(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＭＣ製品の製造方法において、
気密可能な袋の内部に繊維性の材料を配置して前記袋を密封し、前記袋を収容する真空容器内と前記袋内を減圧して同一の所定の低圧状態とし、所定の低圧状態にされた前記袋内の繊維性の材料に樹脂材料を供給することを特徴とするＳＭＣ製品の製造方法。
【請求項２】
請求項１のＳＭＣ製品の製造方法において、
（１）前記袋内の繊維製の材料に樹脂材料を供給する樹脂供給用配管と前記袋内を減圧する真空排気用配管を備える前記袋の中に前記繊維性の材料を配置し、前記袋を密封する段階と、
（２）前記袋の外を低圧状態にするため前記袋を真空容器内に収容して前記真空容器を密閉し、該真空容器内を減圧する段階と、
（３）前記真空排気用配管により前記袋内を減圧する段階と、
（４）前記袋内と前記真空容器内が所定の低圧状態に達した後、大気圧下の樹脂材料を前記樹脂供給用配管を介して前記袋内の繊維性の材料に送入する段階と、
（５）前記樹脂材料を所定量送入後、前記袋内の低圧状態は維持したまま前記真空容器内のみを大気に開放する段階と、
（６）前記袋の密封を解除し、送入された前記樹脂材料と前記繊維性の材料との混合物を前記袋から取り出す段階と、
を含む請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
さらに前記製造方法が、前記樹脂材料と前記繊維性の材料の混合物を前記袋から取り出す段階の前に、前記袋と共に前記混合物を押圧して寸法を調整する加工を行う段階を含む請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記袋を密封する際に、前記袋は、フィルムに前記繊維性の材料を載せ、前記繊維性の材料を包むように、前記樹脂供給用配管と真空排気用配管を前記袋の外と連通するように残して密封することによって前記繊維性の材料を含んで気密に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記袋を真空容器に収容する段階において、さらに前記密封された袋を巻いてロールを形成しそのロールを前記真空容器内に収容する請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記ロールを前記真空容器内に収容する際、該ロールを先に円筒形カバーに収容してから前記円筒形カバーとともに前記真空容器内に収容することを特徴とする請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
繊維性の材料を内部に収容し、樹脂供給用配管と真空排気用配管を備えて気密可能に密閉する袋と、
前記袋を内部に収容する真空容器と、
前記真空排気用配管を介して前記袋と前記真空容器とを減圧する真空装置と、
前記袋内の繊維性の材料に前記樹脂供給用配管を介して樹脂材料を供給する樹脂材料供給装置と、
を備え、
前記真空容器の減圧と共に前記袋内の減圧も前記真空装置によって行われ、前記真空容器と前記袋内の圧力は同じ真空状態になる、ＳＭＣ製品の製造装置。
【請求項８】
前記袋は、フィルムに前記繊維性の材料を載せ、前記繊維性の材料を包むように、前記供給用配管と真空排気用配管を前記袋の外と連通するように残して密封することによって前記繊維性の材料を含んで気密に形成されることを特徴とする請求項７に記載の製造装置。
【請求項９】
前記気密に形成された袋を巻いてロールを形成し前記真空容器内に収容することを特徴とする請求項８に記載の製造装置。
【請求項１０】
前記ロールを前記真空容器内に収容する際、該ロールを先に収容する円筒形カバーを備えることを特徴とする請求項９に記載の製造装置。
【請求項１１】
前記袋の樹脂供給用配管と真空排気用配管が対向して袋内部の両側部に配置されることを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載の製造装置。
【請求項１２】
前記真空排気用配管に接続され、前記袋内部の圧力を調整する圧力調整弁を備える請求項７から１１のいずれか一項に記載の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシートモールディングコンパウンド（Ｓｈｅｅｔ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ：以下、ＳＭＣと称す）製品の製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＭＣ製品はＦＲＰプレス成形等に用いられ、その成形された製品は最終製品として自動車、什器、産業機械等の様々な分野で使用されている。
【０００３】
従来のＳＭＣ製品の製造方法の例としては、連続して長手方向に流れる下側フィルム上に樹脂、硬化剤、増粘剤、内部離型剤、充填剤などを混合した樹脂ペーストを塗布し、その上に短く切ったガラス繊維などの繊維性の材料を散布し、これら材料を配置された下側フィルムに対応する、樹脂ペーストを塗布した連続する上側フィルムでこれらを覆い、こうして積層されたフィルムをロール等により上下から押圧して樹脂ペーストと繊維性の材料を含浸させ、ＳＭＣ製品を製造している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４６８１１号公報（第２頁段落０００３、第５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＳＭＣ製品中に気体が内封されて気泡が存在すると、最終製品が減圧又は加圧された環境で使用される場合、気泡の内圧が変動して収縮・膨張し体積が変化するため、製品に亀裂が発生する可能性がある。
上記の従来の製造方法では、押圧工程でのロール間の押圧によって含浸を行っており、この上下からのロールの押圧では繊維性の材料によっては内部の空気を追い出すのが困難で、押圧された樹脂ペーストが繊維性の材料の影となった空気に邪魔され繊維性の材料全てに接着できずに部分的に空気が残り、含浸後に繊維性の材料と樹脂材料の間に気泡となって残存することがある。このためバラツキが生じて樹脂ペーストと繊維性の材料間の含浸を均一にするのが困難となり、その気泡の存在部分において製品が脆弱になる不具合が生じ、最終加工製品が欠陥のある製品となる原因となっていた。
よって、ＳＭＣ製品にこの亀裂発生の起こらないものが希望され、最終製品の製造のため、より含浸精度の高いＳＭＣ製品が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、上記問題を解決するため、従来の製造方法とは根本的に観点を変え全く新しい考え方による均一な含浸のＳＭＣ製品を提供する製造方法を提供するものである。
そのため、本発明のＳＭＣ製品の製造方法は、気密可能な袋の内部に繊維性の材料を配置してその袋を密封し、さらにその袋を収容する真空容器内と袋内を減圧し、所定の低圧状態にされた袋内の繊維性の材料に大気圧下または調整された圧力下の樹脂材料を供給することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本願発明のＳＭＣ製品の製造方法では、
（１）この袋内の繊維製の材料に樹脂材料を供給する樹脂供給用配管と袋内を減圧する真空排気用配管を備える袋の中に繊維性の材料を配置し、袋を密封する段階と、
（２）袋の外を低圧状態にするため袋を真空容器内に収容して真空容器を密閉し、該真空容器内を減圧する段階と、
（３）真空排気用配管により袋内を減圧する段階と、
（４）袋内と真空容器内が所定の低圧状態に達した後、大気圧下の樹脂材料を樹脂供給用配管を介して袋内の繊維性の材料に送入する段階と、
（５）樹脂材料を所定量送入後、袋内の低圧状態は維持したまま真空容器内のみを大気に開放する段階と、
（６）袋の密封を解除し、送入された樹脂材料と繊維性の材料との混合物を袋から取り出す段階と、
を含んでもよい。
【０００８】
さらに、本発明の製造方法は、上記（６）の「繊維性の材料及び樹脂材料の混合物を袋から取り出す」段階の前に、その混合物を袋と共に押圧して寸法を製品としての形状に調整する加工を行ってもよい。
【０００９】
また、本願発明では、ＳＭＣ製品の製造装置において、繊維性の材料を内部に収容しかつ樹脂供給用配管と真空排気用配管を備えて気密可能に密閉する袋と、該袋を内部に収容する真空容器と、真空排気用配管を介して袋と真空容器の中を減圧する真空装置と、袋内の繊維性の材料に樹脂供給用配管を介して樹脂材料を供給する樹脂材料供給装置と、を備えるＳＭＣ製品の製造装置を提供する。
【００１０】
本願発明においては、この袋は、フィルムに繊維性の材料を載せ、繊維性の材料を包むように、供給用配管と真空排気用配管を袋の外と連通するように残して密封することによって繊維性の材料を含んで気密に形成されてもよい。フィルムは通常従来の製造方法において長手方向に連続して使用されるものでもよく、例えばポリエチレン製で、約０．３ｍｍ厚のものを使用してもよい。
【００１１】
また、気密に形成された袋を巻いてロールに形成したものを真空容器内に収容してもよく、さらに、ロールを先に収容する円筒形カバーを備え、ロールを外からこの円筒形カバーで覆うようにすることもできる。
【００１２】
また、袋の樹脂供給用配管と真空排気用配管が略平行に袋内部の両側部に配置されてもよい。さらに、真空排気用配管は真空容器を介して真空装置に接続されてもよく、この真空排気用配管に接続され、袋内の圧力を調整する圧力調整弁を備えてもよい。
【００１３】
本発明においては、上記の構成により、繊維性の材料を内包した袋内を減圧して所定の低圧状態とし、またその袋の周囲も減圧して同じ低圧状態として、袋の中へ大気圧または調整された圧力により樹脂材料を送入している。この袋内の所定の低圧状態は、例えば、約１３.３Ｐａ（１０Ｔｏｒｒ）以下が好ましい。
【００１４】
そのため、袋の外部も同時に同じ低圧状態にすることにより、袋の内部のみを低圧状態して袋が圧縮されることが低減され、樹脂材料の送入時に袋への流入が容易となり、さらに真空装置により繊維性の材料間の空気は抜気されているため、これらの間に樹脂材料が流れ込みやすくなり、さらに空気による気泡のできにくい、樹脂材料が全ての繊維性の材料に吸着される均一な含浸が行われ、精度の高いＳＭＣ製品が得られるものである。
【発明の効果】
【００１５】
すなわち、本願発明では、単に袋内部を低圧状態にしただけではなく、その周囲も同一の低圧状態とし、それにより、樹脂材料の送入・含浸が容易にかつ均一になり、ＳＭＣ製品のガラス繊維等の繊維性の材料と樹脂材料の間に空気が介在しない、密着度のよい理想的な精度の高いＳＭＣ製品が得られ、その最終製品においても余分な空気のない、精度の高い製品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本願発明に係る実施例１の袋１３の斜視図を示す。
【図２】図１の袋１３をロール１５に巻き、円筒形カバー１７に収納する展開図を示す。
【図３】実施例1において真空容器２１にロール１５を収容する斜視図を示す。
【図４】実施例１における樹脂供給配管９並びに真空排気用配管１１を含んだ配管系統を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付した図を参照して、以下に本願発明に係る製造方法及び製造装置について説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１−図４に本願発明によるＳＭＣ製品の製造に係る実施例１を示す。
本願の実施例1では、図１に示すように、まず長手方向に延びた樹脂製のフィルム１上にガラス繊維などの格子状の繊維シート３を載せる。このフィルムは、例えば厚さ０．３ｍｍ、幅１．０〜１．４ｍ、長さ２〜５ｍ程度のポリエチレン製でもよい。フィルム１をその幅方向において二つ折りにして繊維シート３を包み、フィルム１の折り重ねられた長手方向端部５及びその幅方向端部７を、樹脂供給用配管９と真空排気用配管１１を除いて熱シール等により密封することによって、繊維シート３を包んだ形状の袋１３を形成する。
【００１９】
樹脂供給用配管９と真空排気用配管１１はその折り重ねられたフィルム１の中で長手方向に沿って互いに向き合って袋の両側部に配置されており、図1に示すように、フィルム１内への樹脂材料の供給や真空排気が可能なように管側部に複数の穴を設け、配管端部を密封されたフィルム１の外部へ突出させている。
【００２０】
フィルム１を密封した後、図２に示すように、この袋１３を長手方向に沿って繊維シート３を含んだままセンターパイプ１５ａに巻いてロール１５を形成し、樹脂供給用配管９と真空排気用配管１１は、そのロールの両端部から延在するように配置される。
さらに、ロール１５は、その外部形状を保持するための上下のロール保持用円筒形カバー１７内に、該カバー１７の蓋１７ａ，１７ｂの中央の穴にセンターパイプ１５ａで支持されるように配置され、樹脂供給用配管９と真空排気用配管１１は蓋１７ａ，１７ｂのそれぞれの切欠きから外へ延長させてカバー１７と蓋１７a、１７ｂを組み立てる。蓋はまた巻かれたロール１５の両端を保持・保護する。
【００２１】
次に、ロール１５の収容されたカバー１７を、図３に示すように、真空装置の真空容器２１内に配置する。
樹脂供給用配管９及び真空排気用配管１１の端部は真空容器１９内のそれぞれの配管接続部２３，２５に接続する。これら接続部は図４に示すように真空容器２１を通して外の樹脂供給装置２７に接続されており、この接続により樹脂供給用配管は樹脂供給装置２７に接続されることになる。また、真空排気用配管１１は配管接続部２５に接続されると、この配管接続部２５からの配管は再度真空容器２１に入り、これにより、真空容器内の減圧と共に袋１３内の減圧も真空装置２９によって行われることになり、真空容器内と袋内の圧力は同じ低圧状態になる。この配管接続部２５からの配管には並列して圧力調整弁３１が設けられている。
【００２２】
樹脂供給用配管９及び真空排気用配管１１の接続完了後に真空容器２１の蓋２１ａを閉めて密閉状態にする。
真空装置２９を稼動して真空容器２１内及び真空排気用配管１１により袋１３すなわちロール１５内を減圧する。
【００２３】
ロール１５内部と真空容器２１内が減圧されて所定の低圧状態、例えば約１３．３Ｐａ（１０Ｔｏｒｒ）に達すると、真空装置２９からの配管の制止弁３３を閉鎖して、真空容器とロール内部を低圧状態に維持する。
その後、樹脂供給装置２７から大気圧状態の樹脂材料を樹脂供給用配管９を介してロール１５内の繊維シート３に送入する。樹脂材料は、樹脂、硬化剤、増粘剤、内部離型剤、充填剤などを混合したものでよい。
この時、ロール１５の内外は所定の低圧状態となっているため、ロール１５は外部から圧縮されてなく、ロール内に送入された大気圧の樹脂材料はスムーズに全ての繊維シート３のガラス繊維に密着でき、気泡のない含浸が行われる。
また樹脂材料は、樹脂供給装置において最初減圧されて繊維シート３に送入され、その後、大気圧まで圧力を上げて供給量を調整することもできる。
【００２４】
また、送入された樹脂材料によりロール内部の圧力が上がった場合でも、ロール１５から真空排気用配管１１を介して真空容器２１外部に設けた圧力調整弁３１によりロール１５内の圧力変化を抑制するようロール１５内部の圧力を調整して、隅々まで樹脂材料がいきわたるようにする。この時圧力調整弁と並列の真空装置への配管は制止弁３２により閉鎖されている。
【００２５】
こうして樹脂材料をロール１５内へ所定量送入し終わって樹脂材料と繊維性の材料の気泡のない含浸が終了した後、ロール１５への真空排気用配管１１への連通を配管に設けた制止弁３３により閉鎖してロール１５と真空容器２１との真空接続を解除した後、真空容器２１を開放して大気圧とする。
【００２６】
ロール１５は真空容器２１内の樹脂供給配管９及び真空排気用配管１１に設けた制止弁３５，３７を閉鎖してロール１５内部の低圧状態を維持したまま真空容器２１からそれぞれの配管９、１１の接続を外して、カバー１７ごとロール１５を真空容器２１の外へ取り出す。
【００２７】
さらにカバー１７から取り出されたロール１５は低圧を維持したままで巻きを解かれ、その袋１３に収容されたまま樹脂材料と繊維性の材料の含浸された混合物をニップロール等で押圧して寸法を調整し、製品としての形状に調整される。
【００２８】
袋１３の密閉を解除し、繊維性の材料及び樹脂材料の混合物、すなわちＳＭＣ製品を袋から取り出す。
【００２９】
なお、変更例として、上記実施例では袋１３をロール１５に巻いて処理を行ったが、これを平面状態でまたは折り重ねた状態でそのまま真空容器に配置し、同様の処理を行うこともできる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本願発明によれば、繊維性の材料及び樹脂材料の間に空気が介在しない、密着度のよい理想的な精度の高いＳＭＣ製品を得ることができる
【００３１】
上記記載は実施例についてなされたが、本発明はそれに限らず、本発明の精神と特許請求の範囲内で種々の変更及び修正をすることができることは当業者に明らかである。
【符号の説明】
【００３２】
１  フィルム
３  格子状のガラス繊維シート
５  長手方向端部
７  幅方向端部
９  樹脂供給用配管
１１  真空排気用配管
１３  袋
１５  ロール
１７  円筒形カバー
２１  真空容器
２３  樹脂供給配管接続部
２５  真空排気用配管接続部
２７  樹脂供給装置
２９  真空装置
３１  圧力調整弁
３２、３３、３５、３７  制止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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