JP2010221502A - Method for manufacturing frp-coated structure and frp-coated structure - Google Patents

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雅弘 三上
Toshiaki Ochiai
利昭 落合
Akihiro Yamamoto
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Inoac Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an FRP-coated structure which prevents the impregnation of the inside of a core formed of an expanded resin material with a liquid resin when the liquid resin is injected into a reinforcing fiber base material and is excellent in lightweight properties. <P>SOLUTION: The core 2 having a high density skin layer and a low density internal layer is manufactured by mold molding which molds the expanded resin material by expanding a reactive composition in a mold. The core 2 is coated with the reinforcing fiber base material, and the liquid resin is injected into the reinforcing fiber base material and heated and cured to form an FRP membrane 4. When the liquid resin is injected into the reinforcing fiber base material, the impregnation of the low density internal layer with the liquid resin is prevented by the high density skin layer. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、航空機用部品や自動車用部品等に好適に用いられるFRP被覆構造体の製造方法及びFRP被覆構造体に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an FRP coating structure and an FRP coating structure suitably used for aircraft parts, automobile parts, and the like.

FRP(繊維強化プラスチック)は、軽量、高剛性、高強度の素材であり、金属材料の代替品として注目されており、航空機、自動車、船舶、ゴルフクラブ等に広く用いられている。   FRP (fiber reinforced plastic) is a lightweight, high-rigidity, high-strength material that has attracted attention as a substitute for metal materials and is widely used in aircraft, automobiles, ships, golf clubs, and the like.

そして、例えば自動車の車体フレームのような比較的大型の部材に形成する場合には、図3に示すように、軽量のコア101をFRP皮膜102で被覆したFRP被覆構造体100とし、大型でありながら軽量で、必要な強度及び剛性を備えたFRP被覆構造体100を得ている。   For example, when forming on a relatively large member such as a body frame of an automobile, as shown in FIG. 3, the FRP coating structure 100 in which the lightweight core 101 is coated with the FRP film 102 is used. However, the FRP coating structure 100 is obtained which is light and has the necessary strength and rigidity.

コア101には、アルミニウム合金等の金属材料からなるハニカム材や、プラスチックの樹脂発泡体が用いられており、特に樹脂発泡体は、軽量で耐食性に優れ、かつ様々な形状に加工が容易であることから、好ましく用いられている。   For the core 101, a honeycomb material made of a metal material such as an aluminum alloy or a plastic resin foam is used. In particular, the resin foam is lightweight, excellent in corrosion resistance, and easily processed into various shapes. Therefore, it is preferably used.

従来、FRP被膜102の製造方法には、強化繊維基材に未硬化のマトリックス樹脂である液状樹脂を含浸させた中間体、いわゆるプリプレグを用意し、このプリプレグをコア101に積層して、加熱硬化させる方法が広く用いられていた。ところが、プリプレグは、生産に要する労働力、熱エネルギー、設備投資が多く必要であり、また、管理保管が煩雑であることから、コスト的に優れているとはいえなかった。   Conventionally, the FRP coating 102 is produced by preparing an intermediate in which a reinforced fiber base material is impregnated with a liquid resin, which is an uncured matrix resin, a so-called prepreg, and laminating the prepreg on the core 101, followed by heat curing. The method of making it widely used. However, prepregs require a large amount of labor, thermal energy, and capital investment required for production, and are difficult to manage due to complicated management and storage.

これに対して、強化繊維基材に熱硬化性あるいは熱可塑性の液状樹脂を注入して加熱成形するRTM法等の液状樹脂注入成形法が開発されている。しかしながら、液状樹脂注入成形法の場合、液状樹脂の注入圧が高いと、強化繊維基材のみならず、コア101のセル内にまで液状樹脂が浸入して、FRP被覆構造体100の重量が増加し、また、液状樹脂の注入量が増大してコスト高になるなどの問題があった。   On the other hand, liquid resin injection molding methods such as the RTM method have been developed, in which a thermosetting or thermoplastic liquid resin is injected into a reinforcing fiber base and thermoformed. However, in the case of the liquid resin injection molding method, if the injection pressure of the liquid resin is high, the liquid resin penetrates not only into the reinforcing fiber base material but also into the cells of the core 101, and the weight of the FRP coating structure 100 increases. In addition, there is a problem that the injection amount of the liquid resin is increased and the cost is increased.

このような問題に対して、不浸透性の遮蔽フィルムをコアに接着し、コアとFRP被膜との間に介在させて一体に成形し、液状樹脂がコアに含浸されるのを防止する方法(特許文献1を参照)が提案されている。   For such a problem, a method of preventing the liquid resin from being impregnated with a liquid resin by adhering an impervious shielding film to the core, interposing between the core and the FRP coating, and integrally molding the core (FRP coating). (See Patent Document 1).

特開2006−175867号公報JP 2006-175867 A

しかしながら、特許文献1に示されるように、不浸透性の遮蔽フィルムをコアに接着してコアとFRP被膜との間に介在させる方法の場合、遮蔽フィルムを接着及び介在させる工程が別途必要であり、工程数が増加し、生産性が低く、コスト高を招来するおそれがある。   However, as shown in Patent Document 1, in the case of a method in which an impermeable shielding film is adhered to a core and interposed between the core and the FRP coating, a process of adhering and interposing the shielding film is necessary. There is a possibility that the number of processes increases, the productivity is low, and the cost is increased.

また、遮蔽フィルムは、コアに接着してその表面を覆った際にしわが発生して、FRP被膜の外形が変形し、FRP被覆構造体の寸法形状を均一にすることが困難であるという問題がある。   In addition, the shielding film has a problem that wrinkles are generated when it is bonded to the core and covers its surface, the outer shape of the FRP coating is deformed, and it is difficult to make the dimensional shape of the FRP coating structure uniform. is there.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液状樹脂のコア内への浸入を防ぎ、軽量性に優れたFRP被覆構造体の製造方法及びその製造方法により製造されたFRP被覆構造体を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to prevent a liquid resin from entering the core and to manufacture an FRP-coated structure excellent in lightness and a method for manufacturing the same. It is an object of the present invention to provide an FRP-covered structure manufactured by the above method.

上記課題を解決する本発明のFRP被覆構造体の製造方法では、反応性組成物をモールド内で発泡させて樹脂発泡体を成形するモールド成形によって、高密度のスキン層と低密度の内部層を有するコアを製造する。   In the method for producing an FRP-coated structure of the present invention that solves the above-mentioned problems, a high-density skin layer and a low-density inner layer are formed by mold molding in which a reactive composition is foamed in a mold to mold a resin foam. To produce a core having

そして、そのコアを強化繊維基材で被覆し、強化繊維基材に液状樹脂を注入して加熱硬化させることによってFRP皮膜を形成する。従って、高密度のスキン層によって、液状樹脂が低密度の内部層に含浸されるのを防ぐことができる。   Then, the core is covered with a reinforcing fiber base material, and a liquid resin is injected into the reinforcing fiber base material and cured by heating to form an FRP film. Therefore, the high density skin layer can prevent the liquid resin from being impregnated in the low density inner layer.

従って、従来と比較して、コアに遮蔽フィルムを接着してコアとFRP皮膜との間に介在させる工程を省略することができ、生産性の向上を図り、製造コストを低減できる。そして、従来の遮蔽フィルムのしわに起因した外形状の変形も防ぐことができ、FRP被覆構造体の寸法精度を向上させることができる。   Therefore, as compared with the prior art, the step of adhering the shielding film to the core and interposing between the core and the FRP film can be omitted, so that the productivity can be improved and the manufacturing cost can be reduced. And the deformation | transformation of the external shape resulting from the wrinkle of the conventional shielding film can also be prevented, and the dimensional accuracy of a FRP coating | coated structure can be improved.

また、本発明では、樹脂発泡体に液状樹脂の通過を阻止する塗料を塗布してもよい。これによれば、樹脂発泡体の表面に、液状樹脂の通過を阻止する塗料の塗膜を形成することができ、液状樹脂が低密度の内部層に含浸されるのを確実に防ぐことができる。   Moreover, in this invention, you may apply | coat the coating material which blocks | prevents passage of liquid resin to a resin foam. According to this, the coating film of the coating which prevents passage of liquid resin can be formed in the surface of a resin foam, and it can prevent reliably impregnating liquid resin with a low-density inner layer. .

また、本発明では、樹脂発泡体をモールドから脱型した後に、樹脂発泡体のバリ取りを行い、その樹脂発泡体のバリ取りされた部位に、液状樹脂の通過を阻止する塗料を塗布してもよい。これによれば、バリ取りによって高密度のスキン層が破壊された場合に、かかる部位を通過して低密度の内部層に液状樹脂が含浸するのを防ぐことができる。   Further, in the present invention, after removing the resin foam from the mold, the resin foam is deburred, and a coating that prevents passage of the liquid resin is applied to the deburred portion of the resin foam. Also good. According to this, when a high-density skin layer is destroyed by deburring, it is possible to prevent the liquid resin from being impregnated into the low-density inner layer through such a portion.

本発明のFRP被覆構造体の製造方法では、予めモールドの成形面に液状樹脂の通過を阻止する塗料を塗布し、その後で反応性組成物をモールド内で発泡させて樹脂発泡体をモールド成形するインモールドコートを行い、高密度のスキン層と低密度の内部層を有し、さらにスキン層の外面が塗料の塗膜で覆われたコアを製造する。   In the method for producing an FRP-coated structure according to the present invention, a coating material that prevents passage of a liquid resin is applied in advance to the molding surface of the mold, and then the reactive composition is foamed in the mold to mold the resin foam. In-core coating is performed to produce a core having a high-density skin layer and a low-density inner layer, and the outer surface of the skin layer is covered with a paint film.

そして、そのコアを強化繊維基材で被覆し、強化繊維基材に液状樹脂を注入して加熱硬化させることによってFRP皮膜を形成する。従って、高密度のスキン層と、そのスキン層の外面を覆う塗膜によって、液状樹脂が低密度の内部層に含浸されるのを防ぐことができる。   Then, the core is covered with a reinforcing fiber base material, and a liquid resin is injected into the reinforcing fiber base material and cured by heating to form an FRP film. Therefore, the liquid resin can be prevented from being impregnated in the low-density inner layer by the high-density skin layer and the coating film covering the outer surface of the skin layer.

特に、インモールドコートを行うことによって、モールド成形特有のセル荒れを防ぎ、高密度のスキン層を貫通して低密度の内部層と外部との間を連通する、いわゆるオープンセルが形成されるのを防ぐことができ、液状樹脂の内部層への含浸を効果的に防ぐことができる。   In particular, by performing in-mold coating, a so-called open cell is formed which prevents cell roughness peculiar to molding and communicates between a low-density inner layer and the outside through a high-density skin layer. And impregnation of the liquid resin into the inner layer can be effectively prevented.

また、従来のコアとFRP皮膜との間に遮蔽フィルムを介在させる工程を省略することができ、生産性の向上を図り、製造コストを低減できる。そして、従来の遮蔽フィルムのしわに起因した外形状の変形も防ぐことができ、FRP被覆構造体の寸法精度を向上させることができる。   Moreover, the process of interposing a shielding film between the conventional core and the FRP film can be omitted, so that productivity can be improved and manufacturing cost can be reduced. And the deformation | transformation of the external shape resulting from the wrinkle of the conventional shielding film can also be prevented, and the dimensional accuracy of a FRP coating | coated structure can be improved.

そして、コアの圧縮強度が、0.1MPaから2.0MPaとなるように反応性組成物の発泡条件を設定し、コアの内部層の密度が、0.05g/cmから0.5g/cmとなるように反応性組成物の発泡条件を設定することが好ましい。 Then, the foaming conditions of the reactive composition are set so that the compressive strength of the core is 0.1 MPa to 2.0 MPa, and the density of the inner layer of the core is 0.05 g / cm 3 to 0.5 g / cm. It is preferable to set the foaming conditions of the reactive composition to be 3 .

そして、反応性組成物は、少なくともポリオール類、芳香族ポリイソシアネート類、助剤を含み、樹脂発泡体は、反応性組成物を反応させて形成された硬質ウレタンであることが好ましい。   The reactive composition preferably contains at least polyols, aromatic polyisocyanates, and auxiliaries, and the resin foam is preferably a hard urethane formed by reacting the reactive composition.

本発明によれば、FRP被覆構造体を製造する際に、液状樹脂が低密度の内部層に含浸されるのを防ぐことができる。従って、液状樹脂のコアへの浸入による重量増加を防止するとともに、液状樹脂の注入量の増大を防ぐことができる。また、従来のコアとFRP皮膜との間に遮蔽フィルムを介在させる工程を省略することができ、生産性の向上を図り、製造コストを低減できる。そして、従来の遮蔽フィルムのしわに起因した外形状の変形も防ぐことができ、FRP被覆構造体の寸法精度を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to prevent the liquid resin from being impregnated in the low-density inner layer when manufacturing the FRP-coated structure. Accordingly, it is possible to prevent an increase in weight due to the penetration of the liquid resin into the core and an increase in the injection amount of the liquid resin. Moreover, the process of interposing a shielding film between the conventional core and the FRP film can be omitted, so that productivity can be improved and manufacturing cost can be reduced. And the deformation | transformation of the external shape resulting from the wrinkle of the conventional shielding film can also be prevented, and the dimensional accuracy of a FRP coating | coated structure can be improved.

FRP被覆構造体の構成を説明する断面図。Sectional drawing explaining the structure of a FRP coating | coated structure. 図1のA部を拡大した図。The figure which expanded the A section of FIG. 従来技術を示す断面図。Sectional drawing which shows a prior art.

本発明の製造方法では、反応性組成物をモールド内で発泡させて樹脂発泡体を成形し、高密度のスキン層と低密度の内部層を有するコアを製造する工程と、コアを強化繊維基材で被覆し、強化繊維基材に液状樹脂を注入して加熱硬化させてFRP皮膜を形成する工程とを含む。   In the production method of the present invention, the reactive composition is foamed in a mold to form a resin foam, and a core having a high-density skin layer and a low-density inner layer is produced. Covering with a material, injecting a liquid resin into the reinforcing fiber base material, and heat-curing to form an FRP film.

反応性組成物をモールド内で発泡させると、高密度のスキン層と低密度の内部層を有する樹脂発泡体を形成することができる。従って、この樹脂発泡体をコアとしてFRP被覆構造体を製造すべく、例えばRTM法やVARTM法によって強化繊維基材に液状樹脂を注入した場合に、高密度のスキン層で液状樹脂の浸入を遮断し、液状樹脂が低密度の内部層に含浸されるのを防ぐことができる。従って、液状樹脂のコアへの含浸による重量増大を防ぎ、また、液状樹脂の注入量を適切な量として材料コストの高騰を抑制できる。   When the reactive composition is foamed in the mold, a resin foam having a high-density skin layer and a low-density inner layer can be formed. Therefore, in order to produce an FRP coated structure with this resin foam as the core, for example, when liquid resin is injected into the reinforcing fiber base by the RTM method or VARTM method, the infiltration of the liquid resin is blocked by the high-density skin layer. In addition, the liquid resin can be prevented from being impregnated in the low-density inner layer. Therefore, an increase in weight due to the impregnation of the liquid resin into the core can be prevented, and an increase in the material cost can be suppressed by setting the injection amount of the liquid resin to an appropriate amount.

そして、従来と比較して、コアに遮蔽フィルムを接着してコアとFRP皮膜との間に介在させる工程を省略することができるので、生産性の向上を図り、製造コストを低減できる。そして、従来の遮蔽フィルムのしわに起因した外形状の変形も防ぐことができ、FRP被覆構造体の寸法精度を向上させることができる。   And since the process which adhere | attaches a shielding film on a core and interposes between a core and a FRP film | membrane can be abbreviate | omitted compared with the past, productivity can be improved and manufacturing cost can be reduced. And the deformation | transformation of the external shape resulting from the wrinkle of the conventional shielding film can also be prevented, and the dimensional accuracy of a FRP coating | coated structure can be improved.

反応性組成物は、少なくともポリオール類と、芳香族ポリイソシアネート類と、助剤を含み、樹脂発泡体は、反応性組成物をモールド内で反応及び発泡させることによって得られる硬質ウレタンからなる。助剤には、触媒、整泡剤、発泡剤である水等が含まれている。   The reactive composition includes at least a polyol, an aromatic polyisocyanate, and an auxiliary agent, and the resin foam is made of a hard urethane obtained by reacting and foaming the reactive composition in a mold. The auxiliary agent includes a catalyst, a foam stabilizer, water as a foaming agent, and the like.

(ポリオール類)
ポリエーテルポリオールとしては、多価アルコール、糖類、フェノール類、フェノール誘導体、芳香族アミンなどにアルキレンオキサイドを付加して得られるものであり、例えばグリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリストール、シュークロース、ソルビトール、ノボラック、ノニルフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、トレリンジアミン、ジフェニルメタンジアミンなどの単独または2種類以上にアルキレンオキサイドを付加して得られる。
(Polyols)
The polyether polyol is obtained by adding an alkylene oxide to a polyhydric alcohol, saccharide, phenol, phenol derivative, aromatic amine, etc., for example, glycerin, propylene glycol, dipropylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, It is obtained by adding alkylene oxide to one or more of trimethylolpropane, pentaerythritol, sucrose, sorbitol, novolak, nonylphenol, bisphenol A, bisphenol F, trelindiamine, diphenylmethanediamine and the like.

(イソシアネート類)
イソシアネート基を複数有する化合物であって、具体的には、トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリフェニルメタントリイソシアネート、キシレンジイソシアネート(XDI)などの芳香族ポリイソシアネート類、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)などの脂肪族ポリイソシアネート類、またはこれらとポリオールとの反応による遊離イソシアネートプレポリマー類、カルボジイミド変性ポリイソシアネート類などの変性ポリイソシアネート類、さらにはこれらの混合ポリイソシアネートなどが用いられる。これらのうち、トリレンジイソシアネート及びその誘導体、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネートおよびその誘導体が好ましく、これらを混合して使用することもできる。
(Isocyanates)
A compound having a plurality of isocyanate groups, specifically, tolylene diisocyanate (TDI), 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), triphenylmethane triisocyanate, xylene diisocyanate Aromatic polyisocyanates such as (XDI), alicyclic polyisocyanates such as isophorone diisocyanate (IPDI) and dicyclohexylmethane diisocyanate, aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), or reaction of these with polyols Free isocyanate prepolymers, modified polyisocyanates such as carbodiimide-modified polyisocyanates, and mixed polyisocyanates of these It is needed. Of these, tolylene diisocyanate and derivatives thereof, and 4,4-diphenylmethane diisocyanate and derivatives thereof are preferable, and these can also be mixed and used.

(触媒)
ヌレート化触媒として公知のものを使用することができる。例えば、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム塩、ナフテン酸鉛、オクチル酸鉛などのカルボン酸金属塩、ナトリウムエトキシドなどのアルコラート化合物、カリウムフェノキシドなどのフェノラート化合物、アセチルアセトン金属塩などの金属錯化合物、1,3,5−トリス(ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−S−トリアジンなどのトリアジン類、3級アミンのカルボン酸塩などの4級アンモニウム化合物、2−エチルアジリジンなどのアジリジン類や2,4,6−トリスアミノメチルフェノール、1,5−ジアザ−ビシクロ[4.3.0]ノネン−5、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−ウンデセン−7などのアミン系化合物が挙げられる。また、アミン触媒を併用することも可能であり、例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルメチレンジアミン及びジメチルアミノエタノールなどが挙げられる。
(catalyst)
A well-known nurating catalyst can be used. For example, potassium acetate, potassium octylate, carboxylic acid metal salts such as lead naphthenate and lead octylate, alcoholate compounds such as sodium ethoxide, phenolate compounds such as potassium phenoxide, metal complex compounds such as acetylacetone metal salt, 1, Triazines such as 3,5-tris (dimethylaminopropyl) hexahydro-S-triazine, quaternary ammonium compounds such as tertiary amine carboxylates, aziridines such as 2-ethylaziridine and 2,4,6-tris Examples thereof include amine compounds such as aminomethylphenol, 1,5-diaza-bicyclo [4.3.0] nonene-5, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -undecene-7. An amine catalyst can be used in combination, and examples thereof include triethylamine, triethylenediamine, tetramethylethylenediamine, pentamethyldiethylenetriamine, dimethylmethylenediamine, and dimethylaminoethanol.

(整泡剤)
線状または分枝ポリエーテル−シロキサン共重合体を用いることができ、例えばポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのポリオキシアルキレン共重合体が挙げられる。
(Foam stabilizer)
Linear or branched polyether-siloxane copolymers can be used, and examples include polyoxyalkylene copolymers such as polyoxyalkylene alkyl ethers.

強化繊維基材は、炭素繊維やガラス繊維などの強化繊維からなる織布、不織布、編布、あるいは強化繊維を並行に配向させたシートを相互に配向方向が異なるように積層してステッチで一体化した多軸ステッチ基材などが用いられる。   Reinforcing fiber base materials are woven fabrics, nonwoven fabrics, knitted fabrics made of carbon fiber or glass fibers, or sheets with reinforcing fibers oriented in parallel and laminated together so that the orientation directions are different from each other. A multi-axis stitch base material or the like is used.

液状樹脂には、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、フェノール樹脂など、マトリックス樹脂として一般的な熱硬化性樹脂が用いられる。また、熱硬化性樹脂の代わりに、熱可塑性樹脂を用いてもよい。   As the liquid resin, a general thermosetting resin as a matrix resin such as an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin, or a phenol resin is used. Moreover, you may use a thermoplastic resin instead of a thermosetting resin.

そして、本発明では、樹脂発泡体に液状樹脂の通過を阻止する塗料を塗布してもよい。これにより、樹脂発泡体の表面に、液状樹脂の通過を阻止する塗料の塗膜を形成することができ、液状樹脂が低密度の内部層に含浸されるのを確実に防ぐことができる。   And in this invention, you may apply | coat the coating material which blocks | prevents passage of liquid resin to a resin foam. Thereby, the coating film of the coating which blocks | prevents passage of liquid resin can be formed in the surface of a resin foam, and it can prevent reliably impregnating liquid resin with a low-density internal layer.

塗料には、例えばポリウレタン樹脂やエポキシ樹脂が用いられ、樹脂発泡体への塗布は、塗料を噴霧するスプレー方式や、塗料バス内に貯留された塗料の中に樹脂発泡体を没入させるディッピング方式によって行われる。   For example, polyurethane resin or epoxy resin is used as the paint, and the resin foam is applied by a spray method in which the paint is sprayed or a dipping method in which the resin foam is immersed in the paint stored in the paint bath. Done.

また、本発明では、樹脂発泡体をモールドから脱型した後に、樹脂発泡体のバリ取りを行い、その樹脂発泡体のバリ取りされた部位に、液状樹脂の通過を阻止する塗料を塗布してもよい。樹脂発泡体をモールド成形すると、割型の合わせ目に沿って樹脂発泡体にバリが形成されることがある。そして、このバリを取り除く際に、高密度のスキン層を破壊するおそれがあり、かかる部位を通過して低密度の内部層に液状樹脂が含浸することが懸念される。   Further, in the present invention, after removing the resin foam from the mold, the resin foam is deburred, and a coating that prevents passage of the liquid resin is applied to the deburred portion of the resin foam. Also good. When the resin foam is molded, burrs may be formed in the resin foam along the split mold joints. And when removing this burr | flash, there exists a possibility of destroying a high-density skin layer, and there exists a concern that a liquid resin may impregnate a low-density internal layer through this site | part.

そこで、樹脂発泡体のバリ取りされた部位に補修材として塗料を塗布して塗膜を形成する。これにより、バリ取りによって破壊された部位を塗料で埋めて補修し、かかる部位を通過して低密度の内部層に液状樹脂が浸入するのを防ぐことができる。   Therefore, a paint is applied as a repair material to the deburred portion of the resin foam to form a coating film. Thereby, the part destroyed by the deburring can be repaired by filling with the paint, and the liquid resin can be prevented from entering the low-density inner layer through the part.

また、本発明では、予めモールドの成形面に液状樹脂の通過を阻止する塗料を塗布し、その後で反応性組成物をモールド内で発泡させて樹脂発泡体をモールド成形するインモールドコートを行い、高密度のスキン層と低密度の内部層を有し、さらにスキン層の外面が塗料の塗膜で覆われたコアを製造し、そのコアを強化繊維基材で被覆して、強化繊維基材に液状樹脂を注入して加熱硬化させることによってFRP皮膜を形成することとしてもよい。   Further, in the present invention, a coating for preventing the passage of the liquid resin is applied in advance to the molding surface of the mold, and then an in-mold coating is performed in which the reactive composition is foamed in the mold to mold the resin foam. A core having a high-density skin layer and a low-density inner layer, the outer surface of the skin layer being covered with a paint film, and coating the core with a reinforcing fiber base, It is good also as forming a FRP film | membrane by inject | pouring liquid resin into this and making it heat-harden.

これによれば、スキン層と塗膜を同時処理で形成することができ、より少ない工程数で高機能のコアを得ることができ、高密度のスキン層と、そのスキン層の外面を覆う塗膜の両方によって、液状樹脂が低密度の内部層に含浸されるのを防ぐことができる。   According to this, a skin layer and a coating film can be formed by simultaneous treatment, a high-functional core can be obtained with a smaller number of steps, and a high-density skin layer and a coating covering the outer surface of the skin layer can be obtained. Both of the membranes can prevent the liquid resin from being impregnated in the low density inner layer.

また、インモールドコートによって、モールド成形特有のセル荒れを防ぎ、高密度のスキン層を貫通して低密度の内部層と外部との間を連通する、いわゆるオープンセルが樹脂発泡体の外表面に形成されるのを防止し、液状樹脂の内部層への含浸を効果的に防ぐことができる。また、インモールドコートを行うことによって、モールドの合わせ目を塗料で埋めることができ、樹脂発泡体のバリの発生量を低減することができる。   Also, the in-mold coating prevents the cell roughness peculiar to molding, and the so-called open cell that penetrates the high-density skin layer and communicates between the low-density inner layer and the outside is formed on the outer surface of the resin foam. It can be prevented from being formed, and impregnation of the liquid resin into the inner layer can be effectively prevented. Further, by performing in-mold coating, the joint of the mold can be filled with a paint, and the amount of burrs generated in the resin foam can be reduced.

従って、本発明のFRP被覆構造体の製造方法によれば、液状樹脂のコア内への浸入を阻止でき、軽量性に優れたFRP被覆構造体を得ることができる。   Therefore, according to the method for producing an FRP-covered structure of the present invention, it is possible to prevent the liquid resin from entering the core and obtain an FRP-covered structure excellent in lightness.

[実施例]
以下、本発明の実施例について説明する。
図1は、FRP被覆構造体1の構成を説明する断面図、図2は、図1のA部を拡大した図である。本発明の製造方法により製造されるFRP被覆構造体1は、例えば自動車の車体フレームのような比較的大型の部材であり、図1に示すように、樹脂発泡体からなるコア2がFRP皮膜4で被覆された構造を有する。
[Example]
Examples of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the FRP-covered structure 1, and FIG. 2 is an enlarged view of part A in FIG. An FRP covering structure 1 manufactured by the manufacturing method of the present invention is a relatively large member such as a body frame of an automobile, for example. As shown in FIG. 1, a core 2 made of a resin foam has an FRP coating 4. It has a structure coated with.

コア2は、反応性組成物をモールド内で発泡させた硬質ウレタンの樹脂発泡体からなり、図2に示すように、高密度のスキン層12と低密度の内部層11を有する。高密度のスキン層12は、低密度の内部層11を外部から隔絶するようにその外側を覆っている。そして、コア2の外表面は、液状樹脂の通過を阻止する塗料の塗膜3によって覆われている。   The core 2 is made of a hard urethane resin foam obtained by foaming a reactive composition in a mold, and has a high-density skin layer 12 and a low-density inner layer 11 as shown in FIG. The high density skin layer 12 covers the outside so as to isolate the low density inner layer 11 from the outside. And the outer surface of the core 2 is covered with the coating film 3 of the paint which prevents passage of liquid resin.

FRP皮膜4は、強化繊維基材とマトリックス樹脂とからなり、強化繊維基材に液状のマトリックス樹脂が含浸されて、加熱硬化することによって形成されている。マトリックス樹脂は、液状状態でRTM法により強化繊維基材に注入される。   The FRP film 4 is composed of a reinforcing fiber base material and a matrix resin, and is formed by impregnating the reinforcing fiber base material with a liquid matrix resin and curing by heating. The matrix resin is injected into the reinforcing fiber base material in the liquid state by the RTM method.

表1は、FRP被覆構造体1の製造に用いられる材料の詳細を示す。   Table 1 shows details of the materials used in the manufacture of the FRP coated structure 1.

Figure 2010221502
Figure 2010221502

上記構成を有するFRP被覆構造体1を製造するには、まず、図示していない予め45℃から50℃に加熱されたモールドの成形面に離型材23を塗布し、次いでインモールドコート用の塗料24を塗布する。そして、型締めした後に、素原料21を100部と素原料22を240部とを専用の注入機を用いてモールド内に注入し、モールド内で反応性組成物として反応させて発泡させる。モールドは、加温手段によって加温されてその温度が45℃から50℃に維持されており、反応性組成物の反応が好適に行われるように設定されている。   In order to manufacture the FRP coating structure 1 having the above-described configuration, first, a release material 23 is applied to a molding surface of a mold (not shown) heated in advance from 45 ° C. to 50 ° C., and then a paint for in-mold coating 24 is applied. Then, after clamping, 100 parts of the raw material 21 and 240 parts of the raw material 22 are injected into the mold using a dedicated injection machine, and reacted as a reactive composition in the mold to cause foaming. The mold is heated by a heating means and the temperature is maintained at 45 ° C. to 50 ° C., and is set so that the reaction of the reactive composition is suitably performed.

そして、所定のキュア時間が経過した後に型開きして、樹脂発泡体をモールドから脱型し、樹脂発泡体にバリ取り加工を施す。そして、バリ取りされた部位に補修材25を塗布して塗膜3を補修する。上記作業によって、高密度のスキン層12と低密度の内部層11を有するとともにスキン層12の外面が塗料24の塗膜3で覆われたコア2が製造される。   Then, after a predetermined curing time has elapsed, the mold is opened, the resin foam is removed from the mold, and the resin foam is deburred. And the repair material 25 is apply | coated to the site | part deburred and the coating film 3 is repaired. By the above operation, the core 2 having the high-density skin layer 12 and the low-density inner layer 11 and having the outer surface of the skin layer 12 covered with the coating film 3 of the paint 24 is manufactured.

次に、コア2が強化繊維基材で覆われる。強化繊維基材は、強化繊維である炭素繊維を織って組織されたものであり、図示していないブレーダ機によってコア2に巻装されて、コア2の外周面全面を被覆する。   Next, the core 2 is covered with a reinforcing fiber substrate. The reinforcing fiber base material is formed by weaving carbon fibers, which are reinforcing fibers, and is wound around the core 2 by a brader machine (not shown) to cover the entire outer peripheral surface of the core 2.

そして、強化繊維基材に液状樹脂を注入して加熱硬化させる。ここでは、コア2と強化繊維基材が、コア2の外周面に強化繊維基材が巻装された状態で成形型のキャビティ内に収容されて、型締めされ、キャビティ内に液状樹脂であるエポキシ樹脂が注入されて強化繊維基材に含浸される。それから、ヒータによって成形型内で加熱硬化させる。これにより、FRP皮膜4が形成されて、FRP被覆構造体1が得られる。   And liquid resin is inject | poured into a reinforced fiber base material, and it heat-hardens it. Here, the core 2 and the reinforcing fiber base material are housed in a cavity of a molding die in a state where the reinforcing fiber base material is wound around the outer peripheral surface of the core 2, and are clamped, and are liquid resin in the cavity. Epoxy resin is injected and impregnated into the reinforcing fiber substrate. Then, it is cured by heating in a mold with a heater. Thereby, the FRP film 4 is formed and the FRP coating structure 1 is obtained.

液状樹脂には2液混合タイプのエポキシ樹脂を用いた。そして、コア2に対する樹脂の含浸性を評価した結果、コア2への含浸が認められず、含浸が適切に防止されているとの結果が得られた。   As the liquid resin, a two-component mixed epoxy resin was used. And as a result of evaluating the resin impregnation property with respect to the core 2, the impregnation to the core 2 was not recognized and the result that the impregnation was prevented appropriately was obtained.

コア2は、その外表面を塗膜3で覆うことによって強度が向上されている。従って、塗膜3で被覆しない場合と比較して、内部層11の密度を小さくすることができる。本実施例では、内部層11は、0.05g/cmから0.5g/cmの密度を有するように設定されている。そして、コア2は、0.1MPaから2.0MPaの圧縮強度を有する。 The strength of the core 2 is improved by covering the outer surface with the coating film 3. Therefore, the density of the inner layer 11 can be reduced as compared with the case where the coating layer 3 is not used. In this embodiment, inner layer 11 is set from 0.05 g / cm 3 to have a density of 0.5 g / cm 3. The core 2 has a compressive strength of 0.1 MPa to 2.0 MPa.

以上、本発明の実施例について図を用いて詳述したが、本発明は上述の実施例の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。   As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail using the figure, this invention is not limited to the content of the above-mentioned Example, Even if there is a design change etc. in the range which does not deviate from the summary of this invention. These are included in the present invention.

1 FRP被覆構造体
2 コア
3 塗膜
4 FRP皮膜
11 内部層
12 スキン層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 FRP coating structure 2 Core 3 Coating film 4 FRP coating 11 Inner layer 12 Skin layer

Claims (8)

樹脂発泡体からなるコアがFRP皮膜で被覆されたFRP被覆構造体を製造する方法において、
反応性組成物をモールド内で発泡させて前記樹脂発泡体を成形し、高密度のスキン層と低密度の内部層を有する前記コアを製造する工程と、
該コアを強化繊維基材で被覆し、該強化繊維基材に液状樹脂を注入して加熱硬化させて前記FRP皮膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とするFRP被覆構造体の製造方法。
In a method for producing an FRP-coated structure in which a core made of a resin foam is coated with an FRP film,
Forming the resin foam by foaming a reactive composition in a mold, and manufacturing the core having a high-density skin layer and a low-density inner layer;
Coating the core with a reinforcing fiber substrate, injecting a liquid resin into the reinforcing fiber substrate and heat-curing to form the FRP film;
The manufacturing method of the FRP coating structure characterized by including this.
前記コア製造工程では、
前記樹脂発泡体に前記液状樹脂の通過を阻止する塗料を塗布する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のFRP被覆構造体の製造方法。
In the core manufacturing process,
The method for producing an FRP-coated structure according to claim 1, further comprising a step of applying a coating material that prevents the liquid resin from passing through the resin foam.
前記コア製造工程では、
前記樹脂発泡体を前記モールドから脱型した後に、前記樹脂発泡体のバリ取りを行い、前記樹脂発泡体のバリ取りされた箇所に前記塗料を塗布する工程を含むことを特徴とする請求項2に記載のFRP被覆構造体の製造方法。
In the core manufacturing process,
3. The method according to claim 2, further comprising: deburring the resin foam after removing the resin foam from the mold and applying the paint to a deburred portion of the resin foam. The manufacturing method of the FRP coating | coated structure body of description.
樹脂発泡体からなるコアがFRP皮膜で被覆されたFRP被覆構造体を製造する方法において、
モールドの成形面に液状樹脂の通過を阻止する塗料を塗布する工程と、
反応性組成物を前記モールド内で発泡させて前記樹脂発泡体を成形し、高密度のスキン層と低密度の内部層とを有し、前記スキン層の外面が前記塗料の塗膜で覆われた前記コアを製造する工程と、
該コアを強化繊維基材で被覆し、該強化繊維基材に液状樹脂を注入して加熱硬化させて前記FRP皮膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とするFRP被覆構造体の製造方法。
In a method for producing an FRP-coated structure in which a core made of a resin foam is coated with an FRP film,
Applying a paint that prevents the passage of liquid resin on the molding surface of the mold;
The resin foam is formed by foaming a reactive composition in the mold, and has a high-density skin layer and a low-density inner layer, and the outer surface of the skin layer is covered with the coating film of the paint. Manufacturing the core;
Coating the core with a reinforcing fiber substrate, injecting a liquid resin into the reinforcing fiber substrate and heat-curing to form the FRP film;
The manufacturing method of the FRP coating structure characterized by including this.
前記コアの圧縮強度が、0.1MPaから2.0MPaとなるように前記反応性組成物の発泡条件を設定したことを特徴とする請求項4に記載のFRP被覆構造体の製造方法。   The method for producing an FRP-coated structure according to claim 4, wherein the foaming conditions of the reactive composition are set so that the compressive strength of the core is 0.1 MPa to 2.0 MPa. 前記コアの前記内部層の密度が、0.05g/cmから0.5g/cmとなるように前記反応性組成物の発泡条件を設定したことを特徴とする請求項4に記載のFRP被覆構造体の製造方法。 5. The FRP according to claim 4, wherein the foaming conditions of the reactive composition are set so that the density of the inner layer of the core is 0.05 g / cm 3 to 0.5 g / cm 3. A manufacturing method of a covering structure. 前記反応性組成物は、少なくともポリオール類、芳香族ポリイソシアネート類、助剤を含み、
前記樹脂発泡体は、前記反応性組成物を反応させて形成された硬質ウレタンであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一つに記載のFRP被覆構造体の製造方法。
The reactive composition includes at least polyols, aromatic polyisocyanates, and auxiliary agents,
The said resin foam is a hard urethane formed by making the said reactive composition react, The manufacturing method of the FRP coating | coated structure as described in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
前記請求項1から請求項7のいずれか一つに記載のFRP被覆構造体の製造方法により製造されたことを特徴とするFRP被覆構造体。   An FRP coating structure manufactured by the method for manufacturing an FRP coating structure according to any one of claims 1 to 7.
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