(57)【要約】      （修正有）【課題】長大の繊維強化プラスチック成形品に対して加熱硬化処理を可能とする繊維強化プラスチックの製造方法及びその装置を提供する。【解決手段】繊維強化プラスチック成形品１６が帯状品であり、該繊維強化プラスチック成形品全幅に亘る加熱範囲を長手方向に移動させ、任意の部位が所定時間加熱される工程を具備する熱硬化型の繊維強化プラスチックの製造方法に係り、又該繊維強化プラスチックに常温硬化樹脂が使用され、常温硬化後、加熱範囲を長手方向に移動させ、任意の部位が所定時間加熱される工程を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化プラスチック成形品が帯状品であり、該繊維強化プラスチック成形品全幅に亘る加熱範囲を長手方向に移動させ、任意の部位が所定時間加熱される工程を具備することを特徴とする熱硬化型の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項２】
前記繊維強化プラスチックに常温硬化樹脂が使用され、常温硬化後、加熱範囲を長手方向に移動させ、任意の部位が所定時間加熱される工程を具備する請求項１の熱硬化型の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項３】
繊維強化プラスチック成形品を跨ぐ門型形状の加熱装置本体と、前記繊維強化プラスチック成形品の任意の部位が所定時間加熱される様に前記加熱装置本体を移動させる移動手段を具備したことを特徴とする加熱処理装置。
【請求項４】
前記加熱装置本体が脚部と脚部上端を結ぶ梁部を有し、前記脚部、前記梁部はそれぞれ連通した中空部を有し、前記加熱装置本体の前後開口部は屈撓自在な断熱カバーによって覆われ、前記梁部に送風機、ヒータが設けられ、前記送風機は前記ヒータで加熱された熱風を前記繊維強化プラスチック成形品に向けて送出すると共に、前記脚部の下端部より熱風を吸引する様構成した請求項３の加熱処理装置。
【請求項５】
前記脚部の下端部に車輪が設けられ、該車輪を介して移動可能となっている請求項３又は請求項４の加熱処理装置。
【請求項６】
前記加熱装置本体が移動式クレーンに吊下げられ、該移動式クレーンによって移動可能となっている請求項３又は請求項４の加熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化プラスチックの製造方法、特に大型の繊維強化プラスチックの製造方法及びその製造過程で用いられる加熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化プラスチックの製造方法として、成形型が簡単で、簡便に、而も大型の繊維強化プラスチック成形品を製造可能な方法として、真空圧樹脂含浸成形法（ＶａＲＴＭ：Ｖａｃｕｕｍ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）、或は樹脂含浸成形法（ＲＴＭ：Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）が有る。
【０００３】
先ず、図３に於いて、真空圧樹脂含浸成形法（ＶａＲＴＭ）について説明する。
【０００４】
図３中、１は成形型であり、図示の成形型１は平板形状の繊維強化プラスチック成形品を製作する場合を示している。
【０００５】
前記成形型１上に芯材２を設置する。該芯材２は、例えばカーボンファイバ、ガラスファイバ等を積層して形成した繊維基材である。前記芯材２を目の細かい布材である剥離シート３により覆い、更に、メッシュ布である含浸メディア４により前記剥離シート３に重ねて前記芯材２を覆う。
【０００６】
更に、前記含浸メディア４の外周囲迄覆う密閉シート５を被せ、該密閉シート５の周囲をシール材１４を介して前記成形型１に密着させる。前記密閉シート５は、例えばポリエチレン等の気密性を有する材質が用いられる。
【０００７】
前記密閉シート５の内部、前記芯材２の端部に近接させて樹脂供給ノズル６が配設され、該樹脂供給ノズル６には上流液送チューブ７が連通し、該上流液送チューブ７には樹脂供給源８が接続されている。
【０００８】
前記密閉シート５の内部で、前記芯材２を挾んで前記樹脂供給ノズル６と対向する位置に、樹脂吸引ノズル９が配設され、該樹脂吸引ノズル９には下流液送チューブ１１を介して真空ポンプ１２が接続され、又前記下流液送チューブ１１には捕液用のトラップ１３が接続される。
【０００９】
繊維強化プラスチックを成形する場合は、先ず前記真空ポンプ１２によって前記密閉シート５の内部を吸引して真空状態とし、前記芯材２の内部のガスも吸引する。次に、前記樹脂供給源８より前記上流液送チューブ７、前記樹脂供給ノズル６を介して前記密閉シート５の内部に液状の樹脂が供給されると、樹脂は、前記芯材２の上面と前記密閉シート５間の隙間を流れ、余剰の樹脂は前記樹脂吸引ノズル９より吸引され、更に前記トラップ１３に捕集される。樹脂が前記芯材２と前記剥離シート３との間を流動することで、樹脂が前記芯材２の内部に染込み、又該芯材２の表面を覆う。
【００１０】
該芯材２への樹脂の含浸が完了すると、クリップ等で空間１０内を密閉し、真空度を保ったまま前記上流液送チューブ７、前記下流液送チューブ１１を切断し、常温で硬化、或は炉で所定温度に加熱維持して硬化させる。硬化後、前記密閉シート５、前記含浸メディア４、前記剥離シート３を剥がし、前記成形型１から成形品（芯材２に樹脂が含浸され、硬化したもの）を取出す。
【００１１】
尚、ＶａＲＴＭ成形法、ＲＴＭ成形法による繊維強化プラスチックの成形については、特許文献１、特許文献２に示されるものがある。
【００１２】
一般に、成形後加熱硬化処理することが品質の向上、安定の為好ましいが、大型の成形品では長さが数十ｍに及ぶものもあり、炉内に装入して加熱硬化処理する為には成形品以上の炉が必要となり、大きな費用負担が生じる。
【００１３】
この為、長大の繊維強化プラスチック成形品では、使用される合成樹脂については常温硬化樹脂が用いられ、加熱硬化処理を実施していない。
【００１４】
然し乍ら、常温硬化樹脂で硬化した状態であっても、完全には反応しているとは言えず、品質、例えば硬度、強度、安定性等を考慮すると、加熱して後硬化処理を実施することが好ましい。
【００１５】
【特許文献１】特開２００６−１３０７３３号公報
【００１６】
【特許文献２】特開２００６−２４００４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は斯かる実情に鑑み、長大の繊維強化プラスチック成形品に対して加熱硬化処理を実施する繊維強化プラスチックの製造方法を提供するものであり、又加熱硬化処理を実施する加熱処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、繊維強化プラスチック成形品が帯状品であり、該繊維強化プラスチック成形品全幅に亘る加熱範囲を長手方向に移動させ、任意の部位が所定時間加熱される工程を具備する熱硬化型の繊維強化プラスチックの製造方法に係り、又前記繊維強化プラスチックに常温硬化樹脂が使用され、常温硬化後、加熱範囲を長手方向に移動させ、任意の部位が所定時間加熱される工程を具備する熱硬化型の繊維強化プラスチックの製造方法に係るものである。
【００１９】
又本発明は、繊維強化プラスチック成形品を跨ぐ門型形状の加熱装置本体と、前記繊維強化プラスチック成形品の任意の部位が所定時間加熱される様に前記加熱装置本体を移動させる移動手段を具備した加熱処理装置に係り、又前記加熱装置本体が脚部と脚部上端を結ぶ梁部を有し、前記脚部、前記梁部はそれぞれ連通した中空部を有し、前記加熱装置本体の前後開口部は屈撓自在な断熱カバーによって覆われ、前記梁部に送風機、ヒータが設けられ、前記送風機は前記ヒータで加熱された熱風を前記繊維強化プラスチック成形品に向けて送出すると共に、前記脚部の下端部より熱風を吸引する様構成した加熱処理装置に係り、又前記脚部の下端部に車輪が設けられ、該車輪を介して移動可能となっている加熱処理装置に係り、更に又前記加熱装置本体が移動式クレーンに吊下げられ、該移動式クレーンによって移動可能となっている加熱処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、繊維強化プラスチック成形品が帯状品であり、該繊維強化プラスチック成形品全幅に亘る加熱範囲を長手方向に移動させ、任意の部位が所定時間加熱される工程を具備するので、成形品の形状の大きさに拘らず、加熱硬化処理を実施可能であり、製品の品質の向上、品質の安定性を向上できる。
【００２１】
又本発明によれば、前記繊維強化プラスチックに常温硬化樹脂が使用され、常温硬化後、加熱範囲を長手方向に移動させ、任意の部位が所定時間加熱される工程を具備するので、常温硬化した樹脂の品質、安定性を更に向上させることができる。
【００２２】
又本発明によれば、繊維強化プラスチック成形品を跨ぐ門型形状の加熱装置本体と、前記繊維強化プラスチック成形品の任意の部位が所定時間加熱される様に前記加熱装置本体を移動させる移動手段を具備したので、加熱可能な長さに制約がなく、任意の長さの繊維強化プラスチック成形品の後加熱処理が可能であり、更に長尺の成形品の後加熱処理が可能である。
【００２３】
又本発明によれば、前記加熱装置本体が脚部と脚部上端を結ぶ梁部を有し、前記脚部、前記梁部はそれぞれ連通した中空部を有し、前記加熱装置本体の前後開口部は屈撓自在な断熱カバーによって覆われ、前記梁部に送風機、ヒータが設けられ、前記送風機は前記ヒータで加熱された熱風を前記繊維強化プラスチック成形品に向けて送出すると共に、前記脚部の下端部より熱風を吸引する様構成したので、熱風が加熱装置本体内部を循環し、熱損失を抑制し、効率よく繊維強化プラスチック成形品を加熱することができる。
【００２４】
更に又本発明によれば、前記加熱装置本体が移動式クレーンに吊下げられ、該移動式クレーンによって移動可能となっているので、既存の設備を利用して繊維強化プラスチック成形品を加熱することができるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２６】
尚、本発明の対象となる繊維強化プラスチック成形品を成形する方法、装置としては、上述したＶａＲＴＭ成形法、ＲＴＭ成形法及びその装置が使用可能である。
【００２７】
以下は、成形後の後加熱処理について説明する。又、図１、図２は、後加熱処理に使用される加熱処理装置の一例を示している。
【００２８】
図中、１５は加熱処理装置を示し、１６は後加熱処理の対象となる繊維強化プラスチック成形品であり、指定幅を有する長尺品（帯状品）である。
【００２９】
前記加熱処理装置１５は前記繊維強化プラスチック成形品１６を跨ぐ門型構造であり、脚部１７，１７の下端には車輪１８が設けられ、又該車輪１８はモータ１９等の駆動源により駆動され、自走可能となっている。
【００３０】
前記脚部１７，１７及び該脚部１７，１７に掛渡された梁部２１は、それぞれ中空構造となっている。該梁部２１の下部には、所要数の送風機２２が配設され、又該送風機２２の下側にはヒータ２３が設けられ、前記送風機２２から吐出された熱風２４は、前記ヒータ２３により１００℃〜２００℃程度に加熱され、下方に送風される様になっている。又、前記脚部１７の下部内側には、吸気口２５が設けられており、前記熱風２４は前記吸気口２５から吸引される。
【００３１】
前記梁部２１の前縁、後縁からはそれぞれ断熱カバー２６が垂下されている。該断熱カバー２６は上端が固定され、下端は自由端となっている。前記断熱カバー２６の下端は、前記繊維強化プラスチック成形品１６から僅かに離れているか、或は僅かに接触しているかいずれであってもよく、前記繊維強化プラスチック成形品１６の上面に突起物が有った場合は、該突起物を乗越えられる様になっている。前記断熱カバー２６は、屈撓自在の材質が用いられ、例えば、ゴムシートであり、又１００℃〜２００℃程度の熱に耐え得る材質となっている。
【００３２】
前記加熱処理装置１５の前側、後側の開口部がそれぞれ前記断熱カバー２６によって覆われることで、前記脚部１７，１７及び前記断熱カバー２６，２６によって囲まれた空間２７が形成される。
【００３３】
前記送風機２２から前記ヒータ２３を介して送出された前記熱風２４は、前記空間２７を流下し、前記繊維強化プラスチック成形品１６を加熱し、加熱後、前記吸気口２５より吸引され、前記脚部１７及び前記梁部２１の内部を循環して再び前記送風機２２より送出される様になっている。
【００３４】
前記熱風２４は略密閉された前記空間２７、前記脚部１７、前記梁部２１の内部を循環する構成であるので、前記熱風２４が外部に漏出すること、又外気が浸入することが抑制され、前記空間２７の雰囲気温度を高く維持できる。
【００３５】
以下、作動について説明する。
【００３６】
前記繊維強化プラスチック成形品１６は、例えば所定の幅を有する長尺物とする。前記繊維強化プラスチック成形品１６を常温で硬化させた後、密閉シート５、樹脂供給ノズル６、樹脂吸引ノズル９等、成形に用いられた部材（図３参照）を除去し、前記繊維強化プラスチック成形品１６を跨ぐ様に、前記加熱処理装置１５を成形型１上に設置する。尚、該成形型１を跨ぐ様に設置してもよい。
【００３７】
前記繊維強化プラスチック成形品１６の加熱硬化処理を実行する場合の加熱温度、加熱時間は、プラスチックの組成で決定されるが、例えば、加熱温度１００℃、加熱時間を１２時間とする。又、前記加熱処理装置１５で加熱される範囲をＬ（前記加熱処理装置１５の進行方向についてＬ）とする。
【００３８】
前記加熱処理装置１５を停止状態で１２時間加熱し、次に前記加熱処理装置１５をＬだけ走行させ、更に停止させ１２時間加熱する。而して、１２時間の加熱と走行Ｌを繰返し、前記繊維強化プラスチック成形品１６を全長に亘って加熱する。尚、加熱境界部を形成させない様に、前記加熱処理装置１５の移動距離を（Ｌ−α）とし、所要部分αが重なる様に加熱してもよい。
【００３９】
尚、前記モータ１９を駆動する制御部（図示せず）は、タイマ（図示せず）と走行距離を検出する走行距離計（図示せず）を具備し、上記した間欠走行を可能とする。
【００４０】
尚、全ての部位が実質的に１２時間加熱される様に、前記加熱処理装置１５を低速で連続走行させてもよい。
【００４１】
又、前記繊維強化プラスチック成形品１６の加熱処理を開始した、始端部と終端部とでは、加熱処理に大きな時間差が生じるが、常温硬化した状態から加熱し、前記繊維強化プラスチック成形品１６は常温状態で設置されているので、前記繊維強化プラスチック成形品１６の加熱が遅くなった部位で、品質が変ることはない。
【００４２】
又、前記繊維強化プラスチック成形品１６の板厚が厚くて、片面加熱では充分な熱硬化処理が行えない場合は、前記繊維強化プラスチック成形品１６を裏返して、更に片面処理を実行する。
【００４３】
尚、前記加熱処理装置１５を走行させる手段としては、該加熱処理装置１５に牽引用のロープを係着し、ウインチ等によりロープを巻取る様にしてもよい。
【００４４】
又、前記加熱処理装置１５をホイスト式クレーンの様な移動クレーンにより吊下げ、クレーンの走行によって移動させる様にしてもよい。更に又、自走方式の場合、レールを敷設してレール上を走行させる様にしてもよい。
【００４５】
又、上記実施例に於いて、前記ヒータ２３を前記繊維強化プラスチック成形品１６に接近させ、前記ヒータ２３により直接前記繊維強化プラスチック成形品１６を加熱する様にし、前記送風機２２を省略してもよい。
【００４６】
本発明によれば、小規模の加熱処理装置１５で長大な繊維強化プラスチック成形品１６の後加熱処理が可能となり、又大きさに制限を受けることがなく、大小いずれの繊維強化プラスチック成形品１６の後加熱処理が実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に用いられる加熱処理装置を示す斜視図である。
【図２】前記加熱処理装置の概略立断面図である。
【図３】真空圧樹脂含浸成形法による繊維強化プラスチック成形についての説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１              成形型
１５            加熱処理装置
１６            繊維強化プラスチック成形品
１７            脚部
１８            車輪
１９            モータ
２１            梁部
２２            送風機
２３            ヒータ
２４            熱風
２５            吸気口
２６            断熱カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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