(57)【要約】  成形用の壁（１）に接触して強化用のパッケージ（２）を置き、空気抜取り口および液体のプラスティックス材料（６）に対する供給口（５）を装着し、強化用のパッケージを気密性のカバー（３）によって覆い、該カバーの上にチャネル部材（７）を外れないように固定するプラスティックス製品の製造法。強化用のパッケージの中の圧力を周囲圧力より低い値ｄ１に調節し、その後チャネル部材の内部の圧力をｄ１よりも低い値ｄ２に調節し、これによって湯道チャネルを強化用のパッケージの上につくる。液体のプラスティックス材料が十分な程度強化用のパッケージを浸漬した後、チャネル部材の中の圧力をｄ１よりも高い値ｄ３に調節し、湯道チャネルを押しのける。プラスティックス材料が硬化した後、気密性のカバーは、それが再利用されることが望ましくまた予め型に合わせてつくられている場合、それに連結されたチャネル部材と共に取り外される。
2007502226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  成形用の壁を提供し；
−  該成形用の壁に対して強化用のパッケージを置き：
−  液体のプラスティックス材料に対する供給口および減圧をつくるための抜取り口を装着し：
−  該供給口、抜取り口、および成形用の壁から遠い側にある該強化用のパッケージの表面の上に気密性のカバーを配置し、該気密性のカバーはそれを局所的に変形させることにより、成形用の壁から遠い側において気密性のカバーと強化用のパッケージとの間にチャネルをつくることができる装置をもっており；
成形用の壁と気密性のカバーとの間の空間の圧力を周囲圧力よりも低い第１の値に調節して強化用のパッケージの中に減圧をつくり；
−  該装置と気密性のカバーとの間の空間の圧力を第１の値より低い第２の値に調節して気密状態に覆われた強化用のパッケージの境界線の外側にチャネルをつくり；
−  該供給口および該チャネルを介して液体のプラスティックス材料を供給して浸漬し、これによって強化用のパッケージをプラスティックス材料で充填し：
−  該装置と気密性のカバーとの間の空間の圧力を第１の値に等しいかまたはそれより高い第３の値に調節し、気密状態に覆われている強化用のパッケージの外側につくられたプラスティックス材料で充填されたチャネルを押しのけ；
−  プラスティックス材料を硬化させ；
−  気密性のカバーおよび該装置を取り除き；
−  成形された製品を成形用の壁から取り出す段階を含んで成る強化されたプラスティックス製品の製造方法において、
該装置は少なくとも一つの分岐したまたは分岐しない樋の形をしたチャネル部材として設計され、該部材は樋の開いた側が気密性のカバーに面しており、外れないようにそれに固定されていることを特徴とする方法。
【請求項２】
該圧力を第２の値に調節することにより、樋の開いた側の全表面が強化用のパッケージの表面の半分よりも小さい少なくとも一つの湯道チャネルをつくることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
該少なくとも一つの湯道チャネルによって直接覆われていない強化用のパッケージの表面は該少なくとも一つの湯道チャネルによって直接覆われている強化用のパッケージの表面の少なくとも２倍の大きさであることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
少なくとも二つの湯道チャネルが存在し、これはプラスティックス材料の供給に関し別々に制御できることを特徴とする上記請求項のいずれか一つに記載された方法。
【請求項５】
プラスティックス材料が硬化した後、気密性のカバーをそれに取り付けられた少なくとも一つのチャネル部材と一緒にプラスティックス製品から取り外すことを特徴とする上記請求項のいずれか一つに記載された方法。
【請求項６】
該気密性のカバーは、それに外れないように取り付けられた少なくとも一つの分岐したまたは分岐しないチャネル部材を含め、予め成形用の壁の形に合わせてつくられることを特徴とする上記請求項のいずれか一つに記載された方法。
【請求項７】
硬化した後弾力性をもった材料を生じる多少とも液体状の原料の層を成形用の壁に被覆し、原料の該層を硬化させる前、その途中、またはその後で、該少なくとも一つのチャネル部材をそれに連結し、しかる後原料の硬化した層をそれに外れないように連結された少なくとも一つのチャネル部材と共に成形用の壁から取り外し、次いで強化用のパッケージ
に対する弾力性をもった予めつくられた気密性のカバーとして使用することを特徴とする成形された記載の方法。
【請求項８】
上記請求項のいずれか一つに記載された方法に使用するための気密性のカバーであって、該気密性のカバーは再利用することができる弾力性の材料の層からつくられ、該カバーの上には少なくとも一つの樋の形をしたチャネル部材が外れないように連結され、ここで該層に面した樋の開いた側が外れないように固定されており、少なくとも一つのチャネル部材は該層の材料よりもかたい材料からつくられていることを特徴とする気密性のカバー。
【請求項９】
該層およびそれに外れないように連結された該少なくとも一つのチャネル部材は、成形されるべきプラスティックス製品の壁面に従って予めつくられていることを特徴とする請求項８記載の気密性のカバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は強化プラスティックス製品の製造法に関する。特に本発明は、製造工程の間強化用のパッケージの上およびその中に液体のプラスティックス材料を分布させる方法に関する。さらに特定的には本発明は、真空支援樹脂注入法（Ｖａｃｕｕｍ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｒｅｓｉｎ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ、ＶＡＲＩ）、以後簡単に樹脂注入法と呼ぶ方法を用いて製品を製造する方法に関する。この方法は次の段階を含んで成っている。即ち
−  成形用の壁、例えば内側または外側の壁に接触させて例えばガラスまたは炭素の繊維のウエッブから成る強化用のパッケージを配置し：
−  液体のプラスティックス材料、例えば合成樹脂に対する供給口を装着し：
−  装着された該供給口を含む強化用のパッケージを例えばプラスティックスの箔により覆って実質的にガスおよび空気に対して気密状態にし；
−  該成形用の壁と気密性のカバーとの間の空間の圧力を、該空間の外側の圧力より遥かに低くて液体のプラスティックスが該カバーと該成形用の壁との間の強化用のパッケージで充填された空間を通って流れるような第１の値ｄ１に調節する（「真空に引く」）。周囲圧力（ｄ０）と強化用のパッケージの中の低い圧力（ｄ１）との差のために、液体のプラスティックス材料は強化用のパッケージの中に吸引または「注入」される。
【背景技術】
【０００２】
注入を行う際乾燥した繊維のパッケージの上に液体のプラスティックス材料が適切に広がるためには、湯道のチャネル（ｒｕｎｎｅｒ  ｃｈａｎｎｅｌ）が必要である。例えば強化用のパッケージと気密性のカバーの間に金属またはプラスティックスの螺旋状部材またはプラスティックスの輪郭材（ｐｒｏｆｉｌｅ）を配置することによりこれらのチャネルをつくることが知られている。気密性のカバーと成形型との間に真空をかけると、換言すれば強化用のパッケージを真空に引くと、該螺旋状部材は開いた空間をつくりだす。この空間を通って液体のプラスティックス材料を強化用のパッケージの上に長い距離に亙って簡単に広げることができる。液体のプラスティックス材料が強化用のパッケージを通って移動する距離は限られているから、例えばヨットのような大きな複合体製品の場合、湯道のパターンはしばしば複雑である。ヨット等のような大きな部材は「人目につく」部材であって、絶対に欠陥を示してはいけない。これらの部材に対してはＡ級の表面が要求される。
【０００３】
公知の湯道チャネルの主な欠点の一つは、複合体製品を成形型から取り出した後、複合体製品の外側（湯道チャネルが取り付けられている側以外の側）に存在する筋（ｄｅｌｉｎｅａｔｉｏｎ）である。これが生じる原因の一つは、湯道チャネルのすぐ近くに局所的な樹脂に富んだ点が生じ、湯道チャネルが強化用のパッケージの中に圧し下げられるためである。さらに、このような湯道チャネルを取り付けることは（その性質上再使用できない）余分の材料と労力を必要とする。
【０００４】
特許文献１には、その特許請求の範囲１の序文に従った強化プラスティックス製品の製造法が記載されている。この方法では、気密性のカバーと強化用のパッケージの間に比較的かたいシート状の部材を配置し、この部材に強化用のパッケージの側において間隔の狭い互いに平行な多数の溝を取り付け、これらの溝をプラスティックス材料の供給源に連結し、通常の湯道チャネルに比べて比較的小さい断面をもったチャネル部材をつくる。このシート状の部材を配置し、さらに一つの箔の層で覆った後、成形型の壁と気密性のカバーとの間の空間の圧力を周囲圧力よりも低い第１の値ｄ１に調節する。しかる後、チャネル部材内部の圧力を第１の値ｄ１より低い第２の値に調節する。これによって気密保持用のカバーはチャネル部材の中へ吸引され、強化用のパッケージを液体のプラスティックス材
料で全表面に亙り均一に浸漬するための一時的なチャネルが強化用のパッケージの全表面に亙り規則正しくつくられる。液体のプラスティックス材料によって強化用のパッケージが十分に浸漬された後、該小さいチャネルの圧力を第３の値ｄ３に調節する。この値は第１の値ｄ１に等しいかそれよりも高く、チャネル部材の内部の気密保持用のカバーが再び強化用のパッケージの方へ押し戻され、従って一時的なチャネルは再び消失する。硬化させた後、先ず余分な箔の層およびシート状の部材を取り外した後、気密性のカバーを除去する。
【０００５】
この公知方法は、簡単な構造の、即ち使用されるかたいシート状の部材から考えて実質的に直線上の壁面をもったあまり大きくないプラスティックス製品を製造することを意図したものである。この方法は、ヨットの船体等のようなもっと複雑な形をした構造をもつ大きな製品を製造するには、可能であったとしても殆ど適していない。この種の製品の場合、気密性のカバーの上に一時的に配置して一時的な湯道をつくる公知方法に述べられているような「Ｆａｓｔｒａｃ」（Ｒ）チャネル部材を使用することはできない。さらに、このような大きな製品の場合には、伝統的な方法では気密性のカバー、典型的には可撓性の箔の被覆に多くの時間がかかり、被覆用の材料は一回しか使用できず、多量の廃棄物が生じる。
【特許文献１】米国特許出願第２００２／０１５５１８６号明細書。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一つの目的は、強度および外観に関して厳密な品質上の要求が課せられる例えばヨットの船体のような比較的大きなプラスティックス製品を比較的簡単な方法で製造し得る方法を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、できるだけ少ない労力と材料を用いて上記目的を達成し得る方法、特に成形型の装置を２回以上使用できる方法を提供することである。
【課題を解決する為の手段】
【０００８】
本発明によればこの本発明の目的は上記に参照された方法で達成される。この方法においては、少なくとも一つの分岐したまたは分岐しない樋の形をしたチャネル部材として、樋の開いた側が気密性のカバーに面しておりそれに外れないように固定された装置が設計され、その配置は好ましくは圧力を第２の値に調節する時少なくとも一つの湯道チャネルがつくられ、樋の開いた側の全表面は強化用のパッケージの表面より小さいか、或は少なくとも一つの湯道チャネルによって直接覆われていない強化用のパッケージの表面は少なくとも一つの湯道チャネルによって直接覆われている強化用のパッケージの表面の少なくとも２倍の大きさであるような配置である。これらの特徴により公知の小さいチャネルに比べ数が少なく、断面が大きく、且つ一層頑丈な形状をした湯道チャネルのパターンがつくられ、これによって比較的短時間で比較的大きな面積が覆われ且つ浸漬され、一方これらの湯道チャネルは強化用のパッケージを十分浸漬した後痕跡を実質的に残すことなく押しのけられ、その結果最適な外観が得られる。
【０００９】
さらに、チャネル部材を気密性のカバーに外れないように連結するために、他の追加的なカバー用の箔を省き、気密性のカバーをチャネル部材と共に再利用することができる。またこの作業方法により、種々の曲面を問題なく得ることができる。
【００１０】
表面全体に亙り分布した多数の細いチャネルを含む公知方法に比べると、本発明方法は頑丈ではあるが少ない数の湯道チャネルを使用する。これによって、注入の際必要に応じ互いに独立にこれらの湯道チャネルを操作でき、従って工程の進行に依存して工程を制御および調節できる利点が得られる。
【００１１】
さらに本発明は上記の方法に使用するための気密性をもったカバーに関する。
【００１２】
真空で吸引する際に皺ができることを避けるために、気密性のカバーは、製品（例えばヨットの船体）の内側または外側の成形面の成形型の壁の形に一致するように予め型に合わせてつくられることが好ましい。次にチャネル部材をこの予め型に合せてつくられたカバーに外れないように連結する。さらに、チャネル部材を含むこのような型に合わせてつくられたカバーは、同様な製品、例えば一連の同一なまたは実質的に同一なヨットの船体の製造に数回再使用するのに適している。
【００１３】
チャネル部材を有するこのような予めつくられた再利用可能なカバーは、硬化した後にエラストマー材料を生じる多少とも液状の原料の層を成形用の壁に被覆し、原料の層が硬化する前、その間、またはその後で少なくとも一つのチャネル部材と連結し、しかる後硬化した原料の層を少なくとも一つのチャネル部材と外れないように連結して成形体の壁から取り出すようにすれば、比較的簡単な方法でうまく製造を行うことができ、次いでこれを強化用のパッケージの弾力性のある予め型に合わせてつくられた気密性のカバーとして使用することができる。
【００１４】
次に添付図面に示された具体化例を参照して本発明方法の説明を行うが、この具体化例は本発明を限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１ａ〜ｄはそれぞれの製品をつくる外側または内側の成形型の成形用の壁１の一部を示す。成形用の壁１に接触させて強化用のパッケージ２、例えばガラス繊維または炭素繊維のウエッブを置き、次いでこれを気密性のカバー３で覆う。このカバーは、強化用のパッケージ２、および気密性のカバー３と成形用の壁１との間の空間がそれぞれ開口部４に連結されたポンプシステム１１により比較的低い圧力ｄ１で真空に引ける程度にガスおよび空気に対して気密性をもっていなければならない。供給口５を介して以後合成樹脂と呼ぶ液体のプラスティックス材料６、例えばポリエステル樹脂と硬化剤との混合物を注入し、成形用の壁１と空気に対して気密性をもったカバー３との間の空間の圧力を非常に低くし、その結果圧力ｄ０、例えば通常の周囲圧力またはそれより高い圧力により液体のプラスティックス材料６は強化用のパッケージが充填された気密性のカバー３と成形用の壁１との間の空間に押し込まれる。
【００１６】
例えば該気密性のカバー３に接した接着面１０に接着させることにより、半分開いた形のチャネル部材７が気密性のカバー３の外側に接して配列されている。圧力制御装置、この場合はポンプシステム１１に連結された開口部８を介してチャネル部材７の内部の圧力は強化用パッケージ２の空間の内部の圧力ｄ１よりも低い値ｄ２に調節される。その結果気密性のカバー３は図１ｂおよび１ｃで見ることができるようにチャネル部材７の中へと吸引されるであろう。従ってこのようにしてつくられた空間９もまた、なお供給されている液体のプラスティックスで充填され、液体の樹脂の流動を改善する湯道チャネルの機能を満たす。
【００１７】
液体の樹脂がカバーと成形用の壁との間の空間２を、該空間を充填している強化用のパッケージを含めて充たした後、図１ｄに示されているように、開口部８を介してチャネル部材７に連結されたポンプによりチャネル部材７の中の圧力をｄ２より高いｄ３の値に調節し、従ってチャネル部材７の内部の気密性のカバー３は再び繊維のパッケージ２の方へ向かって圧され、チャネル部材を通って流れていた樹脂によってつくられた一時的な湯道チャネルはこのようにして再び取り除かれる。
【００１８】
図１ｂおよび１ｃに示されているような気密性のカバー３は、チャネル部材７からその中の圧力が主としてｄ２になるまで空気を抜き取ることにより該カバーがチャネル部材の中に吸い込まれ得るような弾力性をもっていることが好ましい。
【００１９】
図２は本発明方法の一例である一具体化例を示す。例えばボートの船体に対する外側の成形型が模式的に示されている。成形型１の成形用の壁に接触してガラス繊維のパッケージ２の形をした強化用のパッケージが置かれ、これは弾力性の材料から成る予めつくられた気密性のカバー３で覆われ、その上に外れないように固定されたチャネル部材７が取り付けられている。ガラス繊維２が存在する空間およびチャネル部材７の内部の空間の圧力はそれぞれこれらの空間に連結されたポンプシステム１１で制御することができる。
【００２０】
予めつくられた気密性のカバー３は次のような方法で製造することができる。原料、例えば液体のポリウレタン樹脂と硬化剤との混合物を、ガラス繊維のパッケージ２を挿入する前に、例えば噴霧法により成形用の壁１の内側（剥離剤が取り付けられている）に対して供給する。ポリウレタン樹脂および硬化剤は化学結合をつくり、成形用の壁１の形に従って成形された弾力性をもった材料の成形片が得られる。チャネル部材を含むこの気密性のカバーの製造後、これは成形用の壁１に接触させて配置されたガラス繊維のパッケージ２に対する気密性のカバーとしての役目をする。
【００２１】
成形用の壁１に対して液体のポリウレタン層を被覆する際またはその後で、必要と思われる場所に十分な可撓性をもった材料からつくられたチャネル部材７を取り付け、予めつくられた気密性のカバー３の上に接着する。種々の部分的なチャネル部材を互いに気密性をもつように接着する。これらのチャネル部材の接着は、例えば接着面１０（図１参照）によりこれらのチャネル部材７をまだ硬化していないポリウレタン樹脂に圧しつけ、或いはその中に圧し込み、必要に応じポリウレタン樹脂の（薄い）層でチャネル部材をさらに覆うことによって行うことができる。従って、これらすべての結果として連結した（または一体となった）チャネル部材７を含む予め型に合わせてつくられた気密性のカバー３が得られ、これは後で製品、例えばボートの船体を実際に製造する際に役立てることができる。強化用のパッケージ２、並びにチャネル部分７を含む予めつくられた気密性のカバー３を成形型の中に入れた後（図２）の処理工程は、図１ａ〜ｄを参照して上に説明した通りである。
【００２２】
大きな製品を製造する場合は特に、望ましくは種々の（主要な）湯道チャネルの中に制御弁または遮断弁を備えることにより、個別的にまたはグループ毎に種々の湯道チャネルの中の樹脂の流れを操作することができる。これによって例えば流れによる継ぎ目が望ましくない場所に生じるのを防ぐことができる。種々の湯道チャネルの中の流れ（容積、速度）を相互に調節することにより、このような流れによる継ぎ目および他の不均一性等を一層良好に抑制することができる。
【００２３】
最後に、成形用の壁１の側面に樹脂供給用の穴５が取り付けられていないことが実際には好ましく、従って液体の樹脂の流入は強化用のパッケージによってある程度妨げられることに注目すべきである。気密性のカバー３と強化用のパッケージ２との間にある１個またはそれ以上の供給ラインを介してチャネル部材７によって架橋される場所に原料（樹脂）を供給する方が良い。次いで、特にチャネル部材を真空（ｄ２）に引き、気密性のカバー３がチャネル部材の中に吸い込まれた後、その長手方向にそれぞれのチャネル部材７を直接充填し、この後で（一部は同時に）下にある強化用のパッケージ２を充填する。
【００２４】
添付特許請求の範囲に記載されたような本発明の範囲内において、多くの修正および変形が可能なことは明らかであろう。即ち上記において別々にコントロールできる湯道チャネルの説明を行った。勿論、これらの代わりに或いはこれらと組み合わせていくつかの供
給口を取り付けることができ、これはまた抜取り口に対しても言えることである。また、予め型に合わせてつくられた気密性のカバーを用いれば、その弾力性のために縁、突起、小さいチャネル、補強材等のような変形した形状をつくることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１ａ−ｄ】本発明方法の種々の段階。
【図２】本発明法を実施するシステムの模式的な概略図。
【図１ａ】
2007502226.tif 000003
【図１ｂ】
2007502226.tif 000004
【図１ｃ】
2007502226.tif 000005
【図１ｄ】
2007502226.tif 000006
【図２】
2007502226.tif 000007
【国際調査報告】
2007502226.tif 000008
2007502226.tif 000009