(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
治具に樹脂含浸長繊維織物を積層し、積層した長繊維織物に熱可塑性樹脂製ピンを挿通し、長繊維織物に挿通した熱可塑性樹脂製ピンを加熱して軟化もしくは可塑化し、軟化もしくは可塑化した熱可塑性樹脂により積層した長繊維織物同士を固定することを特徴とする長繊維織物の固定方法。
【請求項２】
熱可塑性樹脂製ピンは、加熱時に押圧され積層した長繊維織物の厚さに相当する長さに調整され、加熱により軟化もしくは可塑化した熱可塑性樹脂が積層した長繊維織物の繊維に絡まることを特徴とする請求項１に記載の長繊維織物の固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層した長繊維織物の形状保持と長繊維織物の端末のほつれを防ぐことを可能にする長繊維織物の固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱硬化型樹脂含浸法（ＲＴＭ法）に用いられる長繊維織物（樹脂未含浸長繊維織物）／プリフォームは、樹脂含浸前の取扱いについて、形状保持が難しく、長繊維織物の端末がほつれやすいという問題があり、これを解消するために、樹脂未含浸長繊維織物／プリフォームを樹脂未含浸繊維ヤーンによるステッチングやタッキファイヤ樹脂により固定している。
【０００３】
また、熱硬化型樹脂含浸法に用いられる樹脂未含浸長繊維織物／プリフォームは、繊維を拘束するものがついていないので、自由度が高く、長繊維織物の端末のほつれや形状保持を難しくしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
樹脂未含浸繊維ヤーンのステッチングによる樹脂未含浸長繊維織物／プリフォームの固定方法は、成型品が大型で複雑構造であった場合に、成型品に対応して設備を大型化しなければならず、大型複雑構造への対応が困難である。
【０００５】
タッキファイヤ樹脂による樹脂未含浸長繊維織物／プリフォームの固定は、タッキファイヤ樹脂を熱硬化型樹脂含浸法に用いられる含浸樹脂と同系のものに選定しなければならず、熱硬化型樹脂含浸法用タッキファイヤ樹脂が制限されてしまう。タッキファイヤ樹脂を備えた熱硬化型樹脂は少なく、熱硬化型樹脂含浸法用タッキファイヤ樹脂として、ミネソタマイニングアンドマニファクチャリングカンパニー（３Ｍ社）の商標ＰＴ５００の製品が知られている。
【０００６】
また、プリフォームされる長繊維織物は、含浸硬化治具とは別のプリフォーム用治具（セット用治具）や製織機で所定の形状に成形され、成形されたプリフォームが、加熱成形治具に積層された別の長繊維織物に固定されながら積層されることが多く、成形されたプリフォームを別の治具から移動させて、加熱成形治具に配置された長繊維織物の上に積層するときに、長繊維織物と加熱成形治具と別の長繊維織物とプリフォームの位置がずれることがないようにしなければならない。
【０００７】
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、積層した長繊維織物の形状保持と長繊維織物の端末のほつれを防ぐ長繊維織物の固定方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の長繊維織物の固定方法は、治具の上に樹脂未含浸長繊維織物を積層し、積層した長繊維織物に熱可塑性樹脂製ピンを挿通し、長繊維織物に挿通した熱可塑性樹脂製ピンを加熱し軟化もしくは可塑化し、軟化もしくは可塑化した熱可塑性樹脂で積層した長繊維織物同士を固定することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明による長繊維織物の固定方法の工程順を示すブロック図であり、図２は、一例として、長繊維織物１と長繊維織物プリフォーム２，２との固定前の段階を示す図であり、図３は、その例の長繊維織物１と長繊維織物プリフォーム２，２を固定ピン３，４により固定した後の段階を示す図である。
【００１１】
ここで、長繊維織物とは、フィラメントにより織成され熱硬化型樹脂が含浸されていない織物をいい、長繊維織物プリフォームとは、フィラメントにより織成され熱硬化型樹脂が含浸されていない織物を予め定めた形状に成形した織物をいう。
【００１２】
固定ピン３，４は、熱硬化型樹脂含浸法に用いられる樹脂の硬化処理温度において可塑化しない特性を有する熱可塑性樹脂製ピンである。固定ピン３，４は、たとえば、ナイロン、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）のよな熱可塑性樹脂、またはこの熱可塑性樹脂に短繊維を添加した樹脂を素材とし、直径１〜５ｍｍに成形されたピンである。
【００１３】
積層された長繊維織物を固定する方法をブロック図により説明する。
まず、長繊維織物１を図示しない成型治具の上に積層し、長繊維織物１を図示しないセット治具に積層する。セット治具に積層された長繊維織物１は、セット治具の成形面や製織機により予め定めた形状に成形されて、図２で示すような長繊維織物プリフォーム２となる。
【００１４】
つぎに、長繊維織物プリフォーム２をセット治具から取り外し、図２に示すように、成型治具の上に積層された長繊維織物１の上に積層する。この場合では、長繊維織物プリフォーム２は対になっている。
【００１５】
つぎに、熱可塑性樹脂ピン３を、図４に示すように、積層した長繊維織物１と長繊維織物プリフォーム２の直上に配置する。長繊維織物１と長繊維織物プリフォーム２の固定部位に応じてピンの数および位置は調整される。図４では示されていないが、熱可塑性樹脂製ピン４は、積層した長繊維織物プリフォーム２，２の側方に配置される。
【００１６】
つぎに、熱可塑性樹脂ピン３を下方に押し下げて積層した長繊維織物１および長繊維織物プリフォーム２に挿通し、熱可塑性樹脂ピン４を長繊維織物１の上に積層された長繊維織物プリフォーム２，２に挿通する。
【００１７】
つぎに、長繊維織物１および長繊維織物プリフォーム２に挿通した熱可塑性樹脂ピン３に、図５に示すように、軸方向に押圧しながら、熱源５から瞬間的に１５０〜４５０℃程度の熱を加え、熱可塑性樹脂ピン３を軟化もしくは可塑化させる。これと同時に、長繊維織物プリフォーム２，２に挿通した熱可塑性樹脂ピン４を軸方向に圧縮しながら、図示しない熱源から瞬間的に１５０〜４５０℃程度の熱を加え、熱可塑性樹脂ピン４を軟化もしくは可塑化させる。
【００１８】
軟化もしくは可塑化した熱可塑性樹脂ピン３は、この加熱時に軸方向に押圧されることで、積層した長繊維織物１と長繊維織物プリフォーム２の厚さに相当する長さに調整される。同様に、軟化もしくは可塑化した熱可塑性樹脂ピン４は、長繊維織物プリフォーム２，２の厚さに相当する長さに調整される。また、熱可塑性樹脂ピン３および熱可塑性樹脂ピン４の軟化もしくは可塑化した熱可塑性樹脂は、長繊維織物１および長繊維織物プリフォーム２の中に入り込んで長繊維織物１および長繊維織物プリフォーム２の繊維に絡まる。
【００１９】
つぎに、図６に示すように熱源５を軟化もしくは可塑化した熱可塑性樹脂ピン３から離れる方向に移動させることで、軟化もしくは可塑化された熱可塑性樹脂は自然冷却される。
【００２０】
これにより、熱可塑性樹脂ピン３は、軟化もしくは可塑化した熱可塑性樹脂を長繊維織物１および長繊維織物プリフォーム２の繊維に絡ませた状態で冷却させることで長繊維織物１および長繊維織物プリフォーム２を互いに固定する。同様に、熱可塑性樹脂ピン４は、軟化もしくは可塑化した熱可塑性樹脂を長繊維織物プリフォーム２，２の繊維に絡ませて冷却されることで長繊維織物プリフォーム２，２を互いに固定する。
【００２１】
なお、ここでいう成形治具には、最終製品形状に沿ったものに限らず、長繊維織物を熱可塑性樹脂ピンで固定するために使用するためだけの台のようなものを含む。また、積層するということは、複数枚であることに限らず、一枚の長繊維織物を成形治具に置くことを含む。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、積層した長繊維織物に挿通した熱可塑性樹脂製ピンを軟化もしくは可塑化し、軟化もしくは可塑化した熱可塑性樹脂により積層した長繊維織物同士を固定することで、積層した長繊維織物の形状保持と長繊維織物の端末のほつれを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による長繊維織物の固定方法の工程順を示すブロック図。
【図２】本発明による長繊維織物の固定方法の長繊維織物と長繊維織物プリフォームの固定前を示す図。
【図３】本発明による長繊維織物の固定方法の長繊維織物と長繊維織物プリフォームの固定後を示す図。
【図４】熱可塑性樹脂ピンを積層した長繊維織物と長繊維織物プリフォームに挿通する前の段階を示す図。
【図５】熱可塑性樹脂ピンを積層した長繊維織物と長繊維織物プリフォームに挿通した後の段階を示す図。
【図６】図５に示す熱可塑性樹脂ピンを軟化もしくは可塑化した状態を示す図。
【符号の説明】
１  長繊維織物
２  長繊維織物プリフォーム
３  熱可塑性樹脂製ピン
４  熱可塑性樹脂製ピン
【図１】
0004346751.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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