JP2007176163A - Manufacturing process of fiber-reinforced plastic - Google Patents

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Koji Kotani
浩司 小谷
Yasuo Suga
康雄 須賀
Nobuo Asahara
信雄 浅原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a decline in diffusion efficiency of a pass medium due to a bag film without increasing amount of resin waste or refuse. <P>SOLUTION: The process for manufacturing a fiber-reinforced plastic comprises arranging a reinforced fiber substrate on a molding die, covering the whole substrate with a bag film, forming a cavity by sealing a gap between the substrate and the molding die, pouring a liquid resin into the cavity while decompressing its inside, and impregnating the substrate with the resin. The process is characterized by disposing between the pass medium and the bag film, an auxiliary sheet having the Young's modulus E<SB>s</SB>and thickness T<SB>s</SB>satisfying the formula (I), E<SB>S</SB>T<SB>S</SB><SP>3</SP>>E<SB>b</SB>T<SB>b</SB><SP>3</SP>when the Young's modulus of the bag film is defined as E<SB>b</SB>and thickness as T<SP>b</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、繊維強化プラスチック(以下、FRPと略記する)の製造方法の改良に関し、詳しくは、下型とバッグフィルムでキャビティを形成するVacuum assisted Resin Transfer Molding(真空補助樹脂注入成形法:以下、VaRTMと略記する)において使用するパスメディアの樹脂拡散効率を改善する方法に関する。   The present invention relates to an improvement in a method for producing a fiber-reinforced plastic (hereinafter abbreviated as FRP), and more specifically, vacuum assisted resin transfer molding (vacuum assisted resin injection molding method: hereinafter) in which a cavity is formed by a lower mold and a bag film. The present invention relates to a method for improving the resin diffusion efficiency of pass media used in (abbreviated as VaRTM).

周知のように、FRPは軽量で高い機械特性を発揮できる材料であり、各種分野に使用されている。FRPの代表的な製造方法の一つとして、Vacuum assisted Resin Transfer Molding(真空補助樹脂注入成形法:以下、VaRTMと略記する)成形法が知られている。VaRTM成形法は、成形型内に強化繊維基材を配置し、その型のキャビティ内を減圧して、樹脂を減圧されたキャビティ内圧力と外部圧力との差圧を利用してキャビティ内に注入し、注入した樹脂を強化繊維基材に含浸させた後、樹脂を硬化させ、硬化後に脱型してFRPを得る方法である。VaRTM法には、上下セットになった成形金型を使う成形法と、下型の上に強化繊維基材を設置しバッグフィルムで覆ってキャビティを形成する成形法がある。本発明は、後者のバッグフィルムを使用するVaRTM成形法の改良に関するものである。   As is well known, FRP is a lightweight material that can exhibit high mechanical properties, and is used in various fields. As one of typical methods for producing FRP, a vacuum assisted resin transfer molding (vacuum assisted resin injection molding method: hereinafter abbreviated as VaRTM) molding method is known. In the VaRTM molding method, a reinforcing fiber substrate is placed in a mold, the inside of the mold cavity is decompressed, and the resin is injected into the cavity using the pressure difference between the decompressed cavity internal pressure and external pressure. Then, the impregnated resin is impregnated into the reinforcing fiber base, the resin is cured, and the mold is removed after curing to obtain FRP. The VaRTM method includes a molding method using a molding die set in an upper and lower set and a molding method in which a reinforcing fiber base is placed on a lower die and covered with a bag film to form a cavity. The present invention relates to an improvement of the VaRTM molding method using the latter bag film.

特許文献1では、成形型上に強化繊維基材とその上にパスメディアを配置し、強化繊維基材と連通した樹脂注入口と減圧吸引口を設置して、それら全体をバッグフィルムで覆って減圧しつつ樹脂を注入して硬化させる方法が用いられている。   In Patent Document 1, a reinforcing fiber base material and a pass medium are arranged on a mold, a resin inlet and a vacuum suction port communicating with the reinforcing fiber base material are installed, and the whole is covered with a bag film. A method of injecting and curing a resin while reducing the pressure is used.

当該バッグフィルムに要求される性能は、気密性を有した上で、成形品の形状に容易に追従することであり、一般的には、剛性が低く、伸びの良いフィルムを使用する。また、当該パスメディアは、空隙を多数有している網または布でなるシートであり、樹脂がパスメディアの空隙に浸透しつつ、面に沿って迅速に拡散することにより、強化繊維基材への樹脂の均等な浸透、含浸を容易に行うものである。したがって、パスメディアは空隙率が高いほど、樹脂の拡散性が高く、性能として優れると言える。   The performance required for the bag film is to easily follow the shape of the molded product while having airtightness. Generally, a film having low rigidity and good elongation is used. In addition, the pass media is a sheet made of a net or cloth having a large number of voids, and the resin diffuses rapidly along the surface while penetrating into the voids of the pass media. The resin can be uniformly permeated and impregnated easily. Therefore, it can be said that the higher the porosity of the pass media, the higher the resin diffusibility and the better the performance.

一方、当該方法においては、強化繊維基材の上に、パスメディア、バッグフィルムを順次配置しているが、バッグフィルムがキャビティ内の真空圧と大気圧の差圧により変形して、パスメディアの空隙部に入り込んで、空隙の体積を減少させるため、パスメディア内の空隙率が低下して、樹脂の拡散速度が低下すると言う問題があった。樹脂の拡散速度が低下すると、FRPの製造時間が長くなると言う問題に加え、パスメディア全体に樹脂が拡散する前に、樹脂の流動性が失われて、成形品に樹脂の未含浸部が残ると言う問題が生じ、この問題は、特に大型のFRPを製造する場合に顕著であった。   On the other hand, in this method, the pass media and the bag film are sequentially arranged on the reinforcing fiber base material. However, the bag film is deformed by the differential pressure between the vacuum pressure in the cavity and the atmospheric pressure, and In order to decrease the volume of the void by entering the void portion, there is a problem that the porosity in the pass media is lowered and the diffusion rate of the resin is lowered. In addition to the problem that the production time of FRP becomes longer when the diffusion rate of the resin decreases, the resin fluidity is lost before the resin diffuses throughout the pass media, and an unimpregnated portion of the resin remains in the molded product. This problem was prominent particularly when a large FRP was produced.

このように、剛性の低い方が、成形品の形状への追従性に優れるバッグフィルムと空隙率の高い方が樹脂の拡散性が優れるパスメディアは、それぞれの利点を活かそうとするとかえって、樹脂の拡散性を阻害してしまう結果になるという関係にある。すなわち、樹脂拡散速度を上げるために、パスメディアの空隙を大きくした場合には、空隙を形成する線状体間のスパンが長くなるため、バッグフィルムの変形量(たわみ)が大きくなり、むしろパスメディア内の空隙の体積が小さくなってしまい、一方、これを回避しようとすると、剛性が高く伸びの小さいバグフィルムを使う必要が生じ、成形品の形状への追従性に問題が生じる。つまり、成形の前提となる成形品の形状への追従性を維持する前提において、パスメディアの拡散速度の向上には限界があると言う問題があった。   In this way, the bag film with lower rigidity has better followability to the shape of the molded product, and the pass media with higher resin diffusibility with higher porosity, instead of using the respective advantages, It has a relationship that results in inhibiting the diffusivity of. That is, when the gap of the pass media is increased in order to increase the resin diffusion rate, the span between the linear bodies forming the gap becomes longer, so the deformation amount (deflection) of the bag film becomes larger, rather the pass. On the other hand, if the volume of the voids in the media is reduced, it is necessary to use a bug film having high rigidity and low elongation, which causes a problem in conformity to the shape of the molded product. That is, there is a problem that there is a limit to the improvement of the diffusion speed of the pass media on the premise that the followability to the shape of the molded product, which is a premise of molding, is maintained.

特許文献2では、空隙率の高いパスメディアに関して、本発明とは別の課題である成形品の表面性状の課題を解決するために、強化繊維基材の上に、空隙率の異なる複数枚のパスメディアを配置する方法が提案されている。しかしながら、この場合においても、依然、バッグフィルムがパスメディアの空隙に入り込む問題は解決されておらず、特にバッグフィルム側に空隙率の高いパスメディアを配置する構成のため、バッグフィルムにより含浸効率が低下する問題が生じる。パスメディアを複数枚重ねたとしても、バッグフィルムの剛性が低い場合には、最下部のメディアの空隙にもバッグフィルムが入り込む問題があった。また、当該方法の場合、パスメディアは、成形の後に除去して廃棄するため、パスメディア内の無駄な樹脂が多くなりコストアップするとともに、廃棄物が増加すると言う問題があった。   In Patent Document 2, in order to solve the problem of the surface property of the molded product, which is a problem different from the present invention, with respect to the pass media having a high porosity, a plurality of sheets having different porosity are provided on the reinforcing fiber substrate. A method of arranging pass media has been proposed. However, even in this case, the problem that the bag film enters the gap of the pass media has not been solved, and the impregnation efficiency is improved by the bag film because of the configuration in which the pass media having a high porosity is disposed on the bag film side. The problem of deteriorating arises. Even when a plurality of pass media are stacked, when the rigidity of the bag film is low, there is a problem that the bag film enters the gap in the lowermost medium. In the case of this method, since the pass media is removed and discarded after molding, there is a problem that wasteful resin in the pass media increases and costs increase, and waste increases.

特許文献3の方法は、通常のバッグフィルムの上に、樹脂の拡散流路となる凹凸を設けた媒体を設置し、さらにその上にバッグフィルムを設けたダブルバッグをとすることで、両バッグ材間の圧力を制御することにより、樹脂の拡散速度を向上し、FRPの製造時間を短縮するものである。当該方法によれば、樹脂の拡散速度を速めることはできるが、ダブルバッグとする工程が必要であるため、製造時間が短縮するとは言えず、また、圧力の制御が必要であるなど厳密な成形条件の制御が必要であるという問題があった。
米国特許第4902215号公報 特開2004−188750号公報 特開2004−130723号公報
In the method of Patent Document 3, a double bag having a bag film provided thereon is further provided by arranging a medium provided with unevenness to be a resin diffusion flow path on a normal bag film, and thereby forming both bags. By controlling the pressure between the materials, the diffusion rate of the resin is improved and the manufacturing time of FRP is shortened. According to this method, the resin diffusion rate can be increased, but since a process of forming a double bag is required, it cannot be said that the manufacturing time is shortened, and the pressure is required to be strictly controlled. There was a problem that control of conditions was necessary.
U.S. Pat. No. 4,902,215 JP 2004-188750 A JP 2004-130723 A

本発明の課題は、FRPの製造方法における前記課題を解決して、樹脂の無駄や廃棄物量の増加を伴わずに、樹脂の拡散効率を向上させ、簡易な方法で製造時間を短縮することができる表面品位に優れるFRPの製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the FRP manufacturing method, improve the resin diffusion efficiency without reducing the waste of the resin and increase the amount of waste, and shorten the manufacturing time by a simple method. An object of the present invention is to provide a method for producing FRP having excellent surface quality.

上記課題を達成するために、本発明は以下の各手段をとる。すなわち、
(1)成形型上に強化繊維基材を配置し、前記強化繊維基材の全体をバッグフィルムで覆い、前記成形型との間をシールしてキャビティを形成し、前記キャビティ内を減圧するとともに液状樹脂を注入し、前記強化繊維基材に樹脂を含浸させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記強化繊維基材の上に、パスメディアを配置し、前記バッグフィルムのヤング率をEb、厚さをTbとしたとき下記式(I)を満たすヤング率ESおよび厚さTSを有する補助シートを、前記パスメディアと前記バッグフィルムとの間に配置することを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following means. That is,
(1) A reinforcing fiber base material is disposed on a mold, the entire reinforcing fiber base material is covered with a bag film, and a cavity is formed by sealing between the mold and the inside of the cavity is decompressed. In the method for producing a fiber reinforced plastic in which a liquid resin is injected and the reinforcing fiber base material is impregnated with a resin, a pass media is disposed on the reinforcing fiber base material, and the Young's modulus of the bag film is set to E b , thickness An auxiliary sheet having a Young's modulus E S and a thickness T S satisfying the following formula (I) when the thickness is T b is disposed between the pass media and the bag film. Manufacturing method.

SS >Ebb (I)
(2)前記パスメディアが、線状体が集合したシート状であり、その厚さをT、線状体間に形成された空隙サイズの最大値をLとしたときに、前記補助シートが、下記式(II)を満たすことを特徴とする前記(1)繊維強化プラスチックの製造方法。
E S T S 3 > E b T b 3 (I)
(2) the path the media is a linear body sheet was set, the thickness T P, the maximum value of the formed gap size between linear body when the L P, the auxiliary sheet Satisfies the following formula (II): (1) The method for producing a fiber-reinforced plastic.

SS >L /(64T) (II)
(3)前記補助シートが、下記式(III)を満たすことを特徴とする前記(1)または(2)のいずれかに繊維強化プラスチックの製造方法。
E S T S 3 > L P 4 / (64 T P ) (II)
(3) The method for producing a fiber-reinforced plastic according to any one of (1) and (2), wherein the auxiliary sheet satisfies the following formula (III).

SS <4N・m (III)
(4)下記式(IV)を満たすヤング率Eおよび厚さTを有する無孔シートとパスメディアを積層一体化したことを特徴とする樹脂拡散流路形成用シート材。
E S T S 3 <4 N · m (III)
(4) the following equation resin distribution channel forming sheet material, characterized in that laminated and integrated imperforate sheet and pass medium having a Young's modulus E s and the thickness T s satisfying the (IV).

SS >0.0001N・m (IV)
(5)前記パスメディアが、線状体が集合したシート状であり、その厚さをT、線状体間に形成された空隙サイズの最大値をLとしたときに、前記無孔シートが、下記式(V)を満たすことを特徴とする前記(4)に記載の樹脂拡散流路形成用シート材。
E S T S 3 > 0.0001 N · m (IV)
(5) the path the media is a linear body sheet was set, the thickness T P, the maximum value of the formed gap size between linear body when the L P, the imperforate The sheet material for forming a resin diffusion channel according to (4), wherein the sheet satisfies the following formula (V).

SS >L /(64T) (V)
(6)前記無孔シートと前記パスメディアが熱融着されていることを特徴とする前記(4)または(5)に記載の樹脂拡散流路形成用シート材。
(7)(4)〜(6)のいずれかに記載の樹脂拡散流路形成用シート材のパスメディア面側に、多孔シートを積層一体化したことを特徴とする樹脂拡散流路形成用シート材。
E S T S 3 > L P 4 / (64 T P ) (V)
(6) The sheet material for forming a resin diffusion channel according to (4) or (5), wherein the non-porous sheet and the pass media are heat-sealed.
(7) A sheet for forming a resin diffusion channel, wherein a porous sheet is laminated and integrated on the side of the pass media surface of the sheet material for forming a resin diffusion channel according to any one of (4) to (6). Wood.

本発明に係るFRPの製造方法によれば、樹脂の無駄や廃棄物の量を増加させずに、バッグフィルムによるパスメディアの拡散効率の低下を防止することにより、より簡易かつ安価な方法で、効率的に樹脂をパスメディア内に拡散させてFRPの製造時間を短縮することができる。   According to the method for producing FRP according to the present invention, without increasing the waste of resin and the amount of waste, by preventing the reduction of the diffusion efficiency of the pass media by the bag film, in a simpler and cheaper method, It is possible to efficiently diffuse the resin into the pass media and shorten the FRP manufacturing time.

以下、本発明の最良の実施の形態を一実施例の図面を参照しながら工程順に説明する。なお、便宜上、一実施例における工程の順序で説明するが、各工程の順序が入れかわる場合や、一部の工程を省略する場合なども、本発明に係るFRPの製造方法の範囲に含まれる。   Hereinafter, the best mode of the present invention will be described in the order of steps with reference to the drawings of one embodiment. For the sake of convenience, description will be made in the order of steps in one embodiment. However, the case where the order of each step is changed or the case where some steps are omitted is also included in the scope of the method for manufacturing FRP according to the present invention. .

図1は本発明の製造方法に係る実施の一形態を説明するためのVaRTM成形装置の断面図であり、バッグフィルム14内を減圧しつつ、樹脂ポット23内の樹脂を注入している様子を示している。図3は本発明の製造方法に係る別の実施の形態を説明するためのVaRTM成形装置の断面図を示している。図4は本発明のVaRTM成形法に係る網状のパスメディアの一形態の例を示している。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a VaRTM molding apparatus for explaining an embodiment according to the manufacturing method of the present invention, and shows a state in which a resin in a resin pot 23 is injected while the bag film 14 is decompressed. Show. FIG. 3 is a cross-sectional view of a VaRTM molding apparatus for explaining another embodiment according to the manufacturing method of the present invention. FIG. 4 shows an example of one form of a reticulated path media according to the VaRTM molding method of the present invention.

1.強化繊維基材のセット工程
図1において、まず、表面に離型剤が塗布された平板状の成形型1上に強化繊維基材2を配置する。強化繊維基材2としては、特には限定しないが、例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などを用いることができる。また、強化繊維基材2の断面形状は、特に限定されるものではないが、例えば矩形のような単純形状であっても良いし、曲面や鋭角などを有する複雑形状であっても良い。詳しくは後述するが、本発明に係るパスメディア10と補助シート12は、可撓性を持たせることによって、複雑形状にも追従させて成形することが可能である。
1. Step of Setting Reinforcing Fiber Substrate In FIG. 1, first, a reinforcing fiber substrate 2 is placed on a flat plate-shaped mold 1 whose surface is coated with a release agent. Although it does not specifically limit as the reinforced fiber base material 2, For example, a carbon fiber, glass fiber, an aramid fiber etc. can be used. Further, the cross-sectional shape of the reinforcing fiber base 2 is not particularly limited, but may be a simple shape such as a rectangle, or a complicated shape having a curved surface or an acute angle. As will be described in detail later, the pass media 10 and the auxiliary sheet 12 according to the present invention can be molded to follow a complicated shape by providing flexibility.

2.パスメディア10のセット工程
樹脂を素早く強化繊維基材2の面内方向(面状)に流動させる必要性から、強化繊維基材2上にパスメディア10を配置する。パスメディア10は、空隙を多数有している網または布のシートであり、液状樹脂の供給部分と、強化繊維基材の間に介在し、樹脂がパスメディアの空隙に浸透し、面に沿って迅速に拡散しつつ、樹脂が強化繊維基材に含浸する。つまり、強化繊維基材内への樹脂の均等な浸透・含浸を容易に、素早く行うことができる。パスメディアは樹脂流動抵抗が強化繊維基材2より低ければ特に限定するものではないが、例えば網目状のシートや樹脂流路としての溝を付けた平板などを使用することができる。パスメディアは空隙率(パスメディアの体積に占める空隙の割合)が高いほど、樹脂の拡散性が高く、性能として優れると言える。
2. Setting process of pass media 10 Pass media 10 is arranged on reinforcing fiber base 2 from the necessity of making resin flow in the in-plane direction (plane shape) of reinforcing fiber base 2 quickly. The pass media 10 is a net or cloth sheet having a large number of voids, and is interposed between the liquid resin supply portion and the reinforcing fiber base, and the resin penetrates into the voids of the pass media along the surface. The resin impregnates the reinforcing fiber base while diffusing rapidly. That is, uniform penetration and impregnation of the resin into the reinforcing fiber base can be performed easily and quickly. The pass media is not particularly limited as long as the resin flow resistance is lower than that of the reinforcing fiber base 2, and for example, a mesh sheet or a flat plate with a groove as a resin flow path can be used. It can be said that the higher the porosity of the pass media (the ratio of the voids in the volume of the pass media), the higher the resin diffusibility and the better the performance.

パスメディア10と強化繊維基材2の間には、離型性のあるピールプライ11を配置する事が好ましい。ピールプライ11は、硬化後にパスメディア10が硬化板から容易に離型できれば特に材質を限定するものではないが、例えばナイロン製織布を使用することができる。   It is preferable to arrange a peel ply 11 having releasability between the pass media 10 and the reinforcing fiber base 2. The peel ply 11 is not particularly limited in material as long as the pass media 10 can be easily released from the cured plate after curing. For example, a nylon woven fabric can be used.

3.注入口22及び吸引口21のセット工程
強化繊維基材2に樹脂を注入する注入口22と強化繊維基材2を減圧する吸引口21を配置する。図に示すように、パスメディア10の左側に樹脂の注入口22を配置する。樹脂の注入口22は、強化繊維基材2の幅方向に拡散しやすいように開口している型材を使用することが好ましい。樹脂ポット23は樹脂注入口22の近くに設置して、注入ライン24で連通させる。注入ライン24は特に限定するものでは無いが、圧力損失を小さくするためには、内径が大きい方が好ましい。
3. Setting Step of Injection Port 22 and Suction Port 21 An injection port 22 for injecting resin into the reinforcing fiber base 2 and a suction port 21 for decompressing the reinforcing fiber base 2 are disposed. As shown in the drawing, a resin inlet 22 is disposed on the left side of the pass medium 10. The resin injection port 22 is preferably a mold material that is open so as to be easily diffused in the width direction of the reinforcing fiber base 2. The resin pot 23 is installed near the resin injection port 22 and communicated with the injection line 24. The injection line 24 is not particularly limited, but a larger inner diameter is preferable in order to reduce pressure loss.

一方、強化繊維基材2の右側には、左側の一部を強化繊維基材2と接触させ、右側を吸引口21と連通させて減圧吸引できるようにブリーザ25を配置する。減圧吸引口21は減圧吸引ライン26で真空トラップ27と真空ポンプ28と連通させる。減圧吸引口21は、前記と同様に、下部が開口していれば良い。ブリーザ25は、強化繊維基材2の減圧吸引が可能であれば、特に形態を限定するものではなく、少なくとも一部が強化繊維基材2と接触していれば良い。ブリーザ25の材質としては、特に限定するものでは無いが、有機繊維布帛、無機繊維布帛、メッシュ材などを使用することができ、例えば、ガラス繊維織物あるいはマット材、合成繊維の不織布、前記強化繊維基材2を構成する強化繊維基材2の一部、網状のシート材などを使用することができる。   On the other hand, a breather 25 is arranged on the right side of the reinforcing fiber base 2 so that a part of the left side is in contact with the reinforcing fiber base 2 and the right side is communicated with the suction port 21 so as to be sucked under reduced pressure. The vacuum suction port 21 communicates with a vacuum trap 27 and a vacuum pump 28 through a vacuum suction line 26. The vacuum suction port 21 only needs to be open at the bottom as described above. The breather 25 is not particularly limited in form as long as the reinforcing fiber base 2 can be sucked under reduced pressure, and at least a part of the breather 25 may be in contact with the reinforcing fiber base 2. The material of the breather 25 is not particularly limited, and organic fiber cloth, inorganic fiber cloth, mesh material, and the like can be used. For example, glass fiber fabric or mat material, synthetic fiber non-woven fabric, the reinforcing fiber A part of the reinforcing fiber base 2 constituting the base 2 and a net-like sheet material can be used.

4.補助シート12材のセット工程
前記パスメディア10の上に、本発明の特徴である補助シート12を配置し、セットした成形部全体の周りにシーラント13を配置した後、バッグフィルム14で覆い、バッグフィルム14の周縁と成形型1の間をシールしてバギングする。
4). Auxiliary sheet 12 material setting step An auxiliary sheet 12 which is a feature of the present invention is arranged on the pass medium 10, a sealant 13 is arranged around the set molding portion, and then covered with a bag film 14. The gap between the periphery of the film 14 and the mold 1 is sealed and bagged.

前記バッグフィルム14は気密性、可撓性の高い材料であれば特に限定はしないが、成形品の形状に容易に追従することが要求されることから、剛性が低く、伸びの良いフィルムを使用することが好ましい。例えば、ナイロン製のフィルム材などを使用すると良い。   The bag film 14 is not particularly limited as long as it is an airtight and highly flexible material. However, since the bag film 14 is required to easily follow the shape of the molded product, a film having low rigidity and good elongation is used. It is preferable to do. For example, a nylon film material may be used.

前記パスメディア10と前記バッグフィルム14との間に配置する、前記補助シート12は、前記バッグフィルム14のヤング率をEb、厚さをTbとしたとき、下記式(I)を満たすヤング率ESおよび厚さTSを有するものである。 The auxiliary sheet 12 disposed between the pass media 10 and the bag film 14 is a Young satisfying the following formula (I) when the Young's modulus of the bag film 14 is E b and the thickness is T b. It has a rate E S and a thickness T S.

SS >Ebb (I)
本発明にかかるバッグフィルムおよび補助シートのヤング率Eは、ASTM D882の測定法により計測されたヤング率を用いる。また、バッグフィルムおよび補助シートの厚さTは、10μm以下を最低単位とするマイクロメータ、例えばミツトヨ製マイクロメータPMUを使用して測定する。
E S T S 3 > E b T b 3 (I)
As the Young's modulus E of the bag film and the auxiliary sheet according to the present invention, the Young's modulus measured by the measuring method of ASTM D882 is used. The thickness T of the bag film and the auxiliary sheet is measured using a micrometer whose minimum unit is 10 μm or less, for example, a micrometer PMU manufactured by Mitutoyo.

式(I)に示される関数ETは、古典材料力学における断面2次モーメントと同義であり、いわゆる剛性と定義されるものである。つまり、ETが大きいほど、剛性が高く、変形し難い(たわみが小さい)ことになる。したがって、本発明に係る補助シートの剛性を、バッグフィルムの剛性より高くすることにより、従来技術の問題を解決することが可能となる。すなわち、バッグフィルムより剛性の高い補助シートを配置することによって、バッグフィルムのパスメディアの空隙への入り込みが抑制され、樹脂のパスメディアへの拡散効率を向上させることができる。 The function ET 3 shown in the formula (I) is synonymous with the second moment of section in classical material dynamics, and is defined as so-called rigidity. That is, as ET 3 is larger, the rigidity is higher and the deformation is less likely (the deflection is smaller). Therefore, the problem of the prior art can be solved by making the rigidity of the auxiliary sheet according to the present invention higher than the rigidity of the bag film. That is, by disposing an auxiliary sheet having rigidity higher than that of the bag film, the bag film can be prevented from entering the gap of the pass media, and the diffusion efficiency of the resin into the pass media can be improved.

また、従来技術においてパスメディアを複数枚重ねた場合には、パスメディアを成形後に除去して廃棄するため、パスメディア内に残留する多量の樹脂が全て廃棄物となるため、材料収率が低くなりコストアップの要因となるとともに、廃棄物が増加すると言う問題があった。したがって、本発明にかかる補助シートは、樹脂が浸透し難い形態、すなわち、空隙の少ないシートであることが好ましい。さらに好ましくは、無孔シートであれば、樹脂が浸透しないため、廃棄物及びコストの削減が可能となるとともに、補助シート自体を再利用することも可能であるため、廃棄物を削減することができる。補助シートは、離型性に優れた材料を使用することや、予め離型剤を塗布することが、樹脂バリの除去が容易になり、再利用が容易になる点から好ましい。   In addition, when a plurality of pass media are stacked in the prior art, since the pass media is removed after molding and discarded, a large amount of resin remaining in the pass media becomes all waste, resulting in a low material yield. As a result, there is a problem that the cost increases and waste increases. Therefore, the auxiliary sheet according to the present invention is preferably in a form in which the resin hardly penetrates, that is, a sheet with few voids. More preferably, the non-porous sheet does not penetrate the resin, so that waste and cost can be reduced, and the auxiliary sheet itself can be reused, so that waste can be reduced. it can. For the auxiliary sheet, it is preferable to use a material excellent in releasability or to apply a release agent in advance from the viewpoint of easy removal of resin burrs and easy reuse.

また、本発明に係るFRPの製造方法においては、パスメディアの上に、補助シート材を配置するだけで良いため、非常に簡便であり、かつ、パスメディアの拡散効率の向上により、製造時間を短縮できるため、FRPの製造時間全体を短縮することが可能となる。   Further, in the FRP manufacturing method according to the present invention, since it is only necessary to arrange the auxiliary sheet material on the pass media, it is very simple and the manufacturing time is reduced by improving the diffusion efficiency of the pass media. Since it can be shortened, the entire manufacturing time of FRP can be shortened.

さらに、従来の技術では、樹脂拡散速度を上げるために、パスメディアの空隙を大きくした場合には、空隙を形成する線状体間のスパンが長くなり、バッグフィルムの変形量(たわみ)が大きくなり、逆にパスメディア内の空隙の体積が小さくなり、パスメディアの拡散速度の向上には限界があると言う問題があったが、本発明にかかるFRPの製造方法によれば、パスメディアの空隙の大きさに応じて、補助シートの剛性を高くすれば、パスメディアの拡散効率は維持されるため、パスメディアの拡散速度を従来技術以上に向上させることが可能となる。   Furthermore, in the conventional technique, when the gap of the pass media is increased in order to increase the resin diffusion rate, the span between the linear bodies forming the gap becomes long, and the deformation amount (deflection) of the bag film is large. On the contrary, there is a problem that the volume of voids in the pass media is reduced and there is a limit to the improvement of the diffusion rate of the pass media. However, according to the FRP manufacturing method according to the present invention, If the rigidity of the auxiliary sheet is increased according to the size of the gap, the diffusion efficiency of the pass media is maintained, so that the pass media diffusion rate can be improved more than in the prior art.

また、図4に一例を示す通り、前記パスメディア10が、線状体が集合したシート状であり、その厚さをT、線状体間に形成された空隙サイズの最大値をLとしたときに、前記補助シートが、下記式(II)を満たすことが好ましい。 Further, as shown in FIG. 4, the pass medium 10 has a sheet shape in which linear bodies are gathered, the thickness is T P , and the maximum value of the gap size formed between the linear bodies is L P. The auxiliary sheet preferably satisfies the following formula (II).

SS >L /(64T) (II)
本発明にかかるパスメディアの厚さTは、10μm以下を最低単位とするマイクロメータ、例えばミツトヨ製マイクロメータPMUを使用し、線状体の最厚部(長軸)を測定する。本発明にかかるパスメディアの空隙のサイズLは、図4に示すとおり、線状体間に形成された空隙の最大スパン部とし、最小単位10μm以下を最小単位とするノギス、例えばミツトヨ製ノギスCD−Cを使用して計測する。
E S T S 3 > L P 4 / (64 T P ) (II)
The thickness T of the pass media according to the present invention uses a micrometer whose minimum unit is 10 μm or less, for example, a micrometer PMU manufactured by Mitutoyo, and measures the thickest part (major axis) of the linear body. Size L P of the voids of the path the media according to the present invention, as shown in FIG. 4, caliper and maximum span of the gap formed between the linear body, and the minimum unit of the following minimum unit 10 [mu] m, for example Mitutoyo calipers Measure using CD-C.

式(II)は、パスメディアの線状体間に形成された空隙の長さの最大値をLとし、線状体を支点として、補助シートに大気圧が負荷されて生じるたわみをyとした時に、(補助シート材のたわみy)<(パスメディアの厚さT)の関係を満たすことと同義である。古典材料力学における、2点支持梁(一様断面)に等分布荷重を負荷した場合のたわみ計算式より算出した式である。つまり、補助シート材のたわみがパスメディアの厚さよりも大きくなれば、パスメディアの空隙を完全に塞いでしまうため、補助シートのたわみはパスメディアの厚さよりも小さくなることが好ましい。 In Formula (II), the maximum value of the length of the gap formed between the linear bodies of the pass media is L P, and the deflection caused when atmospheric pressure is applied to the auxiliary sheet with the linear body as a fulcrum is expressed as y. Is equivalent to satisfying the relationship of (flexure y of auxiliary sheet material) <(pass media thickness T P ). In classical material dynamics, this is a formula calculated from a deflection calculation formula when a uniformly distributed load is applied to a two-point support beam (uniform cross section). That is, if the deflection of the auxiliary sheet material is larger than the thickness of the pass media, the gap of the pass media is completely blocked. Therefore, the deflection of the auxiliary sheet is preferably smaller than the thickness of the pass media.

また、前記補助シートは、下記式(III)を満たしていることが好ましい。   The auxiliary sheet preferably satisfies the following formula (III).

SS <4N・m (III)
パスメディアの空隙の体積を大きく確保するためには、前記補助シートの剛性は高いほど好ましいと言えるが、補助シートの剛性が高くなると、成形品が複雑形状になった場合、例えば、円弧状の形状を持った場合などに、大気圧だけではシートの変形が成形品に追従できない。したがって、複雑形状に追従する剛性以下であることが好ましく、式(III)の剛性を有すれば、計算上半径50mm以上の曲面形状を有する強化繊維基材2にも追従が可能であるため好ましい。形状追従性の点からは、補助シートの形態はフィルム状であることが好ましい。
E S T S 3 <4 N · m (III)
In order to secure a large volume of the gap of the pass media, it can be said that the higher the rigidity of the auxiliary sheet, the better. However, when the rigidity of the auxiliary sheet is increased, if the molded product has a complicated shape, for example, an arc shape In the case of having a shape, the deformation of the sheet cannot follow the molded product only at atmospheric pressure. Therefore, it is preferable that the rigidity is less than or equal to following a complex shape, and if it has rigidity of the formula (III), it is preferable because it can follow the reinforcing fiber base 2 having a curved shape with a radius of 50 mm or more in calculation. . From the viewpoint of shape followability, the auxiliary sheet is preferably in the form of a film.

また、図3に示す通り、前記パスメディア10と前記補助シート12の代わりに、下記式(IV)を満たすヤング率ESおよび厚さTSを有する無孔シートとパスメディアを積層一体化した樹脂拡散流路形成用シート材15とすることもできる。 Further, as shown in FIG. 3, instead of the pass medium 10 and the auxiliary sheet 12, a non-porous sheet having a Young's modulus E S and a thickness T S satisfying the following formula (IV) and a pass medium are laminated and integrated. It can also be set as the sheet material 15 for resin diffusion flow path formation.

SS >0.0001N・m (IV)
前記の通り、従来技術の問題を解決することができることに加えて、前記無孔シートと前記パスメディアを一体化することにより、2度の積層を、1度で積層することができるため、積層時間を短縮することができる。
E S T S 3 > 0.0001 N · m (IV)
As described above, in addition to being able to solve the problems of the prior art, by integrating the non-porous sheet and the pass media, it is possible to stack two layers at one time. Time can be shortened.

さらに、前記樹脂拡散流路形成用シート材15は、前記パスメディアが、線状体が集合したシート状であり、その厚さをT、線状体間に形成された空隙サイズの最大値をLとしたときに、無孔シートが下記式(V)を満たすことが、前記式(II)と同等の理由により好ましい。 Further, in the sheet material 15 for forming the resin diffusion channel, the path media is a sheet shape in which linear bodies are gathered, and the thickness is T P , and the maximum value of the size of the gap formed between the linear bodies the when the L P, that non-porous sheet satisfies the following formula (V), preferred by equivalent reasons and the formula (II).

>L /(64T) (V)
また、前記樹脂拡散流路形成用シート材15は、前記無孔シートと前記パスメディアが熱融着されていることが好ましい。シート材を熱融着で製造することにより、安価で簡易なシート材を得ることができる。
E s T s 3 > L P 4 / (64 T P ) (V)
Moreover, it is preferable that the said non-porous sheet and the said pass media are heat-seal | fusing the said sheet material 15 for resin diffusion flow path formation. By manufacturing the sheet material by heat fusion, an inexpensive and simple sheet material can be obtained.

また、図6に示す通り、前記樹脂拡散流路形成用シート材はパスメディア10面側に、多孔シート16を積層一体化した樹脂拡散流路形成用シート材15’の形態のものであっても良い。多孔シート16は、有限個の孔(樹脂流路)17を有するシート状の部材であり、パスメディア10の樹脂拡散機能を維持しつつ、パスメディア10の凹凸の強化繊維基材側への転写を抑制するためのシートである。したがって、多孔シート16は、パスメディア10面(成形品の意匠面)側に配置することが好ましい。多孔シート16が一体化されていることにより、成形品の表面性を向上させる効果に加えて、複数回の積層を、1回で積層することができるため、積層時間を短縮することができる。多孔シート16の材料としては、例えば網状体やパンチングメタルなどの金属薄板材(スチール、ステンレス、アルミなど)で厚さが0.1mm以上、あるいは、樹脂フィルム(ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミドなど)で厚さが0.2mm以上、FRPシートで厚さが0.2mm以上のシート材を用いることが好ましい。無孔シート12’、パスメディア10、多孔シート16の一体化の手段は特には限定されるものでは無いが、熱融着で製造することが、安価で簡易に製造できるため、より好ましい。孔17は、加工上は丸型が好ましいが、特に形状は限定しない。多孔シートを成形体から剥脱した後に成形体の表面にその痕跡が殆ど残らないようにするためには、孔径は3mm以下が望ましく、さらに好ましくは1.5mm以下が望ましい。孔の配置はランダムでも規則的でもよい。好ましい孔ピッチは、使用する強化繊維基材の仕様によって異なるが、15mm以下,望ましくは10mm以下がよい。多孔シートへの要求機能としては、平滑性は最終製品に要求される表面粗度と同等以上であり、剛性は樹脂拡散媒体の凹凸が強化繊維基材側へ転写しないことである。   Further, as shown in FIG. 6, the resin diffusion flow path forming sheet material is in the form of a resin diffusion flow path forming sheet material 15 ′ in which the porous sheet 16 is laminated and integrated on the surface of the pass medium 10. Also good. The porous sheet 16 is a sheet-like member having a finite number of holes (resin flow paths) 17, and the unevenness of the pass medium 10 is transferred to the reinforcing fiber substrate side while maintaining the resin diffusion function of the pass medium 10. It is a sheet | seat for suppressing. Therefore, it is preferable to arrange the porous sheet 16 on the surface of the pass media 10 (design surface of the molded product). Since the porous sheet 16 is integrated, in addition to the effect of improving the surface property of the molded product, it is possible to stack a plurality of times in one time, so that the time for stacking can be shortened. The material of the porous sheet 16 is, for example, a metal thin plate material (steel, stainless steel, aluminum, etc.) such as a net or punching metal, or a thickness of 0.1 mm or more, or a resin film (nylon, polyester, polyethylene, polypropylene, polyimide) It is preferable to use a sheet material having a thickness of 0.2 mm or more and an FRP sheet having a thickness of 0.2 mm or more. The means for integrating the non-porous sheet 12 ′, the pass media 10, and the porous sheet 16 is not particularly limited, but it is more preferable to manufacture by heat fusion because it can be manufactured inexpensively and easily. The hole 17 is preferably a round shape in terms of processing, but the shape is not particularly limited. In order to leave almost no trace on the surface of the molded body after peeling the porous sheet from the molded body, the hole diameter is desirably 3 mm or less, more desirably 1.5 mm or less. The arrangement of the holes may be random or regular. A preferable hole pitch varies depending on the specification of the reinforcing fiber base to be used, but it is 15 mm or less, preferably 10 mm or less. The required function for the porous sheet is that the smoothness is equal to or higher than the surface roughness required for the final product, and the rigidity is that the unevenness of the resin diffusion medium is not transferred to the reinforcing fiber substrate side.

5.成形部全体のバギング・減圧工程
次に吸引側のバルブ29bを開き、減圧吸引口21よりバッグフィルム14内を減圧する。成形体内に空気を残存させないためには、10torr以下まで減圧することが好ましい。なお、バッグフィルム14内への空気のリークを防止するために、バッグフィルム14の外周にさらにシーラントを配置し、2重目のバギングフィルムで覆い、真空ポンプと連通させた後に、内部を減圧しても良い。
5. Bagging and Depressurization Step of Entire Molding Portion Next, the suction side valve 29b is opened, and the inside of the bag film 14 is depressurized from the depressurization suction port 21. In order not to leave air in the molded body, the pressure is preferably reduced to 10 torr or less. In order to prevent air leakage into the bag film 14, a sealant is further arranged on the outer periphery of the bag film 14, covered with a second bagging film, communicated with a vacuum pump, and then the inside is depressurized. May be.

6.樹脂の含浸・キュア工程
次に注入側のバルブ29aを開放して、樹脂ポット23の樹脂が、大気圧との真空度の差圧により樹脂注入口22から流入する。樹脂はまず注入口22の全長方向(強化繊維基材2の幅方向)に充填して、その次にパスメディア10内を拡散する。本発明にかかる製造方法によれば、パスメディア10内の空隙が充分に確保されるため、樹脂は主としてパスメディア10内を素早く拡散した後、強化繊維基材2に含浸する。
6). Resin impregnation / curing step Next, the injection side valve 29a is opened, and the resin in the resin pot 23 flows in from the resin injection port 22 due to the pressure difference from the atmospheric pressure. The resin is first filled in the full length direction of the injection port 22 (the width direction of the reinforcing fiber base 2), and then diffuses in the pass medium 10. According to the manufacturing method according to the present invention, the voids in the pass media 10 are sufficiently secured, so that the resin mainly impregnates the reinforcing fiber base 2 after quickly diffusing in the pass media 10.

強化繊維基材2への樹脂含浸が完了したら、注入側のバルブ29aを閉鎖する。吸引側のバルブ29bについては、成形体の繊維体積含有率を上げたい場合には開放させたままで良いが、表面の平滑性が必要な場合は閉止しても良い。次に、必要に応じて成形部の温度を硬化温度まで上げて、成形体を固化させる。   When the resin impregnation to the reinforcing fiber base 2 is completed, the injection side valve 29a is closed. The valve 29b on the suction side may be left open to increase the fiber volume content of the molded body, but may be closed when surface smoothness is required. Next, if necessary, the temperature of the molded part is raised to the curing temperature to solidify the molded body.

なお、使用する樹脂としては、エポキシ、不飽和ポリエステル、フェノール、ビニルエステルなどの熱硬化性樹脂が好ましく用いることができる。不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂が成形性、コストの面で好ましく、機械特性や接着性が必要とされる場合にはエポキシ樹脂が好ましく、難燃性が必要とされる場合はフェノール樹脂が好ましい。   In addition, as resin to be used, thermosetting resins, such as an epoxy, unsaturated polyester, phenol, and vinyl ester, can be used preferably. Unsaturated polyester resin and vinyl ester resin are preferable in terms of moldability and cost, epoxy resin is preferable when mechanical properties and adhesiveness are required, and phenol resin is preferable when flame retardancy is required .

7.FRPの脱型工程
成形体が固化したことを確認した後、バッグフィルム14を剥がし、固化した成形体を成形型1から脱型する。成形体からパスメディア10と補助シート12を除去して、所望のFRPを得ることができる。除去した補助シート12は、樹脂のバリなどを除去すれば、再利用することが可能である。補助シート12を再利用することにより、廃棄物を増加させることなく、FRPの製造時間を短縮させることができる。
7). FRP Demolding Step After confirming that the molded body has solidified, the bag film 14 is peeled off, and the solidified molded body is demolded from the mold 1. By removing the pass media 10 and the auxiliary sheet 12 from the molded body, a desired FRP can be obtained. The removed auxiliary sheet 12 can be reused by removing resin burrs and the like. By reusing the auxiliary sheet 12, the manufacturing time of FRP can be shortened without increasing waste.

以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施例中、バッグフィルムおよび補助シートのヤング率Eは、ASTM D882の測定法により、バッグフィルム、補助シートおよびパスメディア(線状体の最厚部(長軸))の厚さは、ミツトヨ製マイクロメータPMUを使用して、パスメディアの空隙のサイズL(図4に示す線状体間に形成された空隙の最大スパン部)は、ミツトヨ製ノギスCD−Cを使用して、計測した。
(実施例1、比較例1)
図1において、まず、表面に離型剤が塗布されたアルミ製の成形型1上に、東レ製炭素繊維織物CO6343B(“トレカ(登録商標)”T300、200g/m目付、平織構造、サイズ1000mm×500mm)を10ply積層させた強化繊維基材2を配置した。つぎに、強化繊維基材2上に離型性のあるピールプライ11(ナイロン製のタフタ)とパスメディア10としてメッシュ(スパン3mm)状のポリエチレン製網状体(厚さ0.5mm、空隙サイズの最大値3.2mm)を配置した。
In the examples, the Young's modulus E of the bag film and the auxiliary sheet is determined by ASTM D882, and the thickness of the bag film, auxiliary sheet, and pass media (the thickest part (major axis) of the linear body) is made by Mitutoyo. Using the micrometer PMU, the size L P of the gap of the pass media (maximum span portion of the gap formed between the linear bodies shown in FIG. 4) was measured using a caliper CD-C made by Mitutoyo. .
(Example 1, Comparative Example 1)
In FIG. 1, first, a carbon fiber woven fabric CO6343B ("Treka (registered trademark)" T300, 200 g / m 2 basis weight, plain weave structure, size on an aluminum mold 1 having a release agent applied on its surface. A reinforcing fiber substrate 2 in which 10 ply of 1000 mm × 500 mm) was laminated was disposed. Next, a peelable ply 11 (nylon taffeta) having releasability on the reinforcing fiber base 2 and a mesh (span 3 mm) polyethylene network (thickness 0.5 mm, maximum gap size) as pass media 10 Value 3.2 mm).

次にパスメディア10の左側にアルミ製のCチャンネル材の開口部を下にした樹脂の注入口22を配置した。樹脂ポット23は樹脂注入口22の近くに設置して、ナイロン製の内径φ6mmの注入チューブで連通させた。一方、右側には、ポリエステル製不織布をブリーザ25として配置し、ブリーザ25の右側にアルミ製のCチャンネル材の開口部を下にした減圧吸引口21を配置した。減圧吸引口21はナイロン製の内径φ6mmのチューブを使用した減圧吸引ライン26で真空トラップ27と真空ポンプ28とを連通させた。   Next, on the left side of the pass medium 10, a resin inlet 22 with an aluminum C-channel material opening down was disposed. The resin pot 23 was installed near the resin injection port 22 and communicated with an injection tube made of nylon having an inner diameter of φ6 mm. On the other hand, a polyester non-woven fabric was arranged as a breather 25 on the right side, and a vacuum suction port 21 with an opening of an aluminum C channel material on the right side of the breather 25 was arranged. The vacuum suction port 21 communicated with a vacuum trap 27 and a vacuum pump 28 through a vacuum suction line 26 using a nylon tube having an inner diameter of φ6 mm.

前記の注入口22及び吸引口21のセット工程まで実施した成形体を、実施例1と比較例1の2セット準備した。第1のセットは、実施例1として、パスメディア10の上に補助シート12として東レ製ルミラー(ポリエステル製フィルム、厚さ0.3mm、ヤング率6GPa)を配置した。第2のセットは比較例1として、補助シート12を配置しなかった。   Two sets of Example 1 and Comparative Example 1 were prepared for the molded body that was implemented up to the setting step of the injection port 22 and the suction port 21. In the first set, as Example 1, a Toray Lumirror (polyester film, thickness 0.3 mm, Young's modulus 6 GPa) was placed on the pass media 10 as an auxiliary sheet 12. In the second set, as Comparative Example 1, the auxiliary sheet 12 was not arranged.

次に、前記工程まででセットした成形部の周りにシーラント13を配置して、バッグフィルム14としてRICHMOND社製VAC−PAK(ナイロン製フィルム、厚さ0.05mm、ヤング率0.5GPa)で全体を覆い、成形型1との間をシールした。吸引側のバルブ29bを開き、減圧吸引口21よりバッグフィルム14内を1torrまで減圧した。   Next, the sealant 13 is arranged around the molded part set up to the above steps, and the bag film 14 is entirely made of RICMOND VAC-PAK (nylon film, thickness 0.05 mm, Young's modulus 0.5 GPa). And the space between the mold 1 was sealed. The suction side valve 29b was opened, and the inside of the bag film 14 was depressurized from the reduced pressure suction port 21 to 1 torr.

次に、昭和高分子製ビニルエステル樹脂R−806(気温25℃における初期粘度100cPs、ゲル化時間50分)を準備し、樹脂ポット23にセットした。そして、注入側のバルブ29aを開放して、樹脂ポット23の樹脂を樹脂注入口22より注入した。樹脂は瞬時に樹脂注入口22に充填された後、パスメディア10内を拡散した。実施例1と比較例1において、注入開始後の経過時間に対してパスメディア10内を樹脂が拡散した距離を測定した結果を図5に示す。図5に示すとおり、比較例1の場合は、45分間かかってパスメディア10内を1000mm拡散するのに対し、実施例1の場合は、15分間で1000mm拡散する結果となった。実施例1では、比較例1の1/3の時間でパスメディア10内を拡散したことになる。最終的には、実施例1では注入開始後16分で吸引口21からの樹脂の流出(到達)を確認したが、比較例1においては、パスメディア10内を拡散した後、樹脂が吸引口21に到達する前に樹脂が固化し、流動性が失われたため、樹脂の未充填部が生じた。   Next, Showa High Polymer vinyl ester resin R-806 (initial viscosity 100 cPs at a temperature of 25 ° C., gelation time 50 minutes) was prepared and set in the resin pot 23. Then, the injection side valve 29 a was opened, and the resin in the resin pot 23 was injected from the resin injection port 22. The resin was instantaneously filled into the resin inlet 22 and then diffused in the pass media 10. In Example 1 and Comparative Example 1, FIG. 5 shows the results of measuring the distance at which the resin diffused in the pass media 10 with respect to the elapsed time after the start of injection. As shown in FIG. 5, in the case of Comparative Example 1, it took 45 minutes to diffuse 1000 mm in the pass medium 10, whereas in Example 1, the result was 1000 mm diffused in 15 minutes. In Example 1, the inside of the pass medium 10 was diffused in 1/3 of the time of Comparative Example 1. Finally, in Example 1, the outflow (arrival) of the resin from the suction port 21 was confirmed 16 minutes after the start of injection, but in Comparative Example 1, the resin was sucked into the suction port after diffusing in the pass medium 10. Since the resin solidified before reaching 21 and the fluidity was lost, an unfilled portion of the resin was generated.

次に、注入側のバルブ29aを閉鎖し、吸引側のバルブ29bを閉止して、強化繊維基材2内の樹脂を硬化させた。樹脂の硬化を確認した後に、成形品を脱型した。補助シート12は成形品より取り外し、樹脂のバリを除去して再利用した。また、実施例1の成形品は、樹脂の未含浸部がない良品が得られ、比較例1に比べてFRPの製造時間を短縮することができた。
(実施例2)
図3において、まず、表面に離型剤が塗布されたアルミ製の成形型1上に、東レ製炭素繊維織物CO6343B(“トレカ(登録商標)”T300、200g/m目付、平織構造、サイズ1000mm×500mm)を10ply積層させた強化繊維基材2を配置した。つぎに、強化繊維基材2上に離型性のあるピールプライ11(ナイロン製のタフタ)、図6の通り、無孔シート12’,パスメディア10、多孔シート16が積層一体化された樹脂拡散流路形成用シート材15’を配置した。樹脂拡散流路形成用シート材15’を構成するパスメディア10としてメッシュ(スパン3mm)状のポリエチレン製網状体(厚さ0.5mm、空隙サイズの最大値3.2mm)、無孔シート12’として東レ製ルミラー(ポリエステル製フィルム、厚さ0.3mm、ヤング率6GPa)、多孔シート16として孔17を多数加工(孔径1mm、孔ピッチ10mm)した東レ製ルミラーを使用した。次に樹脂拡散流路形成用シート材15’の左側にアルミ製のCチャンネル材の開口部を下にした樹脂の注入口22を配置した。樹脂ポット23は樹脂注入口22の近くに設置して、ナイロン製の内径φ6mmの注入チューブで連通させた。一方、右側には、ポリエステル製不織布をブリーザ25として配置し、ブリーザ25の右側にアルミ製のCチャンネル材の開口部を下にした減圧吸引口21を配置した。減圧吸引口21はナイロン製の内径φ6mmのチューブを使用した減圧吸引ライン26で真空トラップ27と真空ポンプ28とを連通させた。
Next, the injection side valve 29a was closed, and the suction side valve 29b was closed, and the resin in the reinforcing fiber base 2 was cured. After confirming the curing of the resin, the molded product was demolded. The auxiliary sheet 12 was removed from the molded product, and the resin burr was removed and reused. In addition, the molded product of Example 1 was a good product having no unimpregnated portion of the resin, and compared with Comparative Example 1, the production time of FRP could be shortened.
(Example 2)
In FIG. 3, first, Toray carbon fiber fabric CO6343B (“Treka (registered trademark)” T300, 200 g / m 2 basis weight, plain weave structure, size on an aluminum mold 1 having a release agent applied on its surface. A reinforcing fiber substrate 2 in which 10 ply of 1000 mm × 500 mm) was laminated was disposed. Next, a peel ply 11 having a releasability (nylon taffeta) on the reinforcing fiber base 2 and a resin diffusion in which a non-porous sheet 12 ′, a pass medium 10 and a porous sheet 16 are laminated and integrated as shown in FIG. A flow path forming sheet material 15 ′ was disposed. A mesh medium (span 3 mm) -like polyethylene mesh (thickness 0.5 mm, maximum gap size 3.2 mm), non-porous sheet 12 ′ as a pass medium 10 constituting the resin diffusion flow path forming sheet material 15 ′ Toray Lumirror (polyester film, thickness 0.3 mm, Young's modulus 6 GPa) and Toray Lumirror with a large number of holes 17 (hole diameter 1 mm, hole pitch 10 mm) were used as the porous sheet 16. Next, on the left side of the resin diffusion flow path forming sheet material 15 ′, a resin injection port 22 with an aluminum C channel material opening down was disposed. The resin pot 23 was installed near the resin injection port 22 and communicated with an injection tube made of nylon having an inner diameter of φ6 mm. On the other hand, a polyester non-woven fabric was arranged as a breather 25 on the right side, and a vacuum suction port 21 with an opening of an aluminum C channel material on the right side of the breather 25 was arranged. The vacuum suction port 21 communicated with a vacuum trap 27 and a vacuum pump 28 through a vacuum suction line 26 using a nylon tube having an inner diameter of φ6 mm.

次に、前記工程まででセットした成形部の周りにシーラント13を配置して、バッグフィルム14としてRICHMOND社製VAC−PAK(ナイロン製フィルム、厚さ0.05mm、ヤング率0.5GPa)で全体を覆い、成形型1との間をシールした。吸引側のバルブ29bを開き、減圧吸引口21よりバッグフィルム14内を1torrまで減圧した。   Next, the sealant 13 is arranged around the molded part set up to the above steps, and the bag film 14 is entirely made of RICMOND VAC-PAK (nylon film, thickness 0.05 mm, Young's modulus 0.5 GPa). And the space between the mold 1 was sealed. The suction side valve 29b was opened, and the inside of the bag film 14 was depressurized from the reduced pressure suction port 21 to 1 torr.

次に、昭和高分子製ビニルエステル樹脂R−806(気温25℃における初期粘度100cPs、ゲル化時間50分)を準備し、樹脂ポット23にセットした。そして、注入側のバルブ29aを開放して、樹脂ポット23の樹脂を樹脂注入口22より注入した。樹脂は瞬時に樹脂注入口22に充填された後、樹脂拡散流路形成用シート材15’内のパスメディア10を1000mm/15分の速さで拡散しながら、多孔シート16の孔(樹脂流路)17を通って、強化繊維基材2内に含浸した。。最終的に、注入開始後16分で吸引口21からの樹脂の流出(到達)を確認した。次に、注入側のバルブ29aを閉鎖し、吸引側のバルブ29bを閉止して、強化繊維基材2内の樹脂を硬化させた。樹脂の硬化を確認した後に、成形品を脱型した。
成形品から樹脂拡散流路形成用シート材15’とピールプライ11を取り外し、成形品の表面を確認したところ、パスメディア10の凹凸の転写の無い良好な表面性を持つFRPを得ることができた。また、セット工程では、樹脂拡散流路形成用シート材15’を1枚セットするだけで良いため、樹脂の拡散速度の改善効果と合わせ、全体の製造時間を短縮することができた。
Next, Showa High Polymer vinyl ester resin R-806 (initial viscosity 100 cPs at a temperature of 25 ° C., gelation time 50 minutes) was prepared and set in the resin pot 23. Then, the injection side valve 29 a was opened, and the resin in the resin pot 23 was injected from the resin injection port 22. After the resin is instantaneously filled into the resin injection port 22, the holes (resin flow) of the porous sheet 16 are diffused while diffusing the path media 10 in the resin diffusion flow path forming sheet material 15 'at a speed of 1000 mm / 15 minutes. Road) 17 and impregnated into the reinforcing fiber base 2. . Finally, the outflow (arrival) of the resin from the suction port 21 was confirmed 16 minutes after the start of injection. Next, the injection side valve 29a was closed, and the suction side valve 29b was closed, and the resin in the reinforcing fiber base 2 was cured. After confirming the curing of the resin, the molded product was demolded.
The resin diffusion flow path forming sheet material 15 ′ and the peel ply 11 were removed from the molded product, and the surface of the molded product was confirmed. As a result, an FRP having good surface properties with no unevenness of the pass media 10 could be obtained. . Further, in the setting step, it is only necessary to set one sheet material 15 ′ for forming the resin diffusion flow path, so that the entire manufacturing time can be shortened together with the effect of improving the diffusion rate of the resin.

本発明は、片面型でパスメディア及びバッグフィルムを用いるFRPの製造方法に適用することができ、例えば、車両、船舶、航空機、建築部材などの産業用途、あるいはスポーツ用途など、種々の分野に用いられる広範囲なFRPの製造方法に適用が可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a method for manufacturing FRP using a single-sided pass media and a bag film, and is used in various fields such as industrial uses such as vehicles, ships, aircraft, and building members, or sports uses. It can be applied to a wide range of FRP manufacturing methods.

本発明の製造方法に係る実施の一形態を説明するためのVaRTM成形装置の断面図である。It is sectional drawing of the VaRTM shaping | molding apparatus for demonstrating one Embodiment which concerns on the manufacturing method of this invention. 本発明の比較例に係る実施の形態を説明するためのVaRTM成形装置の断面図である。It is sectional drawing of the VaRTM shaping | molding apparatus for demonstrating embodiment which concerns on the comparative example of this invention. 本発明の製造方法に係る別の実施の形態を説明するためのVaRTM成形装置の断面図である。It is sectional drawing of the VaRTM shaping | molding apparatus for demonstrating another embodiment which concerns on the manufacturing method of this invention. 本発明の製造方法に係る網状体のパスメディアの一形態を説明するための部分平面図である。It is a fragmentary top view for demonstrating one form of the path media of the mesh body which concerns on the manufacturing method of this invention. 実施例1と比較例1に係る樹脂注入後の経過時間における樹脂がパスメディア内を拡散した距離の測定結果である。It is a measurement result of the distance which the resin in the elapsed time after resin injection concerning Example 1 and comparative example 1 diffused in the pass media. 本発明に係る樹脂拡散流路形成用シート材の一形態を説明するための部分断面及び平面図である。It is a partial section and a top view for explaining one form of a sheet material for resin diffusion channel formation concerning the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:成形型
2:強化繊維基材
10:パスメディア
11:ピールプライ
12:補助シート
12’:無孔シート
13:シーラント
14:バッグフィルム
15、15’:樹脂拡散流路形成用シート材
16:多孔シート
17:孔(樹脂流路)
21:吸引口
22:注入口
23:樹脂ポット
24:注入ライン
25:ブリーザ
26:吸引ライン
27:真空トラップ
28:真空ポンプ
29a:バルブ(注入側)
29b:バルブ(吸引側)
1: Mold 2: Reinforcing fiber substrate 10: Pass media 11: Peel ply 12: Auxiliary sheet 12 ': Non-porous sheet 13: Sealant 14: Bag film 15, 15': Sheet material 16 for forming resin diffusion channels 16: Porous Sheet 17: Hole (resin channel)
21: suction port 22: injection port 23: resin pot 24: injection line 25: breather 26: suction line 27: vacuum trap 28: vacuum pump 29a: valve (injection side)
29b: Valve (suction side)

Claims (7)

成形型上に強化繊維基材を配置し、前記強化繊維基材の全体をバッグフィルムで覆い、前記成形型との間をシールしてキャビティを形成し、前記キャビティ内を減圧するとともに液状樹脂を注入し、前記強化繊維基材に樹脂を含浸させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記強化繊維基材の上に、パスメディアを配置し、前記バッグフィルムのヤング率をEb、厚さをTbとしたとき下記式(I)を満たすヤング率ESおよび厚さTSを有する補助シートを、前記パスメディアと前記バッグフィルムとの間に配置することを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。
SS >Ebb (I)
A reinforcing fiber base material is disposed on a mold, the entire reinforcing fiber base material is covered with a bag film, and a cavity is formed by sealing between the mold and the inside of the cavity is decompressed and a liquid resin is added. In the method for producing a fiber reinforced plastic that is injected and impregnated with a resin in the reinforcing fiber base, a pass medium is disposed on the reinforcing fiber base, the Young's modulus of the bag film is E b , and the thickness is T An auxiliary sheet having a Young's modulus E S and a thickness T S satisfying the following formula (I) when b is placed between the pass media and the bag film: .
E S T S 3 > E b T b 3 (I)
前記パスメディアが、線状体が集合したシート状であり、その厚さをT、線状体間に形成された空隙サイズの最大値をLとしたときに、前記補助シートが、下記式(II)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
SS >L /(64T) (II)
The pass media is a linear body sheet was set, the thickness T P, the maximum value of the formed gap size between linear body when the L P, the auxiliary sheet, following Formula (II) is satisfied, The manufacturing method of the fiber reinforced plastics of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
E S T S 3 > L P 4 / (64 T P ) (II)
前記補助シートが、下記式(III)を満たすことを特徴とする請求項1または2のいずれかに繊維強化プラスチックの製造方法。
SS <4N・m (III)
The said auxiliary sheet | seat satisfy | fills following formula (III), The manufacturing method of the fiber reinforced plastic in any one of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
E S T S 3 <4 N · m (III)
下記式(IV)を満たすヤング率Eおよび厚さTを有する無孔シートとパスメディアを積層一体化したことを特徴とする樹脂拡散流路形成用シート材。
SS >0.0001N・m (IV)
Formula resin distribution channel forming sheet material, characterized in that laminated and integrated imperforate sheet and pass medium having a Young's modulus E s and the thickness T s satisfying the (IV).
E S T S 3 > 0.0001 N · m (IV)
前記パスメディアが、線状体が集合したシート状であり、その厚さをT、線状体間に形成された空隙サイズの最大値をLとしたときに、前記無孔シートが、下記式(V)を満たすことを特徴とする請求項4に記載の樹脂拡散流路形成用シート材。
SS >L /(64T) (V)
The pass media is a linear body sheet was set, the thickness T P, the maximum value of the formed gap size between linear body when the L P, the non-porous sheet, The sheet material for forming a resin diffusion channel according to claim 4, wherein the following formula (V) is satisfied.
E S T S 3 > L P 4 / (64 T P ) (V)
前記無孔シートと前記パスメディアが熱融着されていることを特徴とする請求項4または5に記載の樹脂拡散流路形成用シート材。 The sheet material for forming a resin diffusion channel according to claim 4 or 5, wherein the non-porous sheet and the pass media are heat-sealed. 請求項4〜6のいずれかに記載の樹脂拡散流路形成用シート材のパスメディア面側に、多孔シートを積層一体化したことを特徴とする樹脂拡散流路形成用シート材。 A sheet material for forming a resin diffusion channel, wherein a porous sheet is laminated and integrated on the pass media surface side of the sheet material for forming a resin diffusion channel according to any one of claims 4 to 6.
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