纤维增强塑料、电梯用整风罩和纤维增强塑料的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使树脂含浸于纤维织物的纤维增强塑料、由纤维增强塑料构成的电梯用整风罩(整風力—)和纤维增强塑料的制造方法。
【背景技术】
[0002]作为轻质、高强度的原材料，纤维增强塑料(FRP:Fiber Reinforced Plastics)在各种产业领域中受到关注。近年来，作为低价地制造风车的叶片、航空器部件或船等的比较大形的纤维增强塑料成型体的方法，被称为真空含浸成型法(VaRTM:Vacuum assist ResinTransfer Molding)的制造方法在广泛地普及。该真空含浸成型法具有如下等的特征:不需要高压釜(压力釜)等的大型的设备，大型结构物的一体成型容易，以及有机溶剂的挥发少，作业环境好。
[0003]以往，已知具有以下的纤维增强塑料的制造方法:在成型模上以将内介质(4 y
7)配置于纤维织物之间的方式将多个纤维织物与多个内介质交替地进行层叠的纤维织物内介质层叠工序；然后在最上层的纤维织物将可剥保护层进行层叠的可剥保护层层叠工序；然后在可剥保护层将流动介质进进行层叠的流动介质层叠工序；将真空栗的空气抽吸口和树脂罐的树脂注入口安装于成型模、用装袋膜将全体覆盖、用密封剂将装袋膜的周围粘接于成型模的安装工序；和通过由真空栗产生的空气的抽吸来使装袋膜内成为了真空状态后，从树脂罐将树脂注入的真空含浸工序(例如，参照专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2009-248552号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]但是，在该方法中，在制造一个目标的纤维增强塑料时，需要规定的面积的可剥保护层、流动介质和装袋膜的一整套，树脂固化后废弃，因此存在制造效率差这样的问题。另夕卜，平面形状的可剥保护层、流动介质和装袋膜各自难以形成曲面形状，其结果，存在纤维增强塑料的制造效率差这样的问题。
[0009]本发明提供可以使制造效率提高的纤维增强塑料及其制造方法。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本发明涉及的纤维增强塑料具备:具有第1纤维织物和含浸于第1纤维织物的第1纤维织物用树脂的第1纤维增强塑料层；具有树脂扩散介质和树脂扩散介质用树脂、重叠于第1纤维增强塑料层的树脂流动层；具有第2纤维织物和含浸于第2纤维织物的第2纤维织物用树脂、以在与第1纤维增强塑料层之间配置树脂流动层的方式重叠于树脂流动层的第2纤维增强塑料层；具有粒径为20 μ m以上且50 μ m以下的无机填料和无机填料用树月旨、以在与树脂流动层之间配置第2纤维增强塑料层的方式重叠于第2纤维增强塑料层的无机填料层，第1纤维织物用树脂、树脂扩散介质用树脂、第2纤维织物用树脂和无机填料用树脂各自由彼此相同的组成构成，相互一体地形成。
[0012]发明的效果
[0013]根据本发明涉及的纤维增强塑料，具备:具有第1纤维织物和含浸于第1纤维织物的第丨纤维织物用树脂的第1纤维增强塑料层；具有树脂扩散介质和树脂扩散介质用树脂、重叠于第1纤维增强塑料层的树脂流动层；具有第2纤维织物和含浸于第2纤维织物的第2纤维织物用树脂、以在与第1纤维增强塑料层之间配置树脂流动层的方式重叠于树脂流动层的第2纤维增强塑料层；具有粒径为20 μm以上且50 μm以下的无机填料和无机填料用树脂、以在与树脂流动层之间配置第2纤维增强塑料层的方式重叠于第2纤维增强塑料层的无机填料层，第1纤维织物用树脂、树脂扩散介质用树脂、第2纤维织物用树脂和无机填料用树脂各自由彼此相同的组成构成，相互一体地形成，因此在将目标的纤维增强塑料进行成型时，不需要可剥保护层、流动介质和装袋膜。其结果，可以使纤维增强塑料的制造效率提尚。
【附图说明】
[0014]图1为表示本发明的实施方式1涉及的纤维增强塑料的剖面图。
[0015]图2为表示图1的第1纤维增强塑料层的放大图。
[0016]图3为表示图1的树脂流动层的放大图。
[0017]图4为表示图1的无机填料层的放大图。
[0018]图5为表示图1的第2纤维增强塑料层和无机填料层的放大图。
[0019]图6为表示图1的纤维增强塑料的制造方法中的赋型工序的示意图。
[0020]图7为表示图1的纤维增强塑料的制造方法中的附着工序的示意图。
[0021]图8为表示图1的纤维增强塑料的制造方法中的装袋工序的示意图。
[0022]图9为表示图1的纤维增强塑料的制造方法中的树脂含浸工序的示意图。
[0023]图10为表示图1的纤维增强塑料的制造工序中的脱模工序及除去工序的示意图。
[0024]图11为表示本发明的实施方式1涉及的纤维增强塑料的变形例的剖面图。
[0025]图12为表示本发明的实施方式2涉及的电梯用整风罩的透视图。
【具体实施方式】
[0026]实施方式1.
[0027]图1为表示本发明的实施方式1涉及的纤维增强塑料的剖面图。在图中，纤维增强塑料1具备第1纤维增强塑料层2、树脂流动层3、第2纤维增强塑料层4和无机填料层5。将树脂流动层3重叠于第1纤维增强塑料层2。将第2纤维增强塑料层4以与第1纤维增强塑料层2之间配置树脂流动层3的方式重叠于树脂流动层3。将无机填料层5以与树脂流动层3之间配置第2纤维增强塑料层4的方式重叠于第2纤维增强塑料层4。换言之，将第1纤维增强塑料层2、树脂流动层3、第2纤维增强塑料层4和无机填料层5依次层置。
[0028]图2为表示图1的第1纤维增强塑料层2的放大图。第1纤维增强塑料层2具有第1纤维织物21和含浸于第1纤维织物21的树脂(第1纤维织物用树脂)22。作为第1纤维织物21，例如可列举碳纤维、玻璃纤维、寸^ 口 y纤维、少7°歹一纤维等的织物。在本例中，使用了纤维直径为7 μπι的碳纤维。第2纤维增强塑料层4形成与第1纤维增强塑料层2同样的构成，具有第2纤维织物41和含浸于第2纤维织物41的树脂(第2纤维织物用树脂)42。
[0029]图3为表示图1的树脂流动层3的放大图。树脂流动层3具有内介质(树脂扩散介质)31和浸入了内介质31的树脂(树脂扩散介质用树脂)32。流动介质是用于使树脂扩散的副材料，由于从纤维增强塑料1中除去.废弃，因此对材质并无特别限定，而内介质同样具有使树脂扩散的功能，且在制品中作为增强基材残留、发挥功能，因此作为内介质31，只要是流动阻力小的材料，则并无特别限定，与尼龙等的热塑性树脂制相比，优选作为增强纤维的玻璃纤维或碳纤维。
[0030]图4为表示图1的无机填料层5的放大图。无机填料层5具有多个无机填料51和无机填料51进入其中的树脂(无机填料用树脂)52。作为无机填料51，并无特别限定，与碳酸钙、二氧化硅、氧化铝等相比，从阻燃性的观点出发，优选氢氧化铝、三氧化锑或它们的混合物等。
[0031]无机填料51的平均粒径优选比第2纤维织物41的纤维直径(系径)大。在无机填料51的粒径比第2纤维织物41的纤维直径小的情况下，后述的有机硅袋62 (图8)与第2纤维织物41相接。一般地，第2纤维织物41的纤维直径为10 μ m以下，因此无机填料51的平均粒径优选为第2纤维织物41的纤维直径的2倍即20 μπι以上。
[0032]另外，无机填料51的平均粒径优选为50 μπι以下。是因为:在无机填料51的粒径比50 μ m大的情况下，由于无机填料51的自重，从有机娃袋62 (图7)脱落，作为结果，有机硅袋62与第2纤维织物41相接的部分增大。
[0033]在该例中，作为无机填料51，使用平均粒径为27 μ m的氢氧化铝。
[0034]树脂22、树脂32、树脂42和树脂52各自由彼此相同的组成构成、相互一体地形成。作为树脂22、树脂32、树脂42和树脂52，只要是环氧树脂、聚酯树脂、乙烯基酯树脂等的低粘度的树脂，则并无特别限定，但优选常温下可固化的乙烯基酯树脂。
[0035]图5为表示图1的第2纤维增强塑料层4和无机填料层5的放大图。第2纤维织物41被无机填料层5覆盖，没有露出。无机填料51没有从位于树脂52中的第2纤维增强塑料层4侧的相反侧的表面53突出。
[0036]在制造多个纤维增强塑料1的情况下，制造了成型模后，只进行1次制造有机硅袋62的工序，只反复进行规定次数的成型纤维增强塑料1的工序。对于这些构成分别说明。首先，对纤维增强塑料1的制造方法进行说明。首先，图6为表示图1的纤维增强塑料1的制造方法中的赋型工序的示意图。首先，在用特氟隆(注册商标)涂覆被脱模了的成型模(铝制、厚3_)61上重叠2片第1纤维织物21。层叠方向为纤维增强塑料1的厚度方向。接着，在第1纤维织物21上重叠内介质31。然后，在内介质31上重叠2片第2纤维织物41。通过以上，赋型工序完成。
[0037]图7为表示图1的纤维增强塑料1的制造方法中的附着工序的示意图。赋型工序之后，使无机填料51附着于以规定的形状形成了的有机硅袋62。具体地，首先，使无机填料51附着于海绵(未图示)，从该海绵使无机填料51转印于有机硅袋62 (附着工序)。在有机硅袋62形成曲面，构成有机硅袋62的有机硅具有使杂质(例如灰尘等)吸附的性质，因此可以不使用粘接剂、粘结剂等地适度且容易地使无机填料51附着于有机硅袋62。予以说明，也可以通过使无机填料51附着于成型模61 (图6)来将无机填料层5层叠于第1纤维增强塑料层2和第2纤维增强塑料层4这两者。
[0038]图8为表示图1的纤维增强塑料1的制造方法中的装袋工序的示意图。附着工序之后，将真空栗的空气抽吸口 63和树脂罐的树脂注入口 64安装于成型模61，以无机填料51与第2纤维织物41对置的方式有机硅袋62与成型模61 —起将第1纤维织物21、内介质31和第2纤维织物41覆盖。接着，以空气不从成型模61与有机硅袋62之间泄漏的方式使有机硅袋62的周围密合于成型模61 (装袋工序)。作为使有机硅袋62密合于成型模61的方法，一般使用被称为密封剂的粘合剂，但由于构成有机娃袋62的有机娃具有脱模性，因此使用密封剂使成型模61与有机硅袋62之间成为真空是困难的。因此，优选使用有机硅粘接剂而使0型环形状的有机硅制的阻塞材料65粘接于成型模61，使用框66而得到有机硅袋62与阻塞材料65的密合。
[0039]图9为表示图1的纤维增强塑料1的制造方法中的树脂含浸工序的示意图。在装袋工序之后，驱动真空栗而使成型模61与有机硅袋62之间的密闭空间