樹脂が該
シート材と繊維強化材に十分含浸するまで圧縮
し、圧縮を維持しながら熱硬化性樹脂を硬化させ
ることを特徴とする繊維強化複合材の製造方法で
ある。
性と気孔の連続性を持つたガラス不織布状シート
材に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させ、該シート
材の片面または両面に繊維強化材を配置させ、該
シート材および該繊維強化材を熱硬化性樹脂が該
シート材と繊維強化材に十分含浸するまで圧縮
し、圧縮を維持しながら熱硬化性樹脂を硬化させ
ることを特徴とする繊維強化複合材の製造方法で
ある。
この製造方法は、たとえばエポキシ樹脂、フエ
ノール樹脂等をバインダーとして付着させた無機
繊維を弾力性と気孔の連続性を持たせたかさ密度
が0.008〜0.2ｇ／cm3の不織布状シート材にし、こ
れを連続気泡構造を持つ樹脂発泡シートのかわり
に使用する所に特徴がある。この無機繊維質より
なる不織布状シート材の特徴は、樹脂の含浸性、
流動性、保持性が良く、弾力性を持つている所で
ある。このため弾力性と気孔の連続性が要求され
る。このような不織布状シート材としては、たと
えば断熱材等に使われているガラスウールシート
等がある。
ノール樹脂等をバインダーとして付着させた無機
繊維を弾力性と気孔の連続性を持たせたかさ密度
が0.008〜0.2ｇ／cm3の不織布状シート材にし、こ
れを連続気泡構造を持つ樹脂発泡シートのかわり
に使用する所に特徴がある。この無機繊維質より
なる不織布状シート材の特徴は、樹脂の含浸性、
流動性、保持性が良く、弾力性を持つている所で
ある。このため弾力性と気孔の連続性が要求され
る。このような不織布状シート材としては、たと
えば断熱材等に使われているガラスウールシート
等がある。
ガラス不織布状シート材に未硬化の熱硬化性樹
脂、たとえばエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等
を含浸させ、該不織布状シート材の片面または両
面に繊維強化材、たとえばガラス繊維、カーボン
繊維、ケブラー繊維等のマツト、クロス等を配置
させる。あるいは該不織布状シート材の片面また
は両面に繊維強化材を配置させてから未硬化の熱
硬化性樹脂を含浸させてもよい。そして該不織布
状シート材と繊維強化材をプレス金型中に挿入
し、２〜10Kg／cm3の低圧で加圧、加熱する。加圧
により該不織布状シート材の中の樹脂が流動し該
不織布状シート材と繊維強化材全体に含浸する、
樹脂が硬化するまで加圧、加熱を維持し硬化後脱
型し製品とする。該不織布状シート材に弾力性が
あるためこの複合材は金型の曲面にも追従して成
形できる。
脂、たとえばエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等
を含浸させ、該不織布状シート材の片面または両
面に繊維強化材、たとえばガラス繊維、カーボン
繊維、ケブラー繊維等のマツト、クロス等を配置
させる。あるいは該不織布状シート材の片面また
は両面に繊維強化材を配置させてから未硬化の熱
硬化性樹脂を含浸させてもよい。そして該不織布
状シート材と繊維強化材をプレス金型中に挿入
し、２〜10Kg／cm3の低圧で加圧、加熱する。加圧
により該不織布状シート材の中の樹脂が流動し該
不織布状シート材と繊維強化材全体に含浸する、
樹脂が硬化するまで加圧、加熱を維持し硬化後脱
型し製品とする。該不織布状シート材に弾力性が
あるためこの複合材は金型の曲面にも追従して成
形できる。
従来のマツチドダイ法では、前もつてプリフオ
ームしたガラスマツトに弾力性、樹脂保持性が少
ないため加圧力が約30Kg／cm3以上必要であつた
が、該不織布状シート材を使用した場合、連続気
泡構造を持つ樹脂発泡シートと同じ２〜10Kg／cm3
の加圧力で成形ができる。樹脂発泡シートと比較
して該不織布状シート材は樹脂の保持性、流動性
と弾力性だけでなく、無機繊維たとえばガラス繊
維からできているため、樹脂硬化後も圧縮された
ガラス繊維は硬化したシート層の補強材となり、
従来の連続気泡構造を持つ樹脂発泡シートの様に
硬化後のシート層の強度、弾性率を低下させてふ
くれを生じさせる原因とはならない。このよう
に、該不織布状シート材は単に樹脂発泡シートの
役割をするだけでなく硬化後のシート層の強度、
弾性率を向上させ成形時に製品のふくれを生じさ
せない働きをする大きな特徴を持つている。従来
の樹脂発泡シートを使用して作つた複合材はふく
れが生じやすかつたばかりでなく、ふくれが生じ
なかつた時でも、曲げ試験をすると所定の荷重以
下で硬化したシート層内で剥離を生じたり、硬化
したシート層と外側の繊維補強層の界面で剥離が
生じやすく、製品の強度に対する信頼性が少な
く、安定した強度を要求される分野で使用されに
くかつた。しかし該不織布状シート材を使用した
場合、ふくれや剥離が生ぜず、強度の信頼性が高
くなり、強度を要求される分野にも安心して適用
できる。
ームしたガラスマツトに弾力性、樹脂保持性が少
ないため加圧力が約30Kg／cm3以上必要であつた
が、該不織布状シート材を使用した場合、連続気
泡構造を持つ樹脂発泡シートと同じ２〜10Kg／cm3
の加圧力で成形ができる。樹脂発泡シートと比較
して該不織布状シート材は樹脂の保持性、流動性
と弾力性だけでなく、無機繊維たとえばガラス繊
維からできているため、樹脂硬化後も圧縮された
ガラス繊維は硬化したシート層の補強材となり、
従来の連続気泡構造を持つ樹脂発泡シートの様に
硬化後のシート層の強度、弾性率を低下させてふ
くれを生じさせる原因とはならない。このよう
に、該不織布状シート材は単に樹脂発泡シートの
役割をするだけでなく硬化後のシート層の強度、
弾性率を向上させ成形時に製品のふくれを生じさ
せない働きをする大きな特徴を持つている。従来
の樹脂発泡シートを使用して作つた複合材はふく
れが生じやすかつたばかりでなく、ふくれが生じ
なかつた時でも、曲げ試験をすると所定の荷重以
下で硬化したシート層内で剥離を生じたり、硬化
したシート層と外側の繊維補強層の界面で剥離が
生じやすく、製品の強度に対する信頼性が少な
く、安定した強度を要求される分野で使用されに
くかつた。しかし該不織布状シート材を使用した
場合、ふくれや剥離が生ぜず、強度の信頼性が高
くなり、強度を要求される分野にも安心して適用
できる。
ガラス不織布状シート材は、いままで繊維強化
複合材の分野で使用されていなかつたが、この様
な物にガラスウールシート等があり、その中でか
さ密度が0.008〜0.2ｇ／cm3の物が樹脂の含浸が良
く、弾力性に富み使用に適している。しかし、こ
れより軽い物は弾力性が弱く、また重い物は含浸
がしにくく樹脂の保持性も少なく使用に適さな
い。該不織布状シート材の厚みは、最終製品の要
求特性で変わり得るが一般に５〜50mm程度が好適
である。
複合材の分野で使用されていなかつたが、この様
な物にガラスウールシート等があり、その中でか
さ密度が0.008〜0.2ｇ／cm3の物が樹脂の含浸が良
く、弾力性に富み使用に適している。しかし、こ
れより軽い物は弾力性が弱く、また重い物は含浸
がしにくく樹脂の保持性も少なく使用に適さな
い。該不織布状シート材の厚みは、最終製品の要
求特性で変わり得るが一般に５〜50mm程度が好適
である。
また、本発明の製造法によつてできる繊維強化
複合材は、外側の繊維含有率が大きく強度、弾性
率の大きい繊維強化層と内側の比重の軽い硬化し
たシート層からなるサンドイツチ構造になつてお
り、内側の硬化したシート層の比重を下げること
により複合材の比強度、比弾性をより上げること
ができる。しかし、硬化したシート層内の空気は
圧縮時に樹脂の流動により押し出され見た目に穴
がなくなつているので硬化したシート層の比重を
下げるために熱硬化性樹脂に中空微小バルーン、
たとえばガラスマイクロバルーン、シラスバルー
ン等を含ませると良く、含有量は樹脂100に対し
５〜20重量部入れると効果的である。微小バルー
ンは繊維強化材の繊維の抵抗のため、強化材内部
まで入つていかず、繊維強化層の強度、弾性率を
低下させることが少なく、また外面に出て外観を
悪くすることが少ない等の利点がある。
複合材は、外側の繊維含有率が大きく強度、弾性
率の大きい繊維強化層と内側の比重の軽い硬化し
たシート層からなるサンドイツチ構造になつてお
り、内側の硬化したシート層の比重を下げること
により複合材の比強度、比弾性をより上げること
ができる。しかし、硬化したシート層内の空気は
圧縮時に樹脂の流動により押し出され見た目に穴
がなくなつているので硬化したシート層の比重を
下げるために熱硬化性樹脂に中空微小バルーン、
たとえばガラスマイクロバルーン、シラスバルー
ン等を含ませると良く、含有量は樹脂100に対し
５〜20重量部入れると効果的である。微小バルー
ンは繊維強化材の繊維の抵抗のため、強化材内部
まで入つていかず、繊維強化層の強度、弾性率を
低下させることが少なく、また外面に出て外観を
悪くすることが少ない等の利点がある。
又、熱硬化性樹脂中に低収縮剤、内部離型剤、
顔料、フイラー等を適宜配合することも可能であ
る。
顔料、フイラー等を適宜配合することも可能であ
る。
次に実施例について述べる。
実施例 １
かさ密度0.02ｇ／cm3、厚さ20mmのガラスウール
１に、硬化剤とマイクロガラスバルーン10重量％
を含むポリエステル系樹脂を１m2の表面積当り６
Kg含浸させ、その両面に重さ450ｇ／m2のガラス
マツト２を配置させ金型３内におき加圧、加熱硬
化を行う。
１に、硬化剤とマイクロガラスバルーン10重量％
を含むポリエステル系樹脂を１m2の表面積当り６
Kg含浸させ、その両面に重さ450ｇ／m2のガラス
マツト２を配置させ金型３内におき加圧、加熱硬
化を行う。
加圧力は面圧４Kg／cm3、型温130℃、加圧時間
５分で加圧する、複合材の硬化後の厚さは約５mm
である。
５分で加圧する、複合材の硬化後の厚さは約５mm
である。
比較例（従来例）
ガラスウールのかわりに比重0.02、厚さ20mmの
連続気泡ウレタンフオームにし実施例と同一の樹
脂を含浸させ、同一一条件で成形した。両者の成
形品の結果を比較する。
連続気泡ウレタンフオームにし実施例と同一の樹
脂を含浸させ、同一一条件で成形した。両者の成
形品の結果を比較する。
実施例では成形時にふくれが生じた物は一つも
なく、曲げ強度の結果は約20Kg／mm2でばらつきが
少なく外側のガラス繊維強化層から破断したが、
比較例（従来例）では約８割が成形時にふくれを
生じ、ふくれを生じなかつた物については曲げ強
度を測定すると約10Kg／mm2と低くばらつきも大き
く硬化シート層の中央から剥離が生じて低い値に
なつた。
なく、曲げ強度の結果は約20Kg／mm2でばらつきが
少なく外側のガラス繊維強化層から破断したが、
比較例（従来例）では約８割が成形時にふくれを
生じ、ふくれを生じなかつた物については曲げ強
度を測定すると約10Kg／mm2と低くばらつきも大き
く硬化シート層の中央から剥離が生じて低い値に
なつた。
第１図は金型の上にガラスマツト、樹脂含浸ガ
ラスウール、ガラスマツトを置き加圧、加熱する
様子を示したものである。 符号の説明、１……樹脂含浸ガラスウール、２
……ガラスマツト、３……金型。
ラスウール、ガラスマツトを置き加圧、加熱する
様子を示したものである。 符号の説明、１……樹脂含浸ガラスウール、２
……ガラスマツト、３……金型。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ かさ密度が0.008〜0.2g／cm3で弾力性と気孔
の連続性を持つたガラス不織布状シート材に未硬
化の熱硬化性樹脂を含浸させ、該シート材の片面
または両面に繊維強化材を配置させ、該シート材
および該繊維強化材を熱硬化性樹脂が該シート材
と該繊維強化材に十分含浸するまで圧縮し、圧縮
を維持しながら熱硬化性樹脂を硬化させることを
特徴とする繊維強化複合材の製造方法。 ２ ガラス不織布状シート材がガラスウールシー
トである特許請求の範囲第１項記載の繊維強化複
合材の製造方法。 ３ 熱硬化性樹脂が中空微小バルーンを含んでい
る樹脂である特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の繊維強化複合材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8461879A JPS568231A (en) | 1979-07-03 | 1979-07-03 | Preparation of fiber-reinforced compound material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8461879A JPS568231A (en) | 1979-07-03 | 1979-07-03 | Preparation of fiber-reinforced compound material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS568231A JPS568231A (en) | 1981-01-28 |
| JPS6258285B2 true JPS6258285B2 (ja) | 1987-12-04 |
Family
ID=13835669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8461879A Granted JPS568231A (en) | 1979-07-03 | 1979-07-03 | Preparation of fiber-reinforced compound material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS568231A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0213876U (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-29 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04136816U (ja) * | 1991-06-17 | 1992-12-21 | 株式会社さがみ製作所 | 照明器具 |
| JP4706244B2 (ja) * | 2004-12-03 | 2011-06-22 | 東レ株式会社 | Ｆｒｐ中空構造体の成形方法 |
| JP6426684B2 (ja) | 2016-12-15 | 2018-11-21 | 本田技研工業株式会社 | 繊維強化樹脂成形品の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189570A (en) * | 1975-02-04 | 1976-08-05 | Sekisobanno seikeiho |
-
1979
- 1979-07-03 JP JP8461879A patent/JPS568231A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0213876U (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-29 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS568231A (en) | 1981-01-28 |
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