JP2003127239A - Manufacturing method for reinforced resin molded body - Google Patents

Manufacturing method for reinforced resin molded body

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JP2003127239A
JP2003127239A JP2001328733A JP2001328733A JP2003127239A JP 2003127239 A JP2003127239 A JP 2003127239A JP 2001328733 A JP2001328733 A JP 2001328733A JP 2001328733 A JP2001328733 A JP 2001328733A JP 2003127239 A JP2003127239 A JP 2003127239A
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JP
Japan
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resin
resin composition
raw material
molded body
thermosetting resin
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JP2001328733A
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Inventor
Hiroshi Noda
博 野田
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a reinforced resin molded body. SOLUTION: The manufacturing method for the reinforced resin molded body has a process wherein data on three-dimensional shaping are outputted; a process wherein a material resin composition of a liquid thermosetting resin is prepared by compounding a filler and a curing agent, and putting them in a uniformly mixed state and wherein a horizontal elevating table whereon the material resin composition is placed is provided in the vicinity of the upper surface in this composition; and a laminating process wherein a part of the molded body is formed by hardening the material resin composition of the thermosetting resin by shining thermic rays onto the elevating table and wherein, the table being lowered, the material resin composition of the thermosetting resin positioned above that part of the molded body is hardened by the thermic rays. This processing is repeated so that the composition is laminated three- dimensionally sequentially.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、強化樹脂成形体の
製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a reinforced resin molding.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、強化樹脂成形品を製造する方
法には、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法、SM
C法、BMC法等が知られており、製品形状や大きさ、
生産量等によって適した方法が採用されている。しかし
ながら、これらの方法では、金型や木型を必要とし、少
量でかつ多品種の場合は時間および投資負担も大きかっ
た。ハンドレイアップ法は手作業で積み重ねて製品を作
るため生産性が低く、また、スプレーアップ法は生産性
は高いが、寸法精度を要求されるものには向かない。ま
た、SMC法、BMC法は寸法精度も高く、良好な製品
が製造可能であるが、精度の高い金型を必要とするため
に、金型のための時間的および金銭的投資負担はハンド
レイアップ法に比べて更に大きく、大量生産には向く
が、少量多品種の製造には向いていない。
2. Description of the Related Art Conventionally, hand lay-up method, spray-up method, SM
C method, BMC method, etc. are known, and the product shape and size,
A suitable method is adopted depending on the production amount. However, these methods require molds and wooden molds, and in the case of a small amount and a large variety of products, time and investment burden are large. The hand lay-up method is low in productivity because it is stacked manually to make a product, and the spray-up method is high in productivity, but is not suitable for those requiring dimensional accuracy. In addition, the SMC method and the BMC method have high dimensional accuracy and can manufacture good products. However, since a highly accurate mold is required, the time and financial investment burden for the mold is handled by handlay. It is larger than the up method and is suitable for mass production, but not suitable for small-quantity, high-mix production.

【0003】本発明者らは、金型もしくは木型を不要と
する技術として、光造形法による製造方法に注目した。
光造形法とは特開昭62−35966号に開示されてい
る様に、樹脂槽内の光硬化樹脂へ光ビームを照射して、
光硬化樹脂を硬化させることによって立体造形品を成形
する方法である。
The present inventors have paid attention to a manufacturing method by a stereolithography method as a technique that does not require a metal mold or a wooden mold.
The stereolithography method, as disclosed in JP-A-62-35966, irradiates a photocurable resin in a resin tank with a light beam,
This is a method of molding a three-dimensional molded article by curing a photocurable resin.

【0004】本発明は金型や木型を使用せずに強化樹脂
成形品を製造する方法を、光造形法における光硬化樹脂
の代わりに熱硬化性樹脂による強化樹脂成形材料を使用
し、熱エネルギーを付与することによって熱硬化した強
化樹脂成形体が得られることを見出した結果、本発明に
到達したものである。
The present invention relates to a method for producing a reinforced resin molded product without using a mold or a wooden mold, in which a reinforced resin molding material made of a thermosetting resin is used instead of the photocurable resin in the stereolithography method. As a result of finding that a thermosetting reinforced resin molding can be obtained by applying energy, the present invention has been achieved.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、金型や木型を使用せず、製造時間が短く、生産性お
よび寸法精度に優れ、少量多品種の製造にも好適な強化
樹脂成形品を製造する方法の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention does not use a mold or a wooden mold, has a short manufacturing time, is excellent in productivity and dimensional accuracy, and is suitable for the production of a large number of small lots of reinforced resin. It is intended to provide a method for manufacturing a product.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、立体
造形に関するデータを出力する工程と、充填材および硬
化剤を配合し、均一混合状態とした液状の熱硬化性樹脂
の原料樹脂組成物中の上部表面近傍に、原料樹脂組成物
が載置される水平状の昇降テーブルを設ける工程と、前
記出力される1層分のデータに従って、該昇降テーブル
上に熱線を照射して熱硬化性樹脂の原料樹脂組成物を硬
化させて成形体の一部を形成し、前記昇降テーブルを下
降させ、前記成形体の一部の上方に位置する熱硬化性樹
脂の原料樹脂組成物を熱線により硬化させる処理を繰り
返して、順次立体的に積層する積層工程と、を有するこ
とを特徴とする強化樹脂成形体の製造方法である。
According to a first aspect of the present invention, a raw material resin composition of a liquid thermosetting resin in which a step of outputting data relating to three-dimensional modeling and a filler and a curing agent are blended into a uniform mixed state In the vicinity of the upper surface of the object, a step of providing a horizontal elevating table on which the raw material resin composition is placed, and according to the data for one layer output, heat rays are radiated onto the elevating table for thermosetting. The raw resin composition of the thermosetting resin to form a part of the molded body, lower the elevating table, and heat the raw resin composition of the thermosetting resin located above the part of the molded body by a heat ray. A method of manufacturing a reinforced resin molded body, comprising: a step of repeating curing treatment to sequentially three-dimensionally stack.

【0007】請求項2の発明は、立体造形に関するデー
タを出力する工程と、充填材を配合し、均一混合状態と
した液状の熱硬化性樹脂の原料樹脂組成物中の上部表面
近傍に、原料樹脂組成物が載置される水平状の昇降テー
ブルを設ける工程と、前記出力される1層分のデータに
従って、該昇降テーブル上に、水平方向に硬化剤を供給
しながら、熱線を照射して熱硬化性樹脂の原料樹脂組成
物を硬化させて成形体の一部を形成し、前記昇降テーブ
ルを下降させ、前記成形体の一部の上方に位置する熱硬
化性樹脂の原料樹脂組成物を、水平方向に硬化剤を供給
しながら、熱線により硬化させる処理を繰り返して、順
次立体的に積層する積層工程と、を有することを特徴と
する強化樹脂成形体の製造方法である。
According to a second aspect of the present invention, a step of outputting data relating to three-dimensional modeling and a raw material of a liquid thermosetting resin in which a filler is blended and made into a uniform mixed state are provided in the vicinity of an upper surface in a resin composition. According to the step of providing a horizontal elevating table on which the resin composition is placed, and according to the output data for one layer, while applying a curing agent in the horizontal direction on the elevating table, irradiating heat rays. The raw material resin composition of the thermosetting resin is cured to form a part of the molded body, the elevating table is lowered, and the raw material resin composition of the thermosetting resin located above the part of the molded body is formed. The method for producing a reinforced resin molded body is characterized by further comprising: a step of repeatedly curing the composition with a heat ray while supplying a curing agent in a horizontal direction to sequentially three-dimensionally laminate the resin.

【0008】請求項3の発明は、立体造形に関するデー
タを出力する工程と、前記出力される1層分のデータに
従って、水平状の平面板上に、充填材および硬化剤を配
合し、均一混合状態とした液状の熱硬化性樹脂の原料樹
脂組成物を供給する工程と、前記出力される1層分のデ
ータに従って、該昇降テーブル上に熱線を照射して熱硬
化性樹脂の原料樹脂組成物を硬化させて成形体の一部を
形成し、前記昇降テーブルを下降させ、前記成形体の一
部の上方に位置する熱硬化性樹脂の原料樹脂組成物を熱
線により硬化させる処理を繰り返して、順次立体的に積
層する積層工程と、を有することを特徴とする強化樹脂
成形体の製造方法である。
According to a third aspect of the present invention, in accordance with the step of outputting data relating to three-dimensional modeling, and in accordance with the data for one layer to be output, a filler and a curing agent are blended on a horizontal flat plate and uniformly mixed. The step of supplying the raw material resin composition of the liquid thermosetting resin in a state of being heated, and the raw material resin composition of the thermosetting resin by irradiating the elevating table with a heat ray in accordance with the output data for one layer. To form a part of the molded body, lower the elevating table, and repeat the treatment of curing the raw resin composition of the thermosetting resin located above a part of the molded body with heat rays, A method of manufacturing a reinforced resin molded body, comprising a step of sequentially three-dimensionally stacking.

【0009】上記のような製造方法により、強化樹脂成
形体を成形することで、製造時間を短縮でき、従来の方
法に比較して生産性および寸法精度の向上が可能で、少
量多品種の製造も簡単に行うことが出来る。
By molding the reinforced resin molding by the above-described manufacturing method, the manufacturing time can be shortened, the productivity and the dimensional accuracy can be improved as compared with the conventional method, and the manufacturing of a large number of small quantities Can be done easily.

【0010】請求項4の発明は、前記熱硬化性樹脂が不
飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹
脂、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、ウレタン樹
脂、およびこれらを変性した樹脂であることを特徴とす
る請求項1乃至3のいずれか一項に記載の強化樹脂成形
体の製造方法である。
According to a fourth aspect of the invention, the thermosetting resin is an unsaturated polyester resin, an epoxy resin, an alkyd resin, an acrylic resin, a vinyl ester resin, a urethane resin, or a resin obtained by modifying these. It is a manufacturing method of the reinforced resin molding according to any one of claims 1 to 3.

【0011】本発明の製造方法は、特に強化樹脂として
需要の多い、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、
アルキッド樹脂、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、
ウレタン樹脂、およびこれらを変性した樹脂よりなる群
の中から選ばれる樹脂を主体樹脂とする強化樹脂成形体
の製造に好適である。
The production method of the present invention is particularly suitable for unsaturated resins such as unsaturated polyester resins, epoxy resins,
Alkyd resin, acrylic resin, vinyl ester resin,
It is suitable for the production of a reinforced resin molded product whose main resin is a resin selected from the group consisting of urethane resins and resins obtained by modifying these.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面を用いて説明する。図1はこの発明の一実施形態を適
用した三次元造形装置であり、樹脂槽2、昇降テーブル
1、制御コンピュータ10、昇降制御装置9、移動制御
装置5、プロジェクター6、熱シャッター7および熱線
装置8で構成される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a three-dimensional modeling apparatus to which an embodiment of the present invention is applied, including a resin tank 2, a lifting table 1, a control computer 10, a lifting control device 9, a movement control device 5, a projector 6, a thermal shutter 7, and a heat ray device. It is composed of 8.

【0013】この装置は、樹脂槽2内の充填材および硬
化剤を配合し、均一混合状態とした液状の熱硬化性樹脂
の原料樹脂組成物3中に、昇降制御装置9によって駆動
される水平状の昇降テーブル1を、該原料樹脂組成物3
中の上部表面近傍に原料樹脂組成物が載置される状態で
配置すると共に、該原料樹脂組成物3の液面へ向けて熱
線を照射すべきプロジェクター6を具え、該プロジェク
ター6は、移動制御装置5によって水平面内をX−Y方
向に移動制御される。
In this apparatus, a filler and a curing agent in a resin tank 2 are blended, and a raw resin composition 3 of a liquid thermosetting resin in a uniform mixed state is driven by a vertical movement control device 9 to be horizontally driven. The lifting table 1 in the shape of
The projector 6 is provided with a raw resin composition placed in the vicinity of the upper surface of the inside thereof, and has a projector 6 to irradiate a heat ray toward the liquid surface of the raw resin composition 3. The device 5 controls the movement in the XY directions in the horizontal plane.

【0014】プロジェクター6には、熱シャッター7を
介して赤外線レーザー装置8からの熱線が供給される。
上記昇降制御装置9、移動制御装置5および熱シャッタ
ー7は制御コンピュータ10によって動作が制御されて
いる。
Heat rays from an infrared laser device 8 are supplied to the projector 6 via a thermal shutter 7.
The operations of the lifting control device 9, the movement control device 5, and the thermal shutter 7 are controlled by a control computer 10.

【0015】昇降テーブル1は、昇降制御装置9に従っ
て移動し、赤外線レーザー装置8の出力は熱シャッター
7を介して調整される。
The lifting table 1 moves according to the lifting control device 9, and the output of the infrared laser device 8 is adjusted via the thermal shutter 7.

【0016】上記装置においては、CADシステムによ
り設計された立体造形物の形状データをスライスして等
高線データを作成し、該等高線データを制御コンピュー
タ10へ供給することにより、昇降テーブル1が一定ピ
ッチ(0.1〜0.3mm程度)で樹脂槽2内を降下すると
共にプロジェクター6からの熱線が昇降テーブル1上の
熱硬化性樹脂3を前記等高線データに応じてX−Y方向
に走査するのである。この結果、昇降テーブル1上に
は、硬化した樹脂層が前記等高線データに応じた形状に
順次堆積し、最終的に所定形状の立体造形物4が成形さ
れる。
In the above apparatus, the contour data is created by slicing the shape data of the three-dimensional object designed by the CAD system, and the contour data is supplied to the control computer 10 so that the lifting table 1 has a constant pitch ( The heat ray from the projector 6 scans the thermosetting resin 3 on the elevating table 1 in the X-Y direction according to the contour line data while descending in the resin tank 2 by about 0.1 to 0.3 mm). . As a result, the cured resin layer is sequentially deposited on the elevating table 1 in a shape corresponding to the contour line data, and finally the three-dimensional object 4 having a predetermined shape is formed.

【0017】前記CADシステムのデータ作成は、例え
ば数字データの手入力、接触型形状測定装置による座標
入力、非接触型形状測定装置による座標入力等によっ
て、EWS(エンジニアリングワークステーション)や
パーソナルコンピュータ等のコンピュータに、形成すべ
き立体成形物の3次元データを入力し、演算処理によっ
て、3次元CADデータを作製する。
Data creation of the CAD system is performed by, for example, manually inputting numerical data, coordinate input by a contact type shape measuring device, coordinate input by a non-contact type shape measuring device, an EWS (engineering workstation) or a personal computer. The three-dimensional data of a three-dimensional molded product to be formed is input to a computer, and three-dimensional CAD data is created by arithmetic processing.

【0018】尚、このようにして得られた3次元CAD
データは、コンピュータ上で試作品を完成する等のフィ
ードバック作業が可能であるため、形成すべき立体成形
物の3次元形状のチェックを行ない、適宜演算処理を繰
り返して、精度の良い3次元CADデータないしは3次
元モデルを得ることができる。
The three-dimensional CAD obtained in this way
Since the data can be used for feedback work such as completing a prototype on a computer, the three-dimensional shape of the three-dimensional molded product to be formed is checked, and the calculation processing is repeated as appropriate to obtain accurate three-dimensional CAD data. Or, a three-dimensional model can be obtained.

【0019】また、別の実施形態としては、図2に示す
ように、充填材を配合し、均一混合状態とした液状の熱
硬化性樹脂の原料樹脂組成物3を、該原料樹脂組成物3
中の上部表面近傍に、該原料樹脂組成物3が水平状の昇
降テーブル1に載置される状態で樹脂槽2に張り込み、
前記実施形態と同様に、制御コンピュータ10によって
昇降制御装置9および移動制御装置5を動作させると同
時に、制御コンピュータ10のデータに従って硬化剤吐
出装置11のノズル12から硬化剤を噴霧しつつ、移動
制御装置5に制御されたプロジェクター6からの熱線に
よって該原料樹脂組成物3を硬化させ、この結果、昇降
テーブル1上には、硬化した樹脂層が前記等高線データ
に応じた形状に順次堆積し、最終的に所定形状の立体造
形物4が成形される。
As another embodiment, as shown in FIG. 2, a raw material resin composition 3 of a liquid thermosetting resin in which a filler is blended and made into a uniform mixed state is used.
In the vicinity of the upper surface of the inside, the raw material resin composition 3 is placed in a resin tank 2 while being placed on a horizontal elevating table 1.
Similar to the above-described embodiment, the control computer 10 operates the lifting control device 9 and the movement control device 5, and at the same time, the movement control is performed while spraying the curing agent from the nozzle 12 of the curing agent discharge device 11 according to the data of the control computer 10. The raw resin composition 3 is cured by a heat ray from the projector 6 controlled by the device 5, and as a result, a cured resin layer is sequentially deposited on the elevating table 1 in a shape according to the contour line data, and finally. A three-dimensional molded object 4 having a predetermined shape is molded.

【0020】更にまた、別の実施形態として、図3に示
すように、タンク14内に、充填材および硬化剤を配合
し、均一混合状態とした液状の熱硬化性樹脂の原料樹脂
組成物3を充填し、平面板13上に、制御コンピュータ
10のデータに従って、前記タンク14からノズル15
により該原料樹脂組成物3を噴射した後に、移動制御装
置5に制御されたプロジェクター6からの熱線によって
該原料樹脂組成物3を硬化させ、平面板上の樹脂が硬化
したことを確認した後、昇降制御装置9によって平面板
13を一層分下降させ、以下、それぞれの原料をノズル
から噴射することと、平面板13の下降を繰り返すこと
によって、順次立体的に積層させて成形体を製造する。
Further, as another embodiment, as shown in FIG. 3, a raw material resin composition 3 of a liquid thermosetting resin in which a filler and a curing agent are mixed in a tank 14 to be in a uniform mixed state. And the nozzle 15 from the tank 14 on the flat plate 13 according to the data of the control computer 10.
After injecting the raw material resin composition 3 by, after curing the raw material resin composition 3 by the heat ray from the projector 6 controlled by the movement control device 5, after confirming that the resin on the flat plate is cured, The flat plate 13 is lowered by one layer by the elevating and lowering control device 9, and thereafter, the respective raw materials are sprayed from the nozzles and the lowering of the flat plate 13 is repeated to sequentially stack three-dimensionally to manufacture a molded body.

【0021】本発明における強化樹脂成形材料を構成す
る成分としては、特に限定されず、主成分としての液状
の熱硬化性樹脂、充填材の他に硬化剤等が用いられ、必
要に応じて重合開始剤、重合促進剤、着色剤等が用いら
れる。
The component constituting the reinforced resin molding material in the present invention is not particularly limited, and liquid thermosetting resin as a main component, a curing agent and the like other than the filler are used, and polymerization is carried out if necessary. Initiators, polymerization accelerators, colorants and the like are used.

【0022】主成分としての熱硬化性樹脂は、通常一般
に使用されるものならば、特に限定されないが、例え
ば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッ
ド樹脂、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、ウレタン
樹脂、およびこれらを変性した樹脂等が挙げられる。
The thermosetting resin as the main component is not particularly limited as long as it is generally used, and examples thereof include unsaturated polyester resin, epoxy resin, alkyd resin, acrylic resin, vinyl ester resin, urethane resin, And resins obtained by modifying these.

【0023】不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和二塩基
酸等の酸およびアルコールを反応させて得られる不飽和
ポリエステルをスチレン等の重合性単量体と混合し、必
要に応じて重合防止剤等を添加して得られる。
The unsaturated polyester resin is obtained by mixing an unsaturated polyester obtained by reacting an acid such as an unsaturated dibasic acid and an alcohol with a polymerizable monomer such as styrene, and optionally adding a polymerization inhibitor or the like. Obtained by adding.

【0024】酸としては、マレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸、シトラコン酸等の不飽和二塩基酸およびこれら
酸の無水物が用いられ、これら不飽和二塩基酸の一部に
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、3,6−エン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、アジピン酸、セ
バチン酸等、あるいはこれら酸の無水物を使用しても良
い。
As the acid, unsaturated dibasic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and citraconic acid and anhydrides of these acids are used. Some of these unsaturated dibasic acids are phthalic acid and isophthalic acid. , Terephthalic acid, 3,6-endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, adipic acid, sebacic acid, etc., or anhydrides of these acids may be used.

【0025】アルコールとしては、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,3−メチレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、
ジプロピレングリコール、ヘキシレングリコール等が用
いられ、これらの一部にシクロヘキシルアルコール、ベ
ンジルアルコール等の一価アルコール、あるいはグリセ
リン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールを使
用しても良い。
As the alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-methylene glycol, neopentyl glycol, diethylene glycol,
Dipropylene glycol, hexylene glycol or the like is used, and a monohydric alcohol such as cyclohexyl alcohol or benzyl alcohol, or a polyhydric alcohol such as glycerin or trimethylolpropane may be used as a part thereof.

【0026】エポキシ樹脂は、アミン、酸等によって硬
化するエポキシ基を持つ樹脂のことであり、エポキシ化
合物とビスフェノール類又は多価アルコールとの反応に
よって得られる樹脂と、不飽和基を過酸によってエポキ
シ化して得られる樹脂が挙げられる。具体的には、アミ
ン類を前駆体とするエポキシ樹脂として、テトラグリシ
ジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−p−
アミノフェノ−ル、トリグリシジル−m−アミノフェノ
−ル、トリグリシジルアミノクレゾールの各種異性体、
フェノ−ル類を前駆体とするエポキシ樹脂として、ビス
フェノ−ルA型エポキシ樹脂、ビスフェノ−ルF型エポ
キシ樹脂、ビスフェノ−ルS型エポキシ樹脂、フェノ−
ルノボラック型エポキシ樹脂、クレゾ−ルノボラック型
エポキシ樹脂、レゾルシノ−ル型エポキシ樹脂、炭素炭
素二重結合を有する化合物を前駆体とするエポキシ樹脂
としては、脂環式エポキシ樹脂等があげられる。
The epoxy resin is a resin having an epoxy group which is hardened by an amine, an acid or the like, and a resin obtained by reacting an epoxy compound with a bisphenol or a polyhydric alcohol and an unsaturated group are epoxied by a peracid. Examples of the resin include those obtained. Specifically, tetraglycidyl diaminodiphenylmethane, triglycidyl-p-, as an epoxy resin containing an amine as a precursor.
Various isomers of aminophenol, triglycidyl-m-aminophenol, triglycidylaminocresol,
As an epoxy resin using a phenol as a precursor, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a bisphenol S type epoxy resin, a phenol
Examples of the lunovolac type epoxy resin, the cresol- novolac type epoxy resin, the resorcinol type epoxy resin, and the epoxy resin having a compound having a carbon-carbon double bond as a precursor include alicyclic epoxy resins.

【0027】アルキッド樹脂は、多価アルコールと多塩
基酸とを縮合した樹脂であり、多価アルコールとして
は、グリセリン、ペンタエリスリトール、ネオペンチル
グリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ルなど、多塩基酸としては無水フタル酸、無水マレイン
酸等があげられる。
The alkyd resin is a resin obtained by condensing a polyhydric alcohol and a polybasic acid. The polyhydric alcohol is glycerin, pentaerythritol, neopentyl glycol, ethylene glycol, diethylene glycol or the like, and the polybasic acid is phthalic anhydride. Examples thereof include acids and maleic anhydride.

【0028】アクリル樹脂は、アクリル酸あるいはメタ
クリル酸誘導体のアクリルモノマーを数種類共重合させ
て得られ、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタク
リル酸ブチル等が挙げられる。
The acrylic resin is obtained by copolymerizing several kinds of acrylic monomers of acrylic acid or methacrylic acid derivatives, and examples thereof include ethyl acrylate, ethyl methacrylate, ethyl acrylate, hydroxyethyl acrylate and butyl methacrylate.

【0029】ビニルエステル樹脂は、ポリエポキシドに
付加触媒存在下で、エポキシ基とおよそ当モルのα,β
−不飽和一塩基酸を付加して得られる反応生成物をスチ
レンなどの重合性単量体と混合し、必要に応じて重合防
止剤などを添加して得られる。
The vinyl ester resin is a polyepoxide in the presence of an addition catalyst, in which α and β are approximately equimolar to the epoxy group.
-A reaction product obtained by adding an unsaturated monobasic acid is mixed with a polymerizable monomer such as styrene, and a polymerization inhibitor or the like is added if necessary.

【0030】ウレタン樹脂とは、ウレタン結合を持つ高
分子化合物をさし、脂肪族ジアミン又はグリコール類と
ジイソシアネート類の重合付加によって得られる。
The urethane resin refers to a polymer compound having a urethane bond and can be obtained by polymerizing addition of an aliphatic diamine or glycol with a diisocyanate.

【0031】充填材としては、水酸化アルミニウム、炭
酸カルシウム、ガラス繊維、炭素繊維、アスベスト等の
無機繊維や、綿、麻、レーヨン、ポリエステル、ポリア
クリル等の有機繊維、ホウ素繊維、ウィスカー、セラミ
ック繊維、特殊ガラス繊維、金属繊維等が用いられる。
これらは、一種または二種以上を適宜組み合わせて使用
することも可能である。これらの充填材はカップリング
処理を施すのが好ましい。また、充填材の含有量は目標
とする強度に合わせて適宜に選ぶことができるが、硬化
性樹脂原料との合計量に対して10重量%から90重量
%の範囲で用いるのが好ましい。上記、充填材の繊維の
長さ、配向の程度は特に限定されない。
Examples of the filler include inorganic fibers such as aluminum hydroxide, calcium carbonate, glass fiber, carbon fiber and asbestos, organic fibers such as cotton, hemp, rayon, polyester and polyacryl, boron fiber, whiskers and ceramic fiber. , Special glass fiber, metal fiber, etc. are used.
These may be used alone or in appropriate combination of two or more. These fillers are preferably subjected to a coupling treatment. Further, the content of the filler can be appropriately selected according to the target strength, but it is preferably used in the range of 10% by weight to 90% by weight with respect to the total amount with the curable resin raw material. The length and orientation of the filler fibers are not particularly limited.

【0032】硬化剤としては、ベンゾイルパーオキシ
ド、メチルエチルケトンパーオキシド、アセチルパーオ
キシド、パーカーボネート、ジアシルパーオキサイド、
アルキルパーエステル、ジエチレントリアミン、トリエ
チレンテトラミン、ジエチルアミノプロピルアミン等が
挙げられる。
As the curing agent, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, acetyl peroxide, percarbonate, diacyl peroxide,
Examples thereof include alkyl peresters, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diethylaminopropylamine and the like.

【0033】本発明では、樹脂を硬化させるための熱エ
ネルギーとして、近赤外線レーザー、赤外線レーザーや
遠赤外線レーザー等から発生される熱線を用いるのが好
ましく、赤外線レーザー装置が特に好ましく用いられ
る。活性エネルギー熱線として赤外線レーザー装置を用
いた場合には、エネルギーレベルを高めて造形時間を短
縮することが可能であり、しかもレーザー光線の良好な
集光性を利用して、造形精度の高い成形品を得ることが
出来る。
In the present invention, it is preferable to use heat rays generated from a near infrared laser, an infrared laser, a far infrared laser or the like as the heat energy for curing the resin, and an infrared laser device is particularly preferably used. When an infrared laser device is used as the active energy heat ray, it is possible to raise the energy level and shorten the modeling time, and by utilizing the good condensing property of the laser beam, it is possible to obtain a molded product with high modeling accuracy. You can get it.

【0034】[0034]

【実施例】以下に、実施例を用いて本発明を更に詳しく
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 <実施例1>無水マレイン酸50モル%、無水フタル酸
50モル%、プロピレングリコール110モル%を窒素
ガス気流中で常法に従い、200℃で反応させ、得られ
た不飽和ポリエステル60重量部をヒドロキノン0.0
2重量部を含むスチレンモノマー40重量部に溶解し、
液状の熱硬化性樹脂とした。この樹脂にベンゾイルパー
オキシド(日本油脂製、ナイパーBO)を1.0重部添
加し、約1分間撹拌後、チョップドストランド(日本板
硝子製、マイクログラス)を径が9〜13μm、長さが
1〜15mmとして用い、ガラス含有量が約30重量%
になるように添加し、撹拌速度30〜60rpmで撹拌
し、均一な混合状態とした液状の熱硬化性樹脂の原料樹
脂組成物3を調整した。この原料樹脂組成物3を樹脂槽
2に張り込み、原料樹脂組成物3の液面から0.1mm
に昇降テーブル1を配置した。立体造形物の形状データ
から、3次元CAD図面を水平方向に輪切りした2次元
の等高線データが作成され、その等高線データが、制御
コンピュータ10へと供給され、制御コンピュータ10
からの指示に従って、熱シャッター7、移動制御装置5
および昇降制御装置9は動作を行う。熱シャッター7を
介して赤外線レーザー装置8から供給される出力380
WのCOレーザー光線(波長10.6μm)は、移動
制御装置によって、移動制御されるプロジェクター6に
より、前記等高線データに応じて水平方向に移動速度1
0m/minで走査して、昇降テーブル1上の原料樹脂
組成物3を硬化させた。硬化終了後、昇降テーブル1は
0.1mmで樹脂槽2内を降下し、この過程を繰り返す
ことによって最終的に図4に示す立体造形物を成形し
た。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. <Example 1> 50 mol% of maleic anhydride, 50 mol% of phthalic anhydride and 110 mol% of propylene glycol were reacted at 200 ° C in a nitrogen gas stream according to a conventional method to obtain 60 parts by weight of the resulting unsaturated polyester. Hydroquinone 0.0
Dissolved in 40 parts by weight of styrene monomer containing 2 parts by weight,
A liquid thermosetting resin was used. To this resin, 1.0 part by weight of benzoyl peroxide (manufactured by NOF CORPORATION, Nyper BO) was added, and after stirring for about 1 minute, chopped strands (manufactured by Nippon Sheet Glass, Microglass) were 9 to 13 μm in diameter and 1 in length. Used as ~ 15 mm, glass content is about 30% by weight
And a stirring rate of 30 to 60 rpm, and a raw material resin composition 3 of a liquid thermosetting resin in a uniform mixed state was prepared. This raw material resin composition 3 was poured into the resin tank 2 and was placed 0.1 mm from the liquid surface of the raw material resin composition 3.
The elevating table 1 was placed in the. Two-dimensional contour line data obtained by horizontally cutting a three-dimensional CAD drawing is created from the shape data of the three-dimensional object, and the contour line data is supplied to the control computer 10 and the control computer 10
According to the instructions from the thermal shutter 7, the movement control device 5
And the lifting control device 9 operates. Output 380 from infrared laser device 8 via thermal shutter 7
The CO 2 laser beam of W (wavelength: 10.6 μm) is moved by the projector 6 whose movement is controlled by the movement control device in the horizontal direction according to the contour line data.
The raw material resin composition 3 on the lifting table 1 was cured by scanning at 0 m / min. After the completion of the curing, the elevating table 1 was moved down in the resin tank 2 by 0.1 mm, and this process was repeated to finally form the three-dimensional object shown in FIG.

【0035】<実施例2>ベンゾイルパーオキシドを含
有しない以外は実施例1と同様にして、均一な混合状態
とした液状の熱硬化性樹脂の原料樹脂組成物3を調整
し、制御コンピュータ10によってベンゾイルパーオキ
シドを硬化剤吐出装置11のノズル12から通常のスプ
レー噴霧方法に準じて、噴出量を約0.1g/分で、一
回につき、0.5分間で20cm角の面積を0.1mm
厚み/回噴霧する以外は、実施例1と同様にして、この
過程を繰り返すことによって最終的に図4に示す立体造
形物を成形した。
<Example 2> A raw material resin composition 3 of a liquid thermosetting resin in a uniform mixed state was prepared in the same manner as in Example 1 except that benzoyl peroxide was not contained, and the control computer 10 was used. The benzoyl peroxide is sprayed from the nozzle 12 of the curing agent discharge device 11 in accordance with a normal spraying method at a spraying rate of about 0.1 g / min, and a 20 cm square area is 0.1 mm in 0.5 minutes at a time.
By repeating this process in the same manner as in Example 1 except that thickness / spraying is repeated, the three-dimensional molded article shown in FIG. 4 is finally molded.

【0036】<実施例3>実施例1と同様に作成した液
状の熱硬化性樹脂をタンク14に充填し、ベンゾイルパ
ーオキシド及びチョップドストランドを実施例1と同様
に添加して撹拌し、均一な混合状態とした液状の熱硬化
性樹脂の原料樹脂組成物3を調整した。制御コンピュー
タ10に従って、タンク14からノズル15によって、
原料樹脂組成物3を通常のスプレー噴霧方法に準じて、
20cm角当りの噴出量を8g/分として平面板13上
へ噴射した。噴射後、実施例1と同様にして、プロジェ
クター6から熱線を供給し、平面板13上の原料樹脂組
成物3を硬化させた。硬化終了後、平面板13は0.1
mmで樹脂槽2内を降下し、この過程を繰り返すことに
よって最終的に図4に示す立体造形物を成形した。
Example 3 A tank 14 was filled with a liquid thermosetting resin prepared in the same manner as in Example 1, and benzoyl peroxide and chopped strands were added and stirred in the same manner as in Example 1 to obtain a uniform mixture. A raw material resin composition 3 of a liquid thermosetting resin in a mixed state was prepared. From the tank 14 to the nozzle 15 according to the control computer 10,
In accordance with the usual spraying method, the raw material resin composition 3
The amount of jetting per 20 cm square was 8 g / min, and the jetting was performed on the flat plate 13. After the injection, in the same manner as in Example 1, the heating wire was supplied from the projector 6 to cure the raw material resin composition 3 on the flat plate 13. After curing, the flat plate 13 is 0.1
By descending the inside of the resin tank 2 by mm, and repeating this process, the three-dimensional molded object shown in FIG. 4 was finally molded.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の強化樹脂成形体の製造方法によ
れば、金型や木型を必要とせずに、製造時間が短く、生
産性および寸法精度に優れた強化樹脂成形体を製造する
ことが出来、少量多品種の製造にも簡単に対応出来る。
According to the method for manufacturing a reinforced resin molded product of the present invention, a reinforced resin molded product having a short manufacturing time, excellent productivity and dimensional accuracy can be manufactured without using a mold or a wooden mold. Therefore, it is possible to easily handle the production of a wide variety of products in small quantities.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の製造方法を実施するための一
例である装置の構成の概略を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an apparatus which is an example for carrying out a manufacturing method of the present invention.

【図2】図2は、本発明の製造方法を実施するための他
の例である装置の構成の概略を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a configuration of an apparatus which is another example for carrying out the manufacturing method of the present invention.

【図3】図3は、本発明の製造方法を実施するための他
の例である装置の構成の概略を示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of an apparatus that is another example for carrying out the manufacturing method of the present invention.

【図4】図4は、本発明の製造方法によって成形された
立体造形物の例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a three-dimensional object molded by the manufacturing method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 昇降テーブル 2 樹脂槽 3 熱硬化性樹脂の原料樹脂組成物 4 成形体 6 プロジェクター 12 ノズル 13 平面板 14 タンク 15 ノズル 1 Lifting table 2 resin tank 3 Raw material resin composition of thermosetting resin 4 molded body 6 projector 12 nozzles 13 Flat plate 14 tanks 15 nozzles

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 立体造形に関するデータを出力する工程
と、充填材および硬化剤を配合し、均一混合状態とした
液状の熱硬化性樹脂の原料樹脂組成物中の上部表面近傍
に、原料樹脂組成物が載置される水平状の昇降テーブル
を設ける工程と、前記出力される1層分のデータに従っ
て、該昇降テーブル上に熱線を照射して熱硬化性樹脂の
原料樹脂組成物を硬化させて成形体の一部を形成し、前
記昇降テーブルを下降させ、前記成形体の一部の上方に
位置する熱硬化性樹脂の原料樹脂組成物を熱線により硬
化させる処理を繰り返して、順次立体的に積層する積層
工程と、を有することを特徴とする強化樹脂成形体の製
造方法。
1. A raw material resin composition is provided in the vicinity of an upper surface of a raw material resin composition of a liquid thermosetting resin in which a step of outputting data regarding three-dimensional modeling and a filler and a curing agent are mixed to make a uniform mixed state. A step of providing a horizontal elevating table on which an object is placed, and according to the data for one layer output, heat rays are radiated onto the elevating table to cure the raw resin composition of the thermosetting resin. A process of forming a part of the molded body, lowering the elevating table, and curing the raw material resin composition of the thermosetting resin located above the part of the molded body with heat rays is repeated, and three-dimensionally sequentially. And a laminating step of laminating.
【請求項2】 立体造形に関するデータを出力する工程
と、充填材を配合し、均一混合状態とした液状の熱硬化
性樹脂の原料樹脂組成物中の上部表面近傍に、原料樹脂
組成物が載置される水平状の昇降テーブルを設ける工程
と、前記出力される1層分のデータに従って、該昇降テ
ーブル上に、水平方向に硬化剤を供給しながら、熱線を
照射して熱硬化性樹脂の原料樹脂組成物を硬化させて成
形体の一部を形成し、前記昇降テーブルを下降させ、前
記成形体の一部の上方に位置する熱硬化性樹脂の原料樹
脂組成物を、水平方向に硬化剤を供給しながら、熱線に
より硬化させる処理を繰り返して、順次立体的に積層す
る積層工程と、を有することを特徴とする強化樹脂成形
体の製造方法。
2. A raw material resin composition is placed in the vicinity of an upper surface of a raw material resin composition of a liquid thermosetting resin in which a step of outputting data on three-dimensional modeling and a filler is mixed and made into a uniform mixed state. According to the step of providing a horizontal elevating table to be placed, and according to the output data for one layer, while supplying a curing agent in the horizontal direction on the elevating table, heat rays are irradiated to heat the thermosetting resin. The raw material resin composition is cured to form a part of the molded body, the elevating table is lowered, and the raw material resin composition of the thermosetting resin located above the part of the molded body is horizontally cured. A method of manufacturing a reinforced resin molded body, comprising: a step of repeating curing by heat rays while supplying the agent, and sequentially stacking three-dimensionally.
【請求項3】 立体造形に関するデータを出力する工程
と、前記出力される1層分のデータに従って、水平状の
平面板上に、充填材および硬化剤を配合し、均一混合状
態とした液状の熱硬化性樹脂の原料樹脂組成物を供給す
る工程と、前記出力される1層分のデータに従って、該
昇降テーブル上に熱線を照射して熱硬化性樹脂の原料樹
脂組成物を硬化させて成形体の一部を形成し、前記昇降
テーブルを下降させ、前記成形体の一部の上方に位置す
る熱硬化性樹脂の原料樹脂組成物を熱線により硬化させ
る処理を繰り返して、順次立体的に積層する積層工程
と、を有することを特徴とする強化樹脂成形体の製造方
法。
3. A step of outputting data relating to three-dimensional modeling, and a filling material and a curing agent are mixed on a horizontal flat plate in accordance with the outputted data for one layer to obtain a uniform mixed liquid state. According to the step of supplying the raw material resin composition of the thermosetting resin, and the heating table is irradiated with heat rays according to the data for one layer to be output to cure and form the raw material resin composition of the thermosetting resin. A process of forming a part of the body, lowering the elevating table, and curing the raw material resin composition of the thermosetting resin located above the part of the molded body by heat rays is repeated to sequentially stack three-dimensionally. And a step of laminating the same.
【請求項4】 前記熱硬化性樹脂が不飽和ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、
ビニルエステル樹脂、ウレタン樹脂、およびこれらを変
性した樹脂であることを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれか一項に記載の強化樹脂成形体の製造方法。
4. The thermosetting resin is unsaturated polyester resin, epoxy resin, alkyd resin, acrylic resin,
The method for producing a reinforced resin molding according to any one of claims 1 to 3, which is a vinyl ester resin, a urethane resin, or a resin obtained by modifying these.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008500546A (en) * 2004-05-21 2008-01-10 クランフィールド ユニバーシティ Fabrication of polymer structures

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