纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法及其製造裝置的製作方法
2023-07-16 12:26:46 2
專利名稱：纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法及其製造裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法及其製造裝置。特別地，本發明是關於能使用於鐵路枕木、下水處理場所用防臭用的蓋子、刮板集塵器、角落、土木建築用材料、電線用墊木等合成木材那樣的樹脂成形體的製造方法及其製造裝置。
在這樣的纖維增強發泡樹脂成形體的製造中，被稱為間歇方式的方法是公知方法。這種方法就是在金屬模具內鋪上一層玻璃纖維等補強材料，然後在其上面灑發泡固化性樹脂原液，浸泡纖維，隨後蓋上模具，使樹脂原液發泡固化的方法。例如可參照日本專利公告公報昭63-34809號。另外，被稱為連續方式的方法也是公知的方法。此法就是將已浸泡發泡固化性樹脂的玻璃纖維等補強材料導入成形通道，在成形通道中使樹脂原液發泡固化的方法。例如可參照日本專利公告公報昭48-30137號。
根據上述間歇方法，從鋪上一層玻璃纖維等補強材料的上方灑入發泡固化性樹脂原液。為此，在製造比較厚的稱為厚物的成形體的情況時，對於膨鬆的纖維束，必須浸含發泡固化性樹脂原液使纖維束空隙達到充滿該原液的程度。但是，這樣的浸含因纖維束膨鬆而存在浸含不易充分的問題。
另外，根據間歇方式，以把玻璃纖維製成表面粗糙狀等某些手段，通過保持作為補強材料的形狀、狀態，所以容易製造在各個方向上均勻的成形體。換言之，由於不使玻璃纖維在同一方向整齊排列，從某種意義上說使其呈無方向性排列，容易製造各向同性的成形體。
另一方面，在製造要求對某一所希望方向具有一定強度的樹脂成形體的時候，使用玻璃編繩等長纖維對達到在其所要方向的補強是有利的。但是，在間歇方式中，如果以其原狀態使用除玻璃編繩以外的其它長纖維作為補強材料的話，在發泡固化性樹脂原液正在發泡的時候，長纖維容易分布不均。於是，由於導致成形品的補強不均勻，所以產生強度降低，特別是彎曲強度和彎曲楊氏模量下降的缺陷。因此在間歇方式中，所謂使用長纖維用於補強材料的說法是不現實的。
在上述連續方式的情況時，可使用玻璃編繩等原樣作為補強材料。因此，成形品具有在所需要的一個方向上彎曲強度、彎曲楊氏模量大的優點。因此在過去，用長纖維增強的發泡樹脂成形體，不使用間歇方式，而用連續方式製造。
然而，在使用此連續方式時，可以使用設置大量玻璃編繩的輥，從這些輥，導入多根玻璃編繩。因此，需要大型設備。另外，在發泡固化反應後，如果樹脂內部的溫度不下降的話，由於沒有形成所需要的強度，就不能脫模。所以，在進行厚物成形時，脫模以前必須確保充足的時間，使成形品溫度降低。由此，就產生生產線變長的問題。即，這種連續方式本來就不適合厚物成形。據本發明者們所知，不能一體製造厚度為70mm以上的成形體。在厚物成形時，就採用使成形品貼合的製造方法。例如把3塊70mm以下厚度的成形品貼在一起，就製造出厚度200mm的成形品。
本發明就是解決上述過去存在的問題。本發明的纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法及其製造裝置，適合於稱作間歇式的方法。但是，本發明使用玻璃編繩等長纖維作為補強材料，為了得到所需根數的長纖維，必要的玻璃編繩等用的輥數與連續方式相比非常少，再加上使用與連續方式相比非常簡單的裝置構造，即使在狹窄的空間，也能達到用一次成形製造厚物成形品的目的。
另外，本發明的目的是根據能夠一次成形厚物成形品，不需要粘結作業和與之伴隨的作業，即使是厚物成形品也能得到均勻質量的成形品。
更進一步，本發明的目的在於，與用過去的間歇方式製法製成的成形品比較，發泡固化性樹脂原液的浸含性非常好，能在沒有長纖維不均勻的狀態下成形厚物，能夠製造出從其用途看是最重要性能的彎曲強度和彎曲楊氏模量優良的成形體。因此本發明中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法由下列工序構成在具有所規定的斷面形狀的成形模具內，放置大致一樣、使散開的、規定量的玻璃纖維編繩等長纖維束達到多層化的工序；對該長纖維束灑布發泡固化性樹脂原液的工序；使上述灑布的發泡固化性樹脂原液在上述成形模具內發泡固化，將得到厚度為所需尺寸的成形體的工序。
本發明中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法，也可以在上述多層化工序中安排好所需全層以後，或者在安排好一層或適宜數層以後，數次返回實施上述灑布工序。
上述成形模內配置的上述長纖維束，可以使用預先切好的適宜長度的長纖維束。這種已切好的長纖維束端部由於在上述成形模具中用配置的鉤和橫柱等固定或夾住，或者用帶等固定在上述成形模具內壁面。
將上述長纖維捆作為應當往上述成形模內配置長度的全長，也可以至少一次折回該長纖維捆，呈多層化結構。上述長纖維束的多層化就是把長纖維束以一次折回狀態從上述成形模外面往該成形模內引進，該引進可至少實行一次，也可將上述長纖維束在上述成形模具外只折回預期希望的次數，其後把該已折回的長纖維束裝入上述成形模具內。不用說，也可將上述長纖維束在上述成形模具內只折回所希望的次數。
另外本發明纖維增強發泡樹脂成形體的製造裝置構成如下具有規定斷面形狀同時至少使一個端面開口的成形模具；從上述已被開口端面那側沿往該成形模具內引入的方向而且在與該引入方向垂直的方向引入大致一樣散開的所定量的玻璃纖維編繩等長纖維束的一個以上的引入工具；在該成型模具內，對上述所引入的長纖維束灑布發泡固化性樹脂原液的工具；及將上述長纖維束和已灑布發泡固化性樹脂原液保持在所希望厚度的蓋體。此裝置是在將上述長纖維束和已灑布的發泡固化性樹脂原液壓縮到所希望厚度的狀態下，在上述成型模具內使上述發泡固化性樹脂原液發泡固化。
為了使上述長纖維束在與往上述成型模具內引入方向的垂直方向上大致一樣地散開，上述引入工具可採用包括在掛上述長纖維束的簷廊內具有規則的凹凸形狀部分的梳型、格子型或環型等的導向構件的構成。
為了使已通過上述導向構件的長纖維束來回移動並引入上述成形模具，上述引入工具也可以是包括能沿著上述引入方向往復移動的引入上述成形模具的滾輪狀構件。
更進一步，本發明纖維增強發泡樹脂成形體的製造裝置構成如下具有規定斷面形狀同時至少使一個端面開口的成形模具；與往該成形模具配置一起保持按預定適宜長度切斷的玻璃纖維編繩等長纖維束兩端的工具；在該成形模具內往上述長纖維束上灑布發泡固化性樹脂原液的工具及對上述開口面可能設置的、保持上述長纖維束和已灑布發泡固化性樹脂原液在所希望厚度的蓋體。也用這種裝置，在把上述長纖維束和已灑布發泡固化性樹脂原液壓縮到所希望厚度的狀態下，在上述成形模具內使上述發泡固化性樹脂原液發泡固化。
在此裝置場合，把保持上述長纖維束兩端的工具作成板狀或框狀，而且可以從上述開口面往成形模具內插入，該工具還兼有在上述長纖維束之間形成空間的隔板的作用。
另外，也可以把保持上述長纖維束兩端的工具作為為了掛上上述已切斷長纖維束端部而在上述成形模具內配置的鉤子等固定工具或者把上述已切斷長纖維束的端部作為往上述成形模具面粘著帶子等粘著工具。
附圖的簡單說明圖1是表示與本發明有關的纖維增強發泡樹脂成形體的製造裝置的第1實施方式的側面剖面圖(A)和B-B剖面圖(B)。
圖2是在圖1製造裝置中，固定第一次玻璃纖維編繩，且流入發泡固化性樹脂原液狀態的側面剖面圖A和B-B剖面圖(B)。
圖3是在圖1製造裝置中，固定第二次玻璃纖維編繩，且流入發泡固化性樹脂原液狀態的側面剖面圖(A)和B-B剖面圖(B)。
圖4是在圖1製造裝置中，固定二次玻璃纖維編繩及完成發泡固化性樹脂原液的流入，蓋上壓緊上模具狀態的側面剖視圖(A)和B-B剖面圖(B)。
圖5是表示與本發明有關的纖維增強發泡樹脂成形體製造裝置的第2個實施方式的側面剖視圖(A)和B-B斷面圖(B)。
圖6是在圖5所示的製造裝置中，固定第1次的玻璃纖維編繩且流入發泡樹脂反應液狀態的側面剖面圖(A)和B-B剖面圖(B)。
圖7是在圖5所示的製造裝置中，固定第2次玻璃纖維編繩且流入發泡樹脂反應液狀態的側面剖面圖(A)和B-B剖面圖(B)。
圖8是在圖5所示的製造裝置中，固定2次玻璃編繩及完成發泡樹脂反應液的流入，蓋上壓緊上模具狀態的側面剖示圖(A)和B-B剖示圖(B)。
圖9是表示與本發明有關的纖維增強發泡樹脂成形體製造裝置的第3實施方式的側面剖面圖。
圖10是在圖9所示的製造裝置中，固定第1段玻璃纖維編繩且流入發泡固化性樹脂原液狀態的側面剖面圖(A)及完成固定3段玻璃纖維編繩和灑布發泡固化性樹脂原液、蓋上壓緊上模具狀態的側面剖示圖(B)。
圖11表示與本發明中實施例有關的成形品與用現有方法製成的成形品物性的比較表。
實施本發明的最佳方式以下，參照
為實施本發明的幾種方式。
圖1是表示與本發明有關的纖維增強發泡樹脂成形體製造裝置的第1實施方式的剖面圖。圖中的1構成成形模具的下模具，2是構成成形模具的上模具，3是灑布發泡固化性樹脂原液的噴嘴，4是引入導向裝置，4a是引入滾輪組，5是隔板，6是成捆的玻璃纖維編繩，7是玻璃纖維編繩端的保持器。所謂「發泡固化性原液」就是在短時間內發泡硬化的合成樹脂液。例如可列舉聚氨酯、不飽和聚酯、酚醛樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂等樹脂原液。但不用說，在本發明中可能採用的物質不限於這些。
最初呈液狀，由固化生成發泡樹脂的都可以。另外，在這些樹脂原液中，硬質聚氨酯是特別適宜的。作為在本發明中使用的長纖維不限於玻璃纖維粗紗也可採用碳纖維和合成纖維天然纖維等之類的纖維。
下模具1使上方和長度方向兩端面開口，具有矩形狀斷面形狀成形部8。當然，此下模具1中成形部8的斷面形狀根據要成形的成形品的形狀不同而不同。上模具2是下模具1的成形部8的蓋子，其下面配置著可嵌入到成形部8中，且比成形部8的深度小的押緊部件10。在此省略了導向裝置4的詳細圖示。導向裝置4在掛玻璃纖維編繩6的簷廊中像梳型等那樣設置規則的凹凸形狀部，在其凹部能保持使玻璃粗紗均勻散開。一對引入液輪4a(在此省略了4a的示意圖)支持沿玻璃纖維編繩6的引入方向的往復移動。隔板5的設置數目或使用數目根據要製造的成形品厚度和比重等不同而變化。本實施方式裝置配置供給玻璃纖維編繩6裝置；在保持隔板5的同時，並使其沿下模具1的長度方向在下模具1內和其近旁處移動的裝置；使噴嘴3移動的裝置，供給從噴嘴3噴出的聚氨酯泡沫原液等的發泡固化性樹脂原液的裝置；使上模具2移動的裝置；切割成形品兩端的裝置等。但是，對於這些裝置可採用各種公知的手段，所以省略了示意圖及其說明。更進一步，也可採用像環狀、梳狀、格子狀等那樣的部件代替引入導向裝置4和一對引入滾輪4a。對於這個部件如果掛玻璃纖維編繩那樣的長纖維能保持一定的狀態的話，即使採用什麼樣的裝置都可以。不限於圖示和上述的手段。
下面參照圖1-圖4說明上述第1實施方式裝置的動作和與本發明有關的纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法的一個實施方式。
首先，把規定量的玻璃纖維編繩6弄成捆掛在引入導向裝置。4中，在與圖紙面垂直的方向使均勻散開，在一對引入滾輪4a處吊掛旋轉，用保持器7保持固定下端(圖1)。然後使隔板5在與圖紙面垂直方向滑動，在保持器7與成形模具8之間在玻璃纖維編繩6的捆上放置壓緊。而且，使一對引入滾輪4a往圖中右方移動，使玻璃纖維編繩6均勻分散、散開，並保持原樣，使該玻璃纖維編繩6的捆沿模具長度方向通過下模具1中的成形部分8直到從其他側開口出去為止。因此再把隔板5放置壓緊在玻璃纖維編繩6的捆上，將一對引入滾輪4a與玻璃纖維編繩6的捆一起返回到原位置，再次將隔板5放在玻璃纖維編繩6的捆上(圖2)。以這種狀態，在下模具1的成形部分8內，玻璃纖維編繩6的捆在成形部8的寬度方向(圖的紙面垂直方向)變成大體上均勻散開的狀態。在隔板5掛上玻璃纖維編繩6的捆中間部位所以玻璃編繩6的捆呈如圖所示的空出適當間隔並呈2段折返狀態。接著馬上一方面把噴嘴3放入成形部分8內，在成形部分8內使沿其長邊方向持續移動另一方面在玻璃纖維編繩6的捆上從噴嘴3中灑布發泡固化性樹脂原料11，使發泡固化樹脂原液浸含到玻璃纖維編繩6的捆內(圖2)。此時，供給發泡固化性樹脂原液11的用量就必須是儘可能使充分浸含到玻璃纖維編繩6的捆內的量。此用量可容易地根據實驗決定。再者，只灑布發泡固化性樹脂原液11，使得往玻璃纖維編繩6的捆浸含不充分的時候，可以增加用梳型構件等拍打玻璃纖維編繩6的捆的工序，或者增加給玻璃纖維編繩6的捆以振動的工序。
把噴嘴3從成形部分8內搬出去，或者在成形部分8內往上面方向移動一定距離，使一對引入滾輪4a往圖中右方移動，與先前的操作一樣折回並保持玻璃編繩6的捆。在此狀態下，在模具1成形部分8內，在前面已使浸含了發泡固化性樹脂原液11的玻璃纖維編繩6的捆上面隔開適當的間隔，新放入的玻璃纖維編繩6的捆在成形部8的短邊方向呈大體上均勻散開狀態。然後馬上一方面使噴嘴3在成形部8內沿其長邊方向移動，另一方面與上述同樣，把發泡固化性樹脂原液11灑布在新放入的玻璃纖維編繩6的捆上，使發泡固化性樹脂原液11浸含在玻璃纖維編繩的捆內(圖3)。也就是說，對二次折合的玻璃纖維編繩6的捆，重複使浸含一定量的發泡固化性樹脂原液，進行層疊。
重複以上工序幾次直到得到所希望成形體的厚度為止。在圖示的例子中只進行了二次，當然本發明並不限於此例的次數。
而且，如圖3所示，在以所規定次數重複層疊和灑布以及浸含以後，從下模具1的上方降下上模具2，使上模具2的壓緊固定部件10進入下模1成形部8內，如果層疊玻璃纖維編繩6的捆的厚度和發泡固化性樹脂原液11的厚度與所希望成品厚度一致的話，就維持那樣狀態；在比所希望製品厚度大的時候，往下壓緊直到成為所希望的厚度，仍舊保持那時的狀態使發泡固化性樹脂原液11發泡固化。這時，上模具2的壓緊部件10的長邊方向兩端部分在隔板5很近的內側處壓緊玻璃纖維編繩6，盡力防止在兩端部分的玻璃纖維編繩6的移動和發泡固化性樹脂原液的洩漏。經一段時間發泡固化性樹脂原液11固化以後，使上模具2提升，脫模成形品，根據需要用沒有圖示的切具切割成形品兩端，製成纖維增強發泡樹脂成形體的成品。當然根據製品的規格必要時也有除了兩端切割以外的加工。
在上述第1實施方式中，要用一對引入滾輪4a將玻璃纖維編繩6往成形模具內引導，但本發明不限於此。例如，也可用只在上側開口的下模具在下模具內鋪開預先1次或數次回折的玻璃纖維編繩6。在鋪開玻璃纖維編繩6的時候，也可預先在玻璃纖維編繩6的折回部分插上隔板5，用適當手段在下模具內支撐那個隔板5的兩端。另外也可以在下模具內設置。鉤子掛上玻璃纖維編繩6的折回部分，或者用膠粘帶，在下模具內壁面內貼著固定折回部分。當然無論在哪種情況，都在上述實施方式中引入方向的兩端處進行玻璃纖維編繩6的折回。在折回的玻璃編繩6之間插入噴嘴3，在每一次折回玻璃纖維編繩工作中實行發泡固化性樹脂原液11的灑布。
在上述第一實施方式中，使一對引入滾輪4a從成型模具外向內的方向移動，再從成形模具的另一側出來，但是本發明不限於此。例如，可以使一對引入滾輪4a在成形模具的內側移動。再例如，用上側開口的下模具，在下模具內交替地預置可移動的引入滾輪對4a和固定的隔板5，玻璃纖維編繩6從下模具內向上面的開口引入，引入端固定在下模具的底面或最下面的隔板5，可以使引入的滾輪對4a順次地移動，實現和上述實施方式大致相同的玻璃纖維編繩6的折回部分那樣的構成。即使在這種情況下，發泡固化性樹脂原液的撒布，也用伸入折回部分的玻璃纖維6的之間進行一次折回。
在上述第1實施方式中，在壓緊部份10的長邊方向的兩端，也從壓緊部分10的下面稍往下方設置突出壁狀的部位，由於在壓緊時在此壁狀部位處壓緊隔板5，所以就能防止在成形部8的兩端部分玻璃纖維編繩6的移動和發泡固化性樹脂原液的洩漏。
圖5是表示與本發明有關的纖維增強發泡樹脂成形體的製造裝置的第2實施方式的剖面圖。在以下的說明中，對於與先前說明的第1實施方式相同或類似的部分，加上同樣的符號說明。
本實施方式相對於先前實施方式使一對引入滾輪4a移動，而成對的導向輥4b不移動，使隔板5移動並使其帶引入構件，由此就能把玻璃纖維編繩6的捆引入成形模8內。省略了隔板5的詳細圖示。但在圖5所示狀態下，在下模具1的開口側所具有的邊緣設置像梳型規則的凹凸部，就能在凹部位保持使玻璃纖維編繩6均勻地分散。隔板5的設置個數或使用個數因所要製造成形品的厚度不同而異。其他構成與第1實施方式相同。
參照圖5至圖8，說明上述第2實施方式裝置的操作及本發明有關的纖維增強發泡樹脂成形體製造方法的第2實施方式。但是，省略了對於與第1實施方式共同操作的說明。
首先，在導向輥4b隔板5之間以供應少量的玻璃纖維編繩，用保持器7保持固定下端(圖1)。然後，使圖中下側的隔板5往圖中右方移動，玻璃纖維編繩束6牽引掛在具有梳型的凹凸部分的移動方向前方側的邊緣，在各凹部位保持使玻璃纖維編繩6均勻分散、散開。在下模具1的成形部8中，使隔板5照原樣沿其長邊方向移動直到從其另側開口出來為止，維持該位置(圖2)。
然後，用噴嘴3在玻璃纖維編繩6的捆上灑布發泡樹脂反應液11，使發泡樹脂反應液浸含到玻璃纖維編繩6的捆內。隨後，從成形部8中取出噴嘴3或者從成形部分8內稍微往上方提升，使圖中上側的隔板5往右方移動，與先前的動作一樣掛上玻璃纖維編繩6的捆，保持玻璃纖維編繩6，並使其移動直到原來隔板5的上方位置，維持該位置(圖3)。
在此狀態下，在新導入的玻璃纖維編繩6的捆的上方灑布發泡樹脂反應液11，對玻璃纖維編繩6的捆，使它重複浸含少量的發泡樹脂反應液11，使層疊。另外，在第一次導入玻璃纖維編繩6的捆和第2次導入的玻璃纖維編繩6的捆之間插入另一隔板12，只要能在成型模具兩端部防止玻璃纖維編繩6的偏歪就可以。
圖9是表示與本發明有關的纖維增強發泡樹脂成形體製造裝置的第3實施方式的剖面圖。在以下的說明中，對於與前面說明的第1、2實施方式相同或類似的部分，加上同樣的符號說明。
圖中20是形成成形模具的下模具，21是形成成形模具的上模具，22是成捆的，以所規定長度切斷的玻璃纖維編繩捆，23……是作為玻璃纖維編繩端保持器的隔板。
下模具20是由底面部分20a和兩側面部分20b、20b構成，具有上面和長邊方向兩側面開口的矩形斷面形狀的成形部24。當然此下模具20中成形部24的斷面形狀與前面實施方式裝置一樣，隨所要成形的成形品形狀不同而不同。也還適宜設置開口部位。用於上模具21成為下模具20中的成形部分24的蓋，所以在下面之間也裝配比成形部分24的深度小的壓緊部分25。隔板23是由硬質泡沫等形成的2塊板材23a、23b構成，用這些就能夾住玻璃纖維編繩22捆的端部。
另外，這些板材23a、23b夾住玻璃纖維編繩22的面可以是平面，也可以與前面實施方式中的隔板5同樣設置規則的凹凸部，在凹部，易使玻璃纖維編繩22均勻分散。也可以把隔板作成一對由框體形成的框狀物。更進一步，即使在本實施方式裝置中，隔板23的設置個數或者使用個數根據所要製造的成形品的厚度不同而不同。噴嘴3配置在圖中水平方向、強度方向、垂直方向移動的裝置；供應從噴嘴3噴出的聚氨酯泡沫原液等發泡固化性樹脂原液的裝置；移動上模具21的裝置；切割成形品兩端的裝置等。對於這些裝置可以採用各種公知的裝置，所以省略了圖示和說明。
下面參照圖9、圖10，說明上述第3實施方式裝置的操作及與本發明有關的纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法的第3實施方式。圖10示出在圖9的裝置中設置第1段玻璃纖維編繩22、流入發泡固化性樹脂原液11狀態的側面剖示圖(A)及完成3段玻璃纖維編繩22的設置和發泡固化性樹脂原液11的灑布且蓋上壓緊上模具21狀態的側面剖面圖(B)。
首先，在成形模具外，使少量玻璃纖維編繩22作為捆在下模具20的成形部分24內合攏，按所規定的長度切斷，用成為隔板23的板材23a、23b夾住保持兩端。此時，保持玻璃纖維編繩22的捆成為大體上均勻散開的狀態。預製成所要的段數。
然後，利用下模具20的上部和兩側的開口，把形成第1段的玻璃纖維編繩22放入下模具20的成形部24內。此時，如果在隔板23形成的成形部分24下模具20的兩側壁部之間儘可能把隔板23固定在恰當位置，使玻璃纖維編繩22的捆加以適當的張力的話就行。如果這樣做的話，隨著放置好玻璃纖維編繩22的捆而壘起來的隔板23，與下型具兩側壁部一起界定成形部分24。
下一步，把噴嘴3放入成形部分24內，一方面在玻璃纖維編繩22的捆上使隔板23間不斷移動，另一方面將發泡固化性樹脂原液11灑在玻璃纖維編繩22的捆上，使發泡固化性樹脂原液11浸含在玻璃纖維編繩22的捆上(圖6A)。此時供給的發泡固化性樹脂原液11的量是儘可能使充分浸含在1段玻璃纖維編繩22的捆內所必需的量。此用量也可根據實驗容易確定。即使在本實施方式中，儘管灑布發泡固化性樹脂原液11，但往玻璃纖維編繩22的捆浸含不充分的時候，如果增加用梳型構件等拍打玻璃纖維編繩22的捆的工序，或者增加給玻璃纖維編繩22的捆以振動的工序的話就行。
再把噴嘴3從成形部分24取出，與第1段相同對成形部件24安放形成下一段的玻璃纖維編繩22和其兩端的隔板23。在此狀態下，在下模具20中的成形部份24內，在前面已使浸含了發泡固化性樹脂原液11的玻璃纖維編繩22的捆上面隔開與隔板厚度相等的間隙，新放入的玻璃纖維編繩22的捆呈大體上均勻散開的狀態。然後馬上就把噴嘴3放入成形部分24內，與上面相同在新放入的玻璃纖維編繩22的捆的上面灑上發泡固化性樹脂原液11，使發泡固化性樹脂原液浸含在玻璃纖維編繩22的捆內。重複這種操作，就達到形成層疊多層的玻璃纖維編繩22的捆。
重複以上工序幾次直到得到所希望成形體的厚度為止。在圖示的例子中只作了三段玻璃纖維編繩的捆，當然本發明並不限此例的次數。
而且，在重複了只按所規定的次數層疊和浸含以後，從下模具20的上方降下上模具21，使上模具21的壓緊固定部件25進入到下模具20的成形部24內，如果層疊玻璃纖維編繩22的捆的厚度和發泡固化性樹脂原液11的厚度與所希望成品厚度一致的話，就維持那種狀態；在所希望製品厚度大的時候，往下壓緊直到成為所希望的厚度，就保持這時的狀態，使發泡固化發泡固化性樹脂原液11(圖6B)。圖6(B)中的26是隔板塊它是載於夾住玻璃纖維編繩22的隔板上，將上模具21保持在適當位置的部件。然後在發泡固化性樹脂原液固化以後，使升起上模具21，脫模成形品，在圖中沒有示出用切割器切割成形品兩端，纖維增強發泡樹脂成形體的成品就製成。當然根據製品的做法必要時也有除了兩端切割以外的加工。
代替上述第2實施方式的隔板23，也能夠在下模具20的成形部24內設置鉤子掛上切斷的玻璃纖維編繩22的端部並固定，或者用膠粘帶在成形部24的內壁面粘著固定玻璃纖維編繩22的端部。
另外在以上說明中，可以每放一段玻璃纖維編繩22進入成形部件24內就進行一次發泡固化性樹脂原液11的灑布，也可以把預先數段玻璃纖維編繩22和隔板23放入成形部件24內，作為多層的層疊狀態，從成形部件24側壁的一部分放入噴嘴3並在玻璃纖維編22的各段之間灑布發泡固化性樹脂原液11。在這種情況下，如果安裝使用能在水平方向擺動的噴嘴3的臂等的話就行。
包括以上第1至第3實施方式及改進方式的例子等，且在本發明中使用的長纖維和發泡固化性樹脂原液，當然根據成形品不同而不一樣，上述的玻璃纖維編繩和聚氨酯泡沫原液等僅是一個例子。
發明的實施例和比較例以下比較說明用與本發明有關的方法，裝置製造的成形品和用現有技術方法和裝置製造的成形品。
實施例
使用原料玻璃纖維Fiber Glass(株)製造玻璃纖維編繩2200號(2.2g/m)，玻璃纖維編繩使用根數364根，折返次數5次，發泡固化性樹脂原液日清紡績(株)制聚氨酯泡沫原液FRU-AQ500。
成形品200×200×2000(mm)另外，由於此實施例企圖製造具有玻璃纖維含量40％、比重0.5數值的成形品，所以使用上述第1實施方式裝置，每往成形模具內引入一次玻璃纖維編繩就灑布一次聚氨酯泡沫原液。
比較例1
製造方法間歇方式使用原料玻璃纖維Fiber Glass(株)製造的連續合股繩(600g/m2)，合股繩襯墊使用塊數67塊(玻璃纖維含量40％)，發泡固化性樹脂原液日清紡績(株)製造的聚氨酯泡沫原液FRU-AQ500。
成形品200×200×2000(mm)在此例子中，如果成形到200mm厚的話浸含就變得不好，所以根據檢查結果判明玻璃纖維含量的限量為25％程度，根據下面比較例2減少合股繩襯墊的使用塊數。
比較例2
製造方法間歇方式使用原料玻璃纖維Fiber Glass(株)製造連續合股繩襯墊(600g/m2)、合股繩使用塊數42塊(玻璃纖維含量25％)，發泡固化性樹脂原液日清紡績(株)製造聚氨酯泡沫原液FRU-AQ500。
成形品200×200×2000(mm)比較例3
製造方法連續方式使用原料玻璃纖維Fiber Glass(株)制玻璃纖維編繩2200號(2.2g/m)，使用根數1274根，發泡固化性樹脂原液日清紡績(株)製造聚氨酯泡沫原液FRU-AQ500。
成形品70×200×2000(mm)
在此例中，製造厚度200mm的成形品可使用玻璃纖維含量為40％的必要根數(3640根)玻璃纖維編繩的設備是大型設備而且沒現存，所以減少成形品厚度和玻璃纖維編繩的使用根數。
在圖11中表示與本發明實施例有關的成形品物性與用現有技術方法製成的成形品物性的比較。從圖11所表示的表中可以看出，本發明的方法基本上是間歇方式，而且與本發明實施例有關的成形品與用現有技術的間歇方式製成的成形品相比，彎曲強度和彎曲楊氏模量均好，可以得到與用現有技術連續方式製得的成形品相同的物性。另外，在用現有技術連續方式製得的成形品比較，使用大約10分之一程度的玻璃纖維編繩滾輪就能達到相同程度玻璃纖維含量。
圖11
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權利要求
1．纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法，其特徵在於該方法由下列工序組成在具有所規定的斷面形狀的成形模具內，配置使大體上相同分散的規定量玻璃纖維編繩等長纖維捆的多層化工序；對該長纖維捆灑布發泡固化性樹脂原液的工序；在上述成形模具內使上述已灑布發泡固化性樹脂原液發泡固化，得到厚度為所需尺寸的成形體的工序
2．按權利要求1中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法，其特徵在於，在上述多層化工序中配置所需全層數以後或者在配置一層或適宜數層以後，數次重複實施上述灑布工序。
3．按權利要求2中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法，其特徵在於，上述長纖維捆就是配合往上述成形模具的配置預先按適宜長度切斷的長纖維捆。
4．按權利要求3中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法，其特徵在於，用在上述成形模具內配置的鉤和隔板等掛住或夾住保持上述切斷的長纖維捆的端部，或者用膠粘帶等往上述成形模具的內壁面貼著保持上述切斷的長纖維捆的端部。
5．按權利要求2中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法，其特徵在於，將上述長纖維捆作為應當往上述成形模內配置長度的全長，至少一次折回該長纖維捆呈多層化結構。
6．按權利要求5中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法，其特徵在於，以從上述成形模具外往該成形模具內至少一次折回的狀態引入上述長纖維捆，且至少一次實施該引入呈多層化。
7．按權利要求5中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法，其特徵在於，在上述成形模具外，只以預先所希望的次數折回上述長纖維捆，其後，在上述成形模具內裝上該折回的長纖維捆。
8．按權利要求5中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造方法，其特徵在於，在上述成形模具內只按所希望的次數折回上述長纖維捆。
9．纖維增強發泡樹脂成形體的製造裝置，其特徵在於，該裝置構成如下具有規定斷面形狀同時至少使一個端面開口的成形模具；沿著從上述已開口的端面側往該成形模具內的引入方向，而且在與該引入方向垂直的方向引入大體上相同散開規定量的玻璃纖維編繩等長纖維捆的一個以上引入工具；在該成形模具內對上述引入的長纖維捆，灑布發泡固化性樹脂原液的工具及將上述長纖維捆和已灑布的發泡固化性樹脂原液保持在所希望厚度的蓋體；以將上述長纖維捆和已灑布的發泡固化性樹脂原液壓縮到所希望的厚度的狀態，在上述成形模具內使發泡固化上述發泡固化性樹脂原液。
10．按權利要求9中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造裝置，其特徵在於，為了在與往上述成形模具的引入方向垂直方向上使上述長纖維捆大體上散開，上述引入手段含有在掛上上述長纖維捆的邊緣具有規則的凹凸形狀部分的梳狀、格子狀或圓環狀等導向構件。
11．按權利要求10中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造裝置，其特徵在於，為了掛上通過上述導向構件的長纖維捆往上述成形模具引入，上述引入手段包含能沿著往上述成形模具的上述引入方向往復移動的滾輪狀構件。
12．纖維增強發泡樹脂成形體的製造裝置，其特徵在於，該裝置構成如下由具有規定斷面形狀同時至少使一個端面開口的成形模具；配合往該成形模具的配置，保持預先按適宜長度切斷的玻璃纖維編繩等的長纖維捆兩端的手段；在該成形模具內往上述該長纖維捆上灑布發泡固化性樹脂原液的手段；把對上述開口面可能設置的上述長纖維捆和已灑布發泡固化性樹脂原液保持在所希望厚度的蓋體；其中以把上述長纖維捆和已灑布的發泡固化性樹脂原液壓縮在所希望的厚度的狀態下，在上述成形模具內使發泡固化上述發泡固化性樹脂原液。
13．按權利要求12中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造裝置，其特徵在於，上述保持長纖維捆兩端的手段就是能以板體狀或框體狀從上述開口面往該成形模具內插入，兼帶在上述長纖維捆之間形成空間的隔板。
14．按權利要求13中的纖維增強發泡樹脂成形體的製造裝置，其特徵在於，上述保持長纖維捆兩端的手段就是為了掛上上述切斷的長纖維捆的端部，在上述成形模具內配置的鉤子等掛上固定手段，或者是往上述成形模具的內壁面粘附上述切斷的長纖維捆端部的膠粘帶等粘附手段。
全文摘要
使用玻璃纖維編繩等長纖維,而且長纖維的量非常少,用簡單的裝置構成,即使在狹窄的空間也能生產厚的纖維增強發泡樹脂成形體。用引入導向構件4保持使所規定量纖維編繩6的捆均勻地分散、散開,用一對引入滾輪4a沿下模具1的成形部8的長度方向引入,挾往隔板5,折回成2段。然後,從噴嘴3灑布發泡固化性樹脂原液11,使發泡固化性樹脂原液11浸含到玻璃纖維編繩6的捆內。重複此工序,直到層疊玻璃纖維編繩6的捆與發泡固化性樹脂原液11的厚度達到所希望成形品的厚度為止,用上模具2壓緊,保持壓緊狀態,使發泡固化樹脂原液11固化。其後,脫模成形品,根據需要切割成品兩端,製成纖維固化發泡樹脂成形體的成品。
文檔編號B29C44/02GK1217973SQ98120520
公開日1999年6月2日 申請日期1998年9月1日 優先權日1997年9月2日
發明者森本清武, 佐佐木俊夫, 吉村和彥, 田北昭裕 申請人:日清紡績株式會社