纖維增強(qiáng)塑料、電梯用整風(fēng)罩和纖維增強(qiáng)塑料的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使樹脂含浸于纖維織物的纖維增強(qiáng)塑料、由纖維增強(qiáng)塑料構(gòu)成的電梯用整風(fēng)罩(整風(fēng)力—)和纖維增強(qiáng)塑料的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為輕質(zhì)、高強(qiáng)度的原材料，纖維增強(qiáng)塑料(FRP:Fiber Reinforced Plastics)在各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中受到關(guān)注。近年來，作為低價(jià)地制造風(fēng)車的葉片、航空器部件或船等的比較大形的纖維增強(qiáng)塑料成型體的方法，被稱為真空含浸成型法(VaRTM:Vacuum assist ResinTransfer Molding)的制造方法在廣泛地普及。該真空含浸成型法具有如下等的特征:不需要高壓釜(壓力釜)等的大型的設(shè)備，大型結(jié)構(gòu)物的一體成型容易，以及有機(jī)溶劑的揮發(fā)少，作業(yè)環(huán)境好。
[0003]以往，已知具有以下的纖維增強(qiáng)塑料的制造方法:在成型模上以將內(nèi)介質(zhì)(4 y
7)配置于纖維織物之間的方式將多個(gè)纖維織物與多個(gè)內(nèi)介質(zhì)交替地進(jìn)行層疊的纖維織物內(nèi)介質(zhì)層疊工序；然后在最上層的纖維織物將可剝保護(hù)層進(jìn)行層疊的可剝保護(hù)層層疊工序；然后在可剝保護(hù)層將流動介質(zhì)進(jìn)進(jìn)行層疊的流動介質(zhì)層疊工序；將真空栗的空氣抽吸口和樹脂罐的樹脂注入口安裝于成型模、用裝袋膜將全體覆蓋、用密封劑將裝袋膜的周圍粘接于成型模的安裝工序；和通過由真空栗產(chǎn)生的空氣的抽吸來使裝袋膜內(nèi)成為了真空狀態(tài)后，從樹脂罐將樹脂注入的真空含浸工序(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-248552號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]但是，在該方法中，在制造一個(gè)目標(biāo)的纖維增強(qiáng)塑料時(shí)，需要規(guī)定的面積的可剝保護(hù)層、流動介質(zhì)和裝袋膜的一整套，樹脂固化后廢棄，因此存在制造效率差這樣的問題。另夕卜，平面形狀的可剝保護(hù)層、流動介質(zhì)和裝袋膜各自難以形成曲面形狀，其結(jié)果，存在纖維增強(qiáng)塑料的制造效率差這樣的問題。
[0009]本發(fā)明提供可以使制造效率提高的纖維增強(qiáng)塑料及其制造方法。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]本發(fā)明涉及的纖維增強(qiáng)塑料具備:具有第1纖維織物和含浸于第1纖維織物的第1纖維織物用樹脂的第1纖維增強(qiáng)塑料層；具有樹脂擴(kuò)散介質(zhì)和樹脂擴(kuò)散介質(zhì)用樹脂、重疊于第1纖維增強(qiáng)塑料層的樹脂流動層；具有第2纖維織物和含浸于第2纖維織物的第2纖維織物用樹脂、以在與第1纖維增強(qiáng)塑料層之間配置樹脂流動層的方式重疊于樹脂流動層的第2纖維增強(qiáng)塑料層；具有粒徑為20 μ m以上且50 μ m以下的無機(jī)填料和無機(jī)填料用樹月旨、以在與樹脂流動層之間配置第2纖維增強(qiáng)塑料層的方式重疊于第2纖維增強(qiáng)塑料層的無機(jī)填料層，第1纖維織物用樹脂、樹脂擴(kuò)散介質(zhì)用樹脂、第2纖維織物用樹脂和無機(jī)填料用樹脂各自由彼此相同的組成構(gòu)成，相互一體地形成。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明涉及的纖維增強(qiáng)塑料，具備:具有第1纖維織物和含浸于第1纖維織物的第丨纖維織物用樹脂的第1纖維增強(qiáng)塑料層；具有樹脂擴(kuò)散介質(zhì)和樹脂擴(kuò)散介質(zhì)用樹脂、重疊于第1纖維增強(qiáng)塑料層的樹脂流動層；具有第2纖維織物和含浸于第2纖維織物的第2纖維織物用樹脂、以在與第1纖維增強(qiáng)塑料層之間配置樹脂流動層的方式重疊于樹脂流動層的第2纖維增強(qiáng)塑料層；具有粒徑為20 μm以上且50 μm以下的無機(jī)填料和無機(jī)填料用樹脂、以在與樹脂流動層之間配置第2纖維增強(qiáng)塑料層的方式重疊于第2纖維增強(qiáng)塑料層的無機(jī)填料層，第1纖維織物用樹脂、樹脂擴(kuò)散介質(zhì)用樹脂、第2纖維織物用樹脂和無機(jī)填料用樹脂各自由彼此相同的組成構(gòu)成，相互一體地形成，因此在將目標(biāo)的纖維增強(qiáng)塑料進(jìn)行成型時(shí)，不需要可剝保護(hù)層、流動介質(zhì)和裝袋膜。其結(jié)果，可以使纖維增強(qiáng)塑料的制造效率提尚。
【附圖說明】
[0014]圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的纖維增強(qiáng)塑料的剖面圖。
[0015]圖2為表示圖1的第1纖維增強(qiáng)塑料層的放大圖。
[0016]圖3為表示圖1的樹脂流動層的放大圖。
[0017]圖4為表示圖1的無機(jī)填料層的放大圖。
[0018]圖5為表示圖1的第2纖維增強(qiáng)塑料層和無機(jī)填料層的放大圖。
[0019]圖6為表示圖1的纖維增強(qiáng)塑料的制造方法中的賦型工序的示意圖。
[0020]圖7為表示圖1的纖維增強(qiáng)塑料的制造方法中的附著工序的示意圖。
[0021]圖8為表示圖1的纖維增強(qiáng)塑料的制造方法中的裝袋工序的示意圖。
[0022]圖9為表示圖1的纖維增強(qiáng)塑料的制造方法中的樹脂含浸工序的示意圖。
[0023]圖10為表示圖1的纖維增強(qiáng)塑料的制造工序中的脫模工序及除去工序的示意圖。
[0024]圖11為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的纖維增強(qiáng)塑料的變形例的剖面圖。
[0025]圖12為表示本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的電梯用整風(fēng)罩的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施方式1.
[0027]圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的纖維增強(qiáng)塑料的剖面圖。在圖中，纖維增強(qiáng)塑料1具備第1纖維增強(qiáng)塑料層2、樹脂流動層3、第2纖維增強(qiáng)塑料層4和無機(jī)填料層5。將樹脂流動層3重疊于第1纖維增強(qiáng)塑料層2。將第2纖維增強(qiáng)塑料層4以與第1纖維增強(qiáng)塑料層2之間配置樹脂流動層3的方式重疊于樹脂流動層3。將無機(jī)填料層5以與樹脂流動層3之間配置第2纖維增強(qiáng)塑料層4的方式重疊于第2纖維增強(qiáng)塑料層4。換言之，將第1纖維增強(qiáng)塑料層2、樹脂流動層3、第2纖維增強(qiáng)塑料層4和無機(jī)填料層5依次層置。
[0028]圖2為表示圖1的第1纖維增強(qiáng)塑料層2的放大圖。第1纖維增強(qiáng)塑料層2具有第1纖維織物21和含浸于第1纖維織物21的樹脂(第1纖維織物用樹脂)22。作為第1纖維織物21，例如可列舉碳纖維、玻璃纖維、寸^ 口 y纖維、少7°歹一纖維等的織物。在本例中，使用了纖維直徑為7 μπι的碳纖維。第2纖維增強(qiáng)塑料層4形成與第1纖維增強(qiáng)塑料層2同樣的構(gòu)成，具有第2纖維織物41和含浸于第2纖維織物41的樹脂(第2纖維織物用樹脂)42。
[0029]圖3為表示圖1的樹脂流動層3的放大圖。樹脂流動層3具有內(nèi)介質(zhì)(樹脂擴(kuò)散介質(zhì))31和浸入了內(nèi)介質(zhì)31的樹脂(樹脂擴(kuò)散介質(zhì)用樹脂)32。流動介質(zhì)是用于使樹脂擴(kuò)散的副材料，由于從纖維增強(qiáng)塑料1中除去.廢棄，因此對材質(zhì)并無特別限定，而內(nèi)介質(zhì)同樣具有使樹脂擴(kuò)散的功能，且在制品中作為增強(qiáng)基材殘留、發(fā)揮功能，因此作為內(nèi)介質(zhì)31，只要是流動阻力小的材料，則并無特別限定，與尼龍等的熱塑性樹脂制相比，優(yōu)選作為增強(qiáng)纖維的玻璃纖維或碳纖維。
[0030]圖4為表示圖1的無機(jī)填料層5的放大圖。無機(jī)填料層5具有多個(gè)無機(jī)填料51和無機(jī)填料51進(jìn)入其中的樹脂(無機(jī)填料用樹脂)52。作為無機(jī)填料51，并無特別限定，與碳酸鈣、二氧化硅、氧化鋁等相比，從阻燃性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選氫氧化鋁、三氧化銻或它們的混合物等。
[0031]無機(jī)填料51的平均粒徑優(yōu)選比第2纖維織物41的纖維直徑(系徑)大。在無機(jī)填料51的粒徑比第2纖維織物41的纖維直徑小的情況下，后述的有機(jī)硅袋62 (圖8)與第2纖維織物41相接。一般地，第2纖維織物41的纖維直徑為10 μ m以下，因此無機(jī)填料51的平均粒徑優(yōu)選為第2纖維織物41的纖維直徑的2倍即20 μπι以上。
[0032]另外，無機(jī)填料51的平均粒徑優(yōu)選為50 μπι以下。是因?yàn)?在無機(jī)填料51的粒徑比50 μ m大的情況下，由于無機(jī)填料51的自重，從有機(jī)娃袋62 (圖7)脫落，作為結(jié)果，有機(jī)硅袋62與第2纖維織物41相接的部分增大。
[0033]在該例中，作為無機(jī)填料51，使用平均粒徑為27 μ m的氫氧化鋁。
[0034]樹脂22、樹脂32、樹脂42和樹脂52各自由彼此相同的組成構(gòu)成、相互一體地形成。作為樹脂22、樹脂32、樹脂42和樹脂52，只要是環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂等的低粘度的樹脂，則并無特別限定，但優(yōu)選常溫下可固化的乙烯基酯樹脂。
[0035]圖5為表示圖1的第2纖維增強(qiáng)塑料層4和無機(jī)填料層5的放大圖。第2纖維織物41被無機(jī)填料層5覆蓋，沒有露出。無機(jī)填料51沒有從位于樹脂52中的第2纖維增強(qiáng)塑料層4側(cè)的相反側(cè)的表面53突出。
[0036]在制造多個(gè)纖維增強(qiáng)塑料1的情況下，制造了成型模后，只進(jìn)行1次制造有機(jī)硅袋62的工序，只反復(fù)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的成型纖維增強(qiáng)塑料1的工序。對于這些構(gòu)成分別說明。首先，對纖維增強(qiáng)塑料1的制造方法進(jìn)行說明。首先，圖6為表示圖1的纖維增強(qiáng)塑料1的制造方法中的賦型工序的示意圖。首先，在用特氟隆(注冊商標(biāo))涂覆被脫模了的成型模(鋁制、厚3_)61上重疊2片第1纖維織物21。層疊方向?yàn)槔w維增強(qiáng)塑料1的厚度方向。接著，在第1纖維織物21上重疊內(nèi)介質(zhì)31。然后，在內(nèi)介質(zhì)31上重疊2片第2纖維織物41。通過以上，賦型工序完成。
[0037]圖7為表示圖1的纖維增強(qiáng)塑料1的制造方法中的附著工序的示意圖。賦型工序之后，使無機(jī)填料51附著于以規(guī)定的形狀形成了的有機(jī)硅袋62。具體地，首先，使無機(jī)填料51附著于海綿(未圖示)，從該海綿使無機(jī)填料51轉(zhuǎn)印于有機(jī)硅袋62 (附著工序)。在有機(jī)硅袋62形成曲面，構(gòu)成有機(jī)硅袋62的有機(jī)硅具有使雜質(zhì)(例如灰塵等)吸附的性質(zhì)，因此可以不使用粘接劑、粘結(jié)劑等地適度且容易地使無機(jī)填料51附著于有機(jī)硅袋62。予以說明，也可以通過使無機(jī)填料51附著于成型模61 (圖6)來將無機(jī)填料層5層疊于第1纖維增強(qiáng)塑料層2和第2纖維增強(qiáng)塑料層4這兩者。
[0038]圖8為表示圖1的纖維增強(qiáng)塑料1的制造方法中的裝袋工序的示意圖。附著工序之后，將真空栗的空氣抽吸口 63和樹脂罐的樹脂注入口 64安裝于成型模61，以無機(jī)填料51與第2纖維織物41對置的方式有機(jī)硅袋62與成型模61 —起將第1纖維織物21、內(nèi)介質(zhì)31和第2纖維織物41覆蓋。接著，以空氣不從成型模61與有機(jī)硅袋62之間泄漏的方式使有機(jī)硅袋62的周圍密合于成型模61 (裝袋工序)。作為使有機(jī)硅袋62密合于成型模61的方法，一般使用被稱為密封劑的粘合劑，但由于構(gòu)成有機(jī)娃袋62的有機(jī)娃具有脫模性，因此使用密封劑使成型模61與有機(jī)硅袋62之間成為真空是困難的。因此，優(yōu)選使用有機(jī)硅粘接劑而使0型環(huán)形狀的有機(jī)硅制的阻塞材料65粘接于成型模61，使用框66而得到有機(jī)硅袋62與阻塞材料65的密合。
[0039]圖9為表示圖1的纖維增強(qiáng)塑料1的制造方法中的樹脂含浸工序的示意圖。在裝袋工序之后，驅(qū)動真空栗而使成型模61與有機(jī)硅袋62之間的密閉空間