JPH06143441A - Method for manufacturing composite molded article - Google Patents

Method for manufacturing composite molded article

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JPH06143441A
JPH06143441A JP4299799A JP29979992A JPH06143441A JP H06143441 A JPH06143441 A JP H06143441A JP 4299799 A JP4299799 A JP 4299799A JP 29979992 A JP29979992 A JP 29979992A JP H06143441 A JPH06143441 A JP H06143441A
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JP
Japan
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mold
core
resin
resin system
molded article
Prior art date
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Application number
JP4299799A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromitsu Takamoto
裕光 高本
Hidetoshi Okamura
英俊 岡村
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06143441A publication Critical patent/JPH06143441A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】芯部に発泡コアを有するFRP複合成形品を短
い成形サイクルで製造する。 【構成】成形用の型内に、強化繊維シートの如き表層部
形成用の材料及び/又は目開きの小さい織物、不織布等
の分離層を配置し、その内側のコアとなる部分に特定温
度に予熱した発泡性樹脂と液状成形樹脂との混合物を供
給し、金型を閉じて加熱成形することにより、少なくと
も樹脂からなる表層部と発泡コアからなる芯部を有する
軽量で剛性を有する有用なFRP複合成形品を得る。
(57) [Summary] [Objective] An FRP composite molded article having a foam core in the core is manufactured in a short molding cycle. [Structure] A material for forming a surface layer such as a reinforcing fiber sheet and / or a separating layer such as a woven fabric or a non-woven fabric having a small opening is placed in a molding die, and a core portion inside thereof is exposed to a specific temperature. By supplying a mixture of preheated foamable resin and liquid molding resin, and closing the mold to perform heat molding, a lightweight and rigid useful FRP having at least a surface layer part made of resin and a core part made of a foam core. Obtain a composite molded article.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は複合成形品の製造方法に
関するものである。更に詳しくは、繊維状補強材を含有
する樹脂層(FRP層)よりなる表層部及び気泡を含有
する樹脂からなる軽量な芯部(発泡コア)から構成さ
れ、かつ全体が一体化された複合成形品を生産性良く効
率的に製造する方法に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a composite molded article. More specifically, a composite molding that is composed of a surface layer portion made of a resin layer (FRP layer) containing a fibrous reinforcing material and a lightweight core portion (foam core) made of a resin containing bubbles and is integrated as a whole. The present invention relates to a method for efficiently manufacturing a product with good productivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】芯部に発泡コアを有するFRP複合成形
品は、軽量性と強靭性に優れているためスポーツ用品分
野、自動車・電車・航空機・船舶など輸送機器の構造
材、内外装部材、医療機器、通信機器など極めて広い用
途がある。
2. Description of the Related Art FRP composite molded products having a foamed core in the core are excellent in lightweight and toughness, and are therefore used in the field of sports equipment, structural materials for transportation equipment such as automobiles, trains, aircraft and ships, interior and exterior members, It has an extremely wide range of applications such as medical equipment and communication equipment.

【0003】芯部に発泡コアを有するFRP複合成形品
の製造としては、例えば、芯部となる発泡コアを予め成
形し、これを強化材としての織布で包んだ後、改めて型
に挿入し、液状成形樹脂システムを注入して外殻を形成
する方法(特開昭55−82612号、特開昭61−2
79517号参照)、あるいは外殻のFRPを予め成形
しておき、その中心部の空隙内に発泡性ウレタン樹脂等
を注入して空隙内で発泡させる方法等が知られている。
In the manufacture of an FRP composite molded article having a foam core in the core, for example, a foam core to be the core is preformed, wrapped with a woven fabric as a reinforcing material, and then inserted into a mold again. A method for forming an outer shell by injecting a liquid molding resin system (JP-A-55-82612, JP-A-61-2).
No. 79517), or FRP of the outer shell is molded in advance, and a foaming urethane resin or the like is injected into the void at the center thereof to foam in the void.

【0004】しかしながら、上記の技術はいずれも、複
合成形品を得るための工程が多岐にわたり操作が繁雑で
あり、そのため成形品の生産効率が低くコスト高になる
という欠点を有している。これに対して、特開平3−1
83511号、特開平3−180329号、特開平3−
45315号、特開平3−288629号、特開平4−
27532号等に提案された、発泡性樹脂と液状成形樹
脂とを使用し、発泡コアと繊維状補強材を含有する樹脂
層よりなる表層部とを同時に成形する方法は上記の欠点
を改善したものである。
However, each of the above-mentioned techniques has a drawback that the steps for obtaining the composite molded product are various and the operation is complicated, so that the production efficiency of the molded product is low and the cost is high. On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 3-1
No. 83511, JP-A-3-180329, and JP-A-3-180329.
45315, JP-A-3-288629, JP-A-4-
No. 27532, etc. proposes a method of simultaneously molding a foam core and a surface layer portion made of a resin layer containing a fibrous reinforcing material by using a foaming resin and a liquid molding resin, which is an improvement of the above drawbacks. Is.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この成形法に
おいても、より一層の生産効率を高めることは非常に重
要であり、本発明者らは、生産効率を高めるために成形
サイクルを短縮する方法を鋭意研究の結果、本発明に到
達したものである。
However, even in this molding method, it is very important to further increase the production efficiency, and the present inventors have proposed a method of shortening the molding cycle in order to increase the production efficiency. As a result of earnest research, the present invention has been achieved.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも液
状成形樹脂システムにより所定の形状に成形された表層
部及び発泡コアからなる芯部を有する複合成形品を製造
するに当たり、(a)成形用の型内に、表層部形成用の
材料を設置すること、(b)成形後の発泡コアとなる部
分に、少なくとも発泡性樹脂及び液状成形樹脂システム
を含む混合物を50℃以上でかつ発泡性樹脂が体積膨張
を生じる温度以下の温度に予熱して供給すること、
(c)型を閉じた後、型の所定領域を十分高い温度まで
加熱すること及び/又は上記液状成形樹脂システムの反
応熱による温度上昇により、コア部に位置する発泡性樹
脂を加熱発泡させて体積膨張を生じさせ、これにより表
層部形成材料を型の内部制約面に対して押し付けるこ
と、(d)液状成形樹脂システムを硬化させること、そ
して、(e)得られた複合成形品を型から取り出すこ
と、を特徴とするもので、特に、上記(b)工程におい
て、成形後の発泡コアとなる部分に、少なくとも発泡性
樹脂と液状成形樹脂システムとを含む混合物を50℃以
上でかつ発泡性樹脂が体積膨張を生じる温度以下の温度
に予熱して供給することを最大の特徴とするものであ
る。
Means for Solving the Problems The present invention is intended to produce a composite molded article having at least a surface layer portion molded in a predetermined shape by a liquid molding resin system and a core portion composed of a foamed core. A material for forming a surface layer portion is placed in the mold of (b), and a mixture containing at least a foamable resin and a liquid molding resin system at a temperature of 50 ° C. or higher and a foamable resin is provided in a portion to be a foamed core after molding (b). Is preheated to a temperature below the temperature at which volume expansion occurs,
(C) After the mold is closed, a predetermined region of the mold is heated to a sufficiently high temperature and / or the temperature is raised by the reaction heat of the liquid molding resin system to heat and foam the foamable resin located in the core portion. Causing a volume expansion, thereby pressing the surface layer forming material against the internal constraining surface of the mold, (d) curing the liquid molding resin system, and (e) removing the resulting composite molded article from the mold. In particular, in the step (b), a mixture containing at least a foamable resin and a liquid molding resin system at a temperature of 50 ° C. or higher and foaming property is formed in a portion to be a foamed core after molding in the step (b). The greatest feature is that the resin is preheated and supplied to a temperature below the temperature at which volume expansion occurs.

【0007】本発明の方法では、まず成形用の型を用意
する。この型は成形温度に応じ、金型、木型、樹脂型等
のうちから適宜選択して使用される。成型時、この成形
用の型の所定領域を、常温以上でかつ得られる複合成形
品を型から取り出す際に変形しない温度以下に予熱する
ことが好ましい。
In the method of the present invention, a mold for molding is first prepared. This mold is appropriately selected and used from a mold, a wooden mold, a resin mold and the like according to the molding temperature. At the time of molding, it is preferable to preheat a predetermined region of this mold for molding at a temperature not lower than room temperature and at a temperature not deformed when the obtained composite molded product is taken out of the mold.

【0008】この型内、すなわちこの型のキャビティ内
壁面に沿って表層部を構成する補強繊維材料及び/又は
分離層を一層又は複数層設置する。
In the mold, that is, along the inner wall surface of the cavity of the mold, one or a plurality of layers of reinforcing fiber material and / or separation layers constituting the surface layer portion are provided.

【0009】ここで補強繊維材料としては、高強度高モ
ジュラス繊維、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、シリコ
ンカーバイド繊維、アラミド繊維等からなる織物、編み
物、不織布あるいは一方向繊維配列シート等が好ましく
使用される。
As the reinforcing fiber material, high-strength and high-modulus fibers such as woven fabric, knitted fabric, non-woven fabric or unidirectional fiber array sheet made of carbon fiber, glass fiber, silicon carbide fiber, aramid fiber and the like are preferably used. It

【0010】一方、分離層としては、熱膨張後の発泡性
樹脂を実質的に通さず液状成形樹脂システムは通す分離
機能を有する部分が少なくともその一部又は全部を構成
し、残りは液状成形樹脂システムをも通さない材料から
なるものを用いる。
On the other hand, as the separation layer, at least a part or all of the part having a separating function which allows the liquid molding resin system to pass substantially without passing the foamable resin after thermal expansion, and the remaining part is the liquid molding resin. Use a material that does not pass through the system.

【0011】かかる分離層の分離機能を発現し得るもの
として、例えば、目開きの小さい繊維シート及び/又は
多孔質シートがあげられる。分離層用の繊維シートとし
ては、各種天然繊維、合成繊維、無機繊維等の織布、編
物、組物、不織布、紙等が用いられ、多孔質シートとし
ては連通気孔を有するシート又はフィルムであって、ポ
リウレタン、ポリスチレンあるいはポリプピレン等のフ
ォームシートや延伸、抽出又は凝固法などでつくるポリ
エチレン、ポリプロピレンあるいはポリスルホン等の多
孔膜が用いられる。その目開きは、発泡性樹脂の種類や
発泡性に応じて、これらが通過しない範囲のものが選択
される。この分離層としてそれ自体補強材としての機能
を有するガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の目開
きの小さいシートを用いることもできる。この場合は、
分離層自体が表層部の補強材を兼ねる。また、この分離
層として容易に成形品の形状にあわせうるように伸縮性
を有する材料を選択することもできる。
Examples of materials capable of exhibiting the separating function of the separating layer include a fiber sheet and / or a porous sheet having a small opening. As the fibrous sheet for the separation layer, woven fabric, knitted fabric, braid, non-woven fabric, paper or the like of various natural fibers, synthetic fibers, inorganic fibers or the like is used, and the porous sheet is a sheet or film having continuous ventilation holes. For example, a foam sheet such as polyurethane, polystyrene or polypropylene or a porous membrane such as polyethylene, polypropylene or polysulfone formed by a stretching, extraction or coagulation method is used. The openings are selected in a range that does not allow them to pass, depending on the type of the expandable resin and the expandability. As the separating layer, a sheet having a small opening such as glass fiber, carbon fiber or aramid fiber, which itself has a function as a reinforcing material, can be used. in this case,
The separation layer itself also serves as a reinforcing material for the surface layer. Further, a material having elasticity can be selected as the separation layer so that it can be easily matched with the shape of the molded product.

【0012】分離層としては、一部が液状成形樹脂シス
テムを通さない材料で構成されたものでもよい。例え
ば、分離機能を有する材料からなる部分とその部分で用
いている材料とは異なった材料とをつなぎあわせる以外
に、分離機能を有する繊維シート及び/又は多孔質シー
トの一部を予め樹脂でその目開きを封止処理したもの、
繊維シートがポリプロピレン繊維など加熱処理により融
着させうる場合は融着処理により一部の目開きをつぶし
たもの、一部にフィルム等を貼り付けたものなどがあ
る。
The separation layer may be made of a material partially impervious to the liquid molding resin system. For example, in addition to joining a part made of a material having a separating function and a material different from the material used in the part, a part of the fiber sheet and / or the porous sheet having a separating function is previously made of a resin. Sealed opening,
When the fibrous sheet can be fused by heat treatment such as polypropylene fiber, there are those in which a part of the openings are crushed by the fusion treatment and those in which a film or the like is partially stuck.

【0013】上記の分離層の代わりにあるいは分離層と
重ねて、分離機能の乏しい補強用の繊維シートやプリフ
ォームを併用してもよい。この場合は補強用繊維シート
やプリフォームの目開きは自由に選択でき、例えば一方
向繊維配列プリプレグや三次元織物/編物のプリフォー
ムも使用でき、分離層を用いない場合は、これらが表層
部成形材料となる。
Instead of the above-mentioned separating layer or in addition to the separating layer, a reinforcing fiber sheet or preform having a poor separating function may be used together. In this case, the openings of the reinforcing fiber sheet or preform can be freely selected. For example, a unidirectional fiber array prepreg or a three-dimensional woven / knit preform can also be used. If a separation layer is not used, these are the surface layer part. It becomes a molding material.

【0014】また、分離層及び/又は上記表層部成形材
料(補強用の繊維シートやプリフォーム等)を予めプリ
プレグの形で樹脂処理しておくことも可能である。
It is also possible to subject the separating layer and / or the surface layer molding material (such as a reinforcing fiber sheet or preform) to resin treatment in the form of a prepreg in advance.

【0015】本発明の方法では、上記のように例えば分
離層及び/又は補強用繊維シートをキャビティ内壁面に
沿って設置した型内における分離層及び/又は補強用繊
維シートに囲まれた、発泡コアが形成されるべき部分
に、発泡性樹脂と液状成形樹脂システムと、必要に応じ
て後述の第三成分を入れる。
In the method of the present invention, as described above, for example, the foamed layer surrounded by the separation layer and / or the reinforcing fiber sheet in the mold in which the separation layer and / or the reinforcing fiber sheet is installed along the inner wall surface of the cavity. A foamable resin, a liquid molding resin system, and, if necessary, a third component described later are put in a portion where a core is to be formed.

【0016】上記各成分は、型内の所定箇所に供給する
際にあらかじめ混合物としておく場合と供給直前に混合
する場合がある。
Each of the above components may be previously mixed as a mixture when it is supplied to a predetermined place in the mold, or may be mixed immediately before the supply.

【0017】本発明方法で用いる発泡性樹脂としては、
加熱により体積が少なくとも2倍、好ましくは3〜6
倍、更に好ましくは6倍以上に増大するものでもあり、
使用する成形用の液状樹脂に溶解しないものである。ま
た発泡空間部に液状樹脂が入らないためには発泡が独立
気泡となるものが用いられる。
The expandable resin used in the method of the present invention is
Volume is at least doubled by heating, preferably 3-6
And more preferably 6 times or more,
It does not dissolve in the molding liquid resin used. Further, in order that the liquid resin does not enter the foaming space portion, a material in which foaming becomes closed cells is used.

【0018】かかる発泡性樹脂としては、例えばポリウ
レタン、フェノール、ポリウレア、メラミン、ポリイミ
ド等の硬化型フォームやその前駆体、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリルニトリル、ポリスチ
レン、ポリエチレン、ポリプロピレン、PPO、ポリア
ミド、ポリカーボネート、PBT、ポリイミド等の熱可
塑性樹脂が挙げられる。
Examples of the foamable resin include curable foams such as polyurethane, phenol, polyurea, melamine and polyimide, precursors thereof, polyvinyl chloride,
Examples thereof include thermoplastic resins such as polyvinylidene chloride, polyacrylonitrile, polystyrene, polyethylene, polypropylene, PPO, polyamide, polycarbonate, PBT, and polyimide.

【0019】かかる発泡性樹脂の発泡は、発泡剤分解
法、溶剤気散法、化学反応法、気体混入法等いずれの方
法も適用できる。この中で発泡剤分解法や溶剤気散法が
好ましく用いられる。
For the foaming of the foamable resin, any of a foaming agent decomposition method, a solvent vaporization method, a chemical reaction method, a gas mixing method and the like can be applied. Of these, the foaming agent decomposition method and the solvent vaporization method are preferably used.

【0020】発泡性樹脂として特に好ましいものは、
「マイクロスフェアー」、「エクスパンセル」、「エス
レンビーズ」等の商品名で知られる熱膨張性又は発泡性
の物質を内包する熱膨張性樹脂粒子である。かかる樹脂
粒子の例は先に挙げた特開平4−27532号公報に詳
しく記載されている。
Particularly preferred as the foamable resin is
It is a heat-expandable resin particle containing a heat-expandable or foamable substance known by trade names such as "Microsphere", "Expancel", and "Eslen beads". Examples of such resin particles are described in detail in the above-mentioned JP-A-4-27532.

【0021】一方、液状成形樹脂システムとしては、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル
樹脂、硬化性ジシクロペンタジエン樹脂、非発泡性ウレ
タン樹脂等一般によく知られている液状成形樹脂システ
ムが好ましく用いられる。
On the other hand, as the liquid molding resin system, generally known liquid molding resin systems such as epoxy resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, curable dicyclopentadiene resin, non-foaming urethane resin are preferably used. To be

【0022】本発明では、発泡性樹脂と液状成形樹脂シ
ステムとからスラリー状あるいはペースト状等の混合物
を調製するが、この混合物には、上記二成分以外にさら
に第三成分としてシリカバルーン、シラスバルーンのよ
うな非膨張性の無機中空粒子を混入してもよい。これら
の無機中空粒子は、分離層を基本的に浸過しないものが
用いられる。
In the present invention, a slurry-like or paste-like mixture is prepared from the expandable resin and the liquid molding resin system. In this mixture, in addition to the above-mentioned two components, a silica balloon or a silas balloon is further contained as a third component. You may mix non-expandable inorganic hollow particle like this. As these inorganic hollow particles, those which basically do not penetrate the separation layer are used.

【0023】また、成形品の強度を上げるため、更に炭
素繊維、アラミド繊維や、シリコーンカーバイド、チタ
ン酸カリ、ボロン等の短繊維やウィスカーなども加える
ことが出来、必要に応じ顔料等を添加することも出来
る。いずれにせよ、各成分を成形後の発泡コア部の密度
が0.8g/cm3 以下となるように配合するのが適当
である。
Further, in order to increase the strength of the molded product, carbon fibers, aramid fibers, short fibers such as silicone carbide, potassium titanate and boron, whiskers and the like can be added, and pigments and the like are added as necessary. You can also do it. In any case, it is appropriate to mix the components so that the density of the foamed core after molding is 0.8 g / cm 3 or less.

【0024】さらに、回収再利用を考慮してFRP成形
品の破砕物を添加することも出来る。この場合は、発泡
コア部の密度が0.8g/cm3 以上になっても経済効
果次第で利用価値のある場合がある。
Further, a crushed product of an FRP molded product can be added in consideration of recovery and reuse. In this case, even if the density of the foamed core portion is 0.8 g / cm 3 or more, it may be useful depending on the economic effect.

【0025】型内に上記混合物を供給する量は、発泡性
樹脂の配合率、加熱時の体積膨張率を考慮して、適宣選
定すべきであり、この点は先に挙げた特開平4−275
32号公報に詳しく記載されている。
The amount of the above mixture to be supplied into the mold should be appropriately selected in consideration of the compounding ratio of the foamable resin and the volume expansion coefficient during heating. -275
No. 32, the details are described.

【0026】本発明方法では、成型サイクルを短縮する
ために、上記の混合物を、50℃以上でかつ発泡性樹脂
が体積膨張を生じる温度以下の温度に予熱して供給す
る。成形サイクルの上では予熱温度は高い方が好ましい
が、あまりに高い温度では供給している間に発泡性樹脂
の体積膨張が始まり、型を閉じる時点では溢れ出す場合
があり、溢れ出すことが成形操作に支障となっては不都
合である。
In the method of the present invention, in order to shorten the molding cycle, the above mixture is preheated and supplied at a temperature of 50 ° C. or higher and a temperature at which the foamable resin causes volume expansion or less. A higher preheating temperature is preferable in the molding cycle, but if the temperature is too high, the volumetric expansion of the expandable resin may start and overflow may occur when the mold is closed. It is inconvenient if it interferes with.

【0027】混合物を予熱した状態で安定させるため
に、液状成形樹脂システムのうち、液状成形樹脂とその
硬化剤、またはウレタン樹脂システムのような場合のイ
ソシアネートとポリオールのように混合により反応を開
始するものを、供給直前まで混合しないでおくことは有
効であり、そのような方法が推奨される。
In order to stabilize the mixture in the preheated state, the reaction is initiated by mixing the liquid molding resin and the curing agent thereof in the liquid molding resin system, or the isocyanate and the polyol in the case of the urethane resin system. It is effective to keep things unmixed until just before feeding, and such a method is recommended.

【0028】混合物は、供給時点の量が体積基準で出来
上がった複合成形品の体積の40〜95%であることが
望ましい。40%以下の場合は混合物の持ち込む熱量及
び反応により生じる発熱量が不十分になりやすく、かつ
型の所定領域からの伝熱も少なく、さらに体積膨張によ
り置換する必要のある気層部の占める割合が大きく出来
上がった成形品にボイドが多くなる傾向がある。更に極
端な場合は,成形品の下型に面した側で含浸不良がみら
れる。一方、95%以上の場合は、発泡粒子の体積膨張
の余地が少なく、出来上がった成形品の芯部の軽量化が
充分でない場合がみられる。
The amount of the mixture at the time of supply is preferably 40 to 95% of the volume of the finished composite molded article on a volume basis. If it is 40% or less, the amount of heat carried into the mixture and the amount of heat generated by the reaction tend to be insufficient, and the heat transfer from a predetermined region of the mold is small, and the proportion of the gas layer portion that needs to be replaced by volume expansion is occupied. The voids tend to increase in the finished product. In more extreme cases, impregnation defects are seen on the side of the molded product that faces the lower mold. On the other hand, when it is 95% or more, there is little room for volume expansion of the expanded particles, and there are cases where the weight reduction of the core of the finished molded product is not sufficient.

【0029】型内に供給された混合物は、液状成形樹脂
システムの反応が始まり反応熱による発熱及び/又は型
の所定領域からの伝熱により十分高い温度まで加熱され
ることで、液状成形樹脂システムが流動性を保っている
状態で発泡性樹脂の膨張が起こる。かくして、発泡性樹
脂の膨張圧力で分離層及び/又はその他の表面形成材料
が型の内部制約面に押し付けられ、該制約面に沿った外
形を形成すると同時に、液状成形樹脂システムが分離層
及び/又はその他の表皮層形成材料に浸透し、かつその
一部は該材料を通り抜け成形品の表面層を形成する。樹
脂の過剰分は型の貯り部分に集めるか、ベントから抜き
出される。
The mixture supplied into the mold is heated to a sufficiently high temperature by the reaction of the liquid molding resin system starting to generate heat due to reaction heat and / or heat transfer from a predetermined region of the mold, whereby the liquid molding resin system is heated. The expansion of the foamable resin occurs while the fluidity is maintained. Thus, the expansion pressure of the expandable resin causes the separation layer and / or other surface forming material to be pressed against the internal constraining surface of the mold to form an outline along the constraining surface while the liquid molding resin system causes the separation layer and / or Alternatively, it penetrates into other skin layer forming materials, and a part thereof passes through the material to form the surface layer of the molded article. Excess resin is either collected in the mold reservoir or withdrawn from the vent.

【0030】一般に、ここで述べたような少なくとも発
泡性樹脂、液状成形樹脂システムの混合物を調製する場
合、空気や窒素などの非凝縮性ガスが多く含まれ易い。
これらの非凝縮性ガスは液状成形樹脂システムに随伴し
て分離層及び/又はその他の表皮層形成材料に浸透し、
その一部は該材料を通り抜け成形品の表面層を形成しボ
イドなどの原因となる。とくに成形サイクルを短縮する
場合、この過程も早くなるので取り残されて成形品中や
表層面にボイドとして残りやすい。このため、成形品中
や表層面のボイドを防ぐために、供給する時点で混合物
中にできるだけ非凝縮性ガスが含まれないようにするこ
とが望ましい。したがって、混合物の調製時、混合物中
にできるだけ非凝縮性ガスが含まれないように調製する
か、あるいはいったん調製した混合物を脱泡処理して混
合物中に含まれる非凝縮性ガスを除去するのが好まし
い。
Generally, when preparing a mixture of at least a foamable resin and a liquid molding resin system as described herein, a large amount of non-condensable gas such as air or nitrogen is likely to be contained.
These non-condensable gases penetrate the separating layer and / or other skin layer forming materials with the liquid molding resin system,
Some of them pass through the material to form the surface layer of the molded product, which causes voids and the like. In particular, when the molding cycle is shortened, this process is also accelerated, so that it is likely to be left behind and left as voids in the molded product or on the surface layer surface. Therefore, in order to prevent voids in the molded product and the surface layer, it is desirable that the mixture contain as little non-condensable gas as possible at the time of supply. Therefore, when preparing the mixture, it is preferable to prepare the mixture so that the non-condensable gas is contained as little as possible, or the once prepared mixture is defoamed to remove the non-condensable gas contained in the mixture. preferable.

【0031】かくして、型内で発泡性樹脂の膨張と同時
並行的に液状成形樹脂システムの硬化が進み、充分硬化
した段階で得られた複合成形品を型から取り出す。
Thus, the liquid molding resin system is cured simultaneously with the expansion of the foamable resin in the mold, and the composite molded product obtained at the sufficiently cured stage is taken out of the mold.

【0032】型内の成形品が適当に冷えていない場合、
得られた複合成形品を型から取り出す際に変形すること
があるので、これを防ぐために型の所定領域を液状成形
樹脂システムの熱変形温度以下に下げる必要がある。
If the molded product in the mold is not properly cooled,
Since the obtained composite molded article may be deformed when it is taken out of the mold, it is necessary to lower a predetermined region of the mold to a temperature not higher than the heat deformation temperature of the liquid molding resin system in order to prevent this.

【0033】成形サイクル中に型の所定領域の温度を上
げ下げする操作は極力少なくすることが好ましく、発泡
性樹脂、液状成形樹脂システムの混合物を供給する温度
条件次第では液状成形樹脂システムの反応熱による発熱
だけで所定領域の温度を一定にして成形することができ
る。
It is preferable that the operation of raising and lowering the temperature of a predetermined region of the mold during the molding cycle is minimized, and depending on the temperature condition for supplying the mixture of the foamable resin and the liquid molding resin system, the reaction heat of the liquid molding resin system may be used. Molding can be performed by keeping the temperature of a predetermined region constant only by heat generation.

【0034】上述の如く本発明の方法は成形後の発泡コ
アとなる部分に、少なくとも発泡性樹脂、液状成形樹脂
システムの混合物を供給する条件をできるだけ厳密に管
理することで効率的に成形を進めるものであり、その手
段として、供給する混合物を50℃以上でかつ発泡性樹
脂が体積膨張を生じる温度以下の温度に予熱して供給す
ることを基本的な特徴としているが、この際、(ア)供
給する混合物を構成する液状成形樹脂システムのうち液
状成形樹脂とその硬化剤又はウレタン樹脂システムのよ
うな場合イソシアネートとポリオールのように混合によ
り反応を開始するものを供給直前まで混合しないでおく
こと、(イ)混合物の供給時点の量を体積基準で出来上
がった複合成形品の体積の40〜95%とすること、
(ウ)供給する時点で混合物中にできるだけ非凝縮性ガ
スが含まれないようにすること、のいずれか1つ以上を
実施してもよい。
As described above, according to the method of the present invention, molding is efficiently proceeded by strictly controlling the conditions for supplying at least the mixture of the foamable resin and the liquid molding resin system to the portion to be the foamed core after molding. As a means therefor, the basic feature is that the mixture to be supplied is preheated to a temperature of 50 ° C. or higher and lower than or equal to the temperature at which the expandable resin causes volume expansion. ) Among the liquid molding resin systems that make up the mixture to be supplied, in the case of a liquid molding resin and its curing agent or urethane resin system, do not mix the ones that start the reaction by mixing such as isocyanate and polyol until just before the supply. (A) The amount of the mixture at the time of supply is set to 40 to 95% of the volume of the composite molded article completed on a volume basis,
(C) At least one of non-condensable gas may not be contained in the mixture at the time of supply.

【0035】この結果、本発明方法では、大幅な成形サ
イクルの短縮を達成することが可能となり生産性の向上
を達成することができる。
As a result, according to the method of the present invention, it is possible to significantly shorten the molding cycle and improve the productivity.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上の如く本発明方法によれば、表層ぶ
に補強材を含む緻密な硬化樹脂層があり芯部に発泡樹脂
層があるFRP複合成形品を、安定して短時間に製造す
ることが可能となる。しかも、得られるFRP複合成形
品の表面性は良好であり、この成形品は各種の用途に有
用である。
As described above, according to the method of the present invention, an FRP composite molded article having a dense cured resin layer containing a reinforcing material on the surface layer and a foamed resin layer on the core can be stably manufactured in a short time. It becomes possible to do. Moreover, the surface properties of the obtained FRP composite molded product are good, and this molded product is useful for various applications.

【0037】[0037]

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、これらは本発明を説明するためのものであって、こ
れらの実施例により本発明が限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to examples, but these are for explaining the present invention and the present invention is not limited to these examples.

【0038】なお、例中に単に「部」とあるは特に断ら
ない限り重量部を表わす。
In the examples, "part" means "part by weight" unless otherwise specified.

【0039】[0039]

【実施例1〜3及び比較例1〜2】補強繊維材料とし
て、目付け約300g/m2 のガラスマット(旭ファイ
バーグラス社製M8609−300)を入手した。ま
た、液状樹脂システムとしてエポキシ樹脂を準備した。
油化シェル社製の「エピコート828」とイソホロンジ
アミン(硬化剤)、「エピキュアT」である。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 As a reinforcing fiber material, a glass mat (M8609-300 manufactured by Asahi Fiber Glass Co., Ltd.) having a basis weight of about 300 g / m 2 was obtained. Also, an epoxy resin was prepared as a liquid resin system.
"Epicote 828" manufactured by Yuka Shell Co., Ltd., isophorone diamine (curing agent), and "Epicure T".

【0040】分離層としてユニセル社製のポリエステル
を主とした不織布「ユニセルBT605W」を入手し
た。そして発泡性樹脂として松本油脂製薬社製の「マツ
モトマイクロスフェアーF−82D」を入手した。この
樹脂微粒子は105℃で発泡膨張するものである。さら
に、第三成分として旭硝子社製シリカバルーンQ−CE
Lを入手した 上記の「エピコート828」100部、イソホロンジア
ミン12部、「エピキュアT」10部、発泡性樹脂40
部、シリカバルーン15部を混合した。これを混合物A
とする。一方、「エピコート828」100部、イソホ
ロンジアミン12部、「エピキュアT」10部、発泡性
樹脂30部、シリカバルーン5部を混合した。これを混
合物Bとする。
As a separation layer, a non-woven fabric "UNICEL BT605W" manufactured by Unicell Co., Ltd. mainly containing polyester was obtained. Then, "Matsumoto Microsphere F-82D" manufactured by Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. was obtained as a foaming resin. The resin fine particles expand and expand at 105 ° C. As a third component, Asahi Glass Co., Ltd. silica balloon Q-CE
100 parts of the above "Epicoat 828", 12 parts of isophoronediamine, 10 parts of "Epicure T", and the foaming resin 40
And 15 parts of silica balloon were mixed. This is mixture A
And On the other hand, 100 parts of "Epicoat 828", 12 parts of isophoronediamine, 10 parts of "Epicure T", 30 parts of a foaming resin, and 5 parts of silica balloon were mixed. This is mixture B.

【0041】一方、成型用の型として、加熱冷却ができ
るように熱媒体を通せるジャケット持った上下1対の内
寸法が幅210mm、長さ300mm、厚み10mmの
金型を準備した。
On the other hand, as a mold for molding, a mold having a pair of upper and lower jackets having a jacket through which a heat medium can be passed so that heating and cooling can be performed, and the inner dimensions are 210 mm in width, 300 mm in length and 10 mm in thickness was prepared.

【0042】そして、キャビティ内壁面の温度を80℃
保った金型内に、補強繊維材料(ガラスマット)と分離
層(不織布)を敷き、その上に、予め表1に示す温度及
び量の混合物Aを速やかに供給した。混合物A中に混入
している空気等の不活性ガスについては実施例3のみ減
圧下で予め除去したものを用いた。
Then, the temperature of the inner wall surface of the cavity is set to 80.degree.
The reinforcing fiber material (glass mat) and the separation layer (nonwoven fabric) were laid in the mold which was kept, and the mixture A having the temperature and the amount shown in Table 1 was rapidly supplied thereon. With respect to the inert gas such as air mixed in the mixture A, only the one that was previously removed under reduced pressure in Example 3 was used.

【0043】次いで、直ちに分離層、補強繊維材料を混
合物の層を覆うように金型内に納めて、金型を閉じ、表
1に示す温度条件で金型を加熱し成形を行った。
Then, the separating layer and the reinforcing fiber material were immediately placed in the mold so as to cover the layer of the mixture, the mold was closed, and the mold was heated under the temperature conditions shown in Table 1 to perform molding.

【0044】これらの実験における成形条件、成形所要
時間と得られた成形品の表面性などを表1にまとめて示
す。なお、実施例1〜2が実施例3に比べて成形所要時
間が長いのは加熱したために金型の冷却に時間を要した
ためである。
Table 1 shows the molding conditions, the required molding time, and the surface properties of the molded products obtained in these experiments. In addition, the reason that the molding required time in Examples 1 and 2 is longer than that in Example 3 is that it took time to cool the mold because of heating.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも液状成形樹脂システムにより
所定の形状に成形された表層部及び発泡コアからなる芯
部を有する複合成形品を製造するに当たり、(a)成形
用の型内に、表層部形成用の材料を設置すること、
(b)成形後の発泡コアとなる部分に、少なくとも発泡
性樹脂及び液状成形樹脂システムを含む混合物を、50
℃以上でかつ発泡性樹脂が体積膨張を生じる温度以下の
温度に予熱して供給すること、(c)型を閉じた後、型
の所定領域を十分高い温度まで加熱すること及び/又は
上記液状成形樹脂システムの反応熱による温度上昇によ
り、コア部に位置する発泡性樹脂を加熱発泡させて体積
膨張を生じさせ、これにより表層部形成材料を型の内部
制約面に対して押し付けること、(d)液状成形樹脂シ
ステムを硬化させること、そして、(e)得られた複合
成形品を型から取り出すこと、を特徴とする複合成形品
の製造方法。
1. When producing a composite molded article having at least a surface layer part molded into a predetermined shape by a liquid molding resin system and a core part made of a foam core, (a) forming a surface layer part in a molding die. Installing materials for
(B) 50 parts of a mixture containing at least a foaming resin and a liquid molding resin system is added to a part which becomes a foamed core after molding.
Preheated to a temperature not lower than ℃ and not higher than the temperature at which the expandable resin causes volume expansion, (c) heating the predetermined region of the mold to a sufficiently high temperature after closing the mold, and / or the above liquid The temperature rise due to the reaction heat of the molding resin system causes the foamable resin located in the core portion to heat-foam and cause volume expansion, thereby pressing the surface layer forming material against the inner constrained surface of the mold, (d) ) A method for producing a composite molded article, which comprises curing a liquid molding resin system, and (e) removing the obtained composite molded article from a mold.
【請求項2】 少なくとも液状成形樹脂システムにより
所定の形状に成形された表層部及び発泡コアからなる芯
部を有する複合成形品を製造するに当たり、(a)成形
用の型の所定領域を、常温以上でかつ得られる複合成形
品を型から取り出す際に変形しない温度以下に予熱する
こと、(b)型内に、表層部形成用の材料を設置するこ
と、(c)成形後の発泡コアとなる部分に、少なくとも
発泡性樹脂及び液状成形樹脂システムを含む混合物を5
0℃以上でかつ発泡性樹脂が体積膨張を生じる温度以下
の温度に予熱して供給すること、(d)型を閉じた後、
型の所定領域の温度を積極的に高める操作をすることな
く上記液状成形樹脂システムの反応熱による温度上昇に
より、コア部に位置する発泡性樹脂を加熱発泡させて体
積膨張を生じさせ、これにより表層部形成材料を型の内
部制約面に対して押し付けること、(e)液状成形樹脂
システムを硬化させること、そして、(f)得られた複
合成形品を型から取り出すこと、を特徴とする複合成形
品の製造方法。
2. In producing a composite molded article having at least a surface layer portion molded in a predetermined shape by a liquid molding resin system and a core portion made of a foam core, (a) a predetermined region of a molding die is kept at room temperature. Preheating the composite molded article obtained above and below at a temperature at which it does not deform when taken out of the mold; (b) installing a material for forming the surface layer in the mold; and (c) forming the foamed core 5 parts of the mixture containing at least the foamable resin and the liquid molding resin system.
Preheating and supplying to a temperature not lower than 0 ° C. and not higher than the temperature at which the expandable resin causes volume expansion, (d) after closing the mold,
The temperature rise due to the reaction heat of the liquid molding resin system without actively increasing the temperature of the predetermined region of the mold causes the foamable resin located in the core portion to be heat-foamed to cause volume expansion. A composite characterized in that the surface layer forming material is pressed against the internal constrained surface of the mold, (e) the liquid molding resin system is cured, and (f) the obtained composite molded article is taken out of the mold. Molded article manufacturing method.
【請求項3】 成形後の発泡コアとなる部分に供給する
少なくとも発泡性樹脂及び液状成形樹脂システムを含む
混合物のうち、液状成形樹脂システムを構成する液状成
形樹脂とその硬化剤とを、供給直前に混合する請求項1
〜2のいずれかに記載の製造方法。
3. Immediately before the supply of the liquid molding resin constituting the liquid molding resin system and the curing agent thereof in the mixture containing at least the foamable resin and the liquid molding resin system, which is supplied to the portion to be the foamed core after molding. Mixing to
The manufacturing method in any one of -2.
【請求項4】 成形後の発泡コアとなる部分に供給する
少なくとも発泡性樹脂及び液状成形樹脂システムを含む
混合物を、該混合物中に空気や窒素などの非凝縮性ガス
が含まれない状態で供給する請求項1〜3のいずれかに
記載の製造方法。
4. A mixture containing at least a foamable resin and a liquid molding resin system, which is supplied to a portion to be a foamed core after molding, in a state where the mixture does not contain a non-condensable gas such as air or nitrogen. The manufacturing method according to claim 1.
【請求項5】 成形後の発泡コアとなる部分に供給する
少なくとも発泡性樹脂及び液状成形樹脂システムを含む
混合物から減圧真空により空気や窒素などの非凝縮性ガ
スの混入防止乃至は除去を行う請求項1〜3のいずれか
に記載の製造方法。
5. A non-condensable gas such as air or nitrogen is prevented from being mixed in or removed from the mixture containing at least the foamable resin and the liquid molding resin system supplied to the portion to be the foamed core after molding by decompression vacuum. Item 4. The manufacturing method according to any one of Items 1 to 3.
【請求項6】成形後の発泡コアとなる部分に供給する少
なくとも発泡性樹脂及び液状成形樹脂システムを含む混
合物は、供給時点の量が体積基準で出来上がった複合成
形品の体積の40〜95%とする請求項1〜5のいずれ
かに記載の製造方法。
6. A mixture containing at least a foamable resin and a liquid molding resin system to be supplied to a portion which will be a foamed core after molding, and the amount at the time of supply is 40 to 95% of the volume of the completed composite molded article on a volume basis. The manufacturing method according to any one of claims 1 to 5.
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