JP2986559B2 - Method for manufacturing flat lightweight structure - Google Patents

Method for manufacturing flat lightweight structure

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JP2986559B2
JP2986559B2 JP3012658A JP1265891A JP2986559B2 JP 2986559 B2 JP2986559 B2 JP 2986559B2 JP 3012658 A JP3012658 A JP 3012658A JP 1265891 A JP1265891 A JP 1265891A JP 2986559 B2 JP2986559 B2 JP 2986559B2
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thermosetting resin
fibrous sheets
resin particles
partition member
lightweight
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は平板状の軽量な構造体を
製造する方法に関するものである。更に詳しくは、表層
部が繊維強化樹脂(FRP)であり中心部が軽量な層で
あるサンドイッチ構造をもつ平板状の積層構造体を連続
的又は断続的に製造する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a flat, lightweight structure. More specifically, the present invention relates to a method for continuously or intermittently manufacturing a flat laminated structure having a sandwich structure in which the surface layer is a fiber reinforced resin (FRP) and the center is a lightweight layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】住宅などの建築物や航空機、鉄道、自動
車、船などの輸送車両やコンテナーの構造パネルとして
種々のものが知られている。その中で軽量性、遮音性、
断熱性などの特徴を有するものとして、芯体としてフォ
ームを用い、その両側にガラス繊維などの繊維で強化さ
れた不飽和ポリエステルやエポキシのような熱硬化性樹
脂の表層を有する構造パネルがある。
2. Description of the Related Art Various types of structural panels are known for buildings such as houses, transport vehicles such as aircraft, railways, automobiles, ships, and containers. Among them, lightweight, sound insulation,
There is a structural panel having characteristics such as heat insulating properties, in which a foam is used as a core body, and on both sides thereof, a surface layer of a thermosetting resin such as unsaturated polyester or epoxy reinforced with fiber such as glass fiber is used.

【0003】従来から良く知られている技術として、強
化繊維のプリプレグの間に板状の硬質フォームを挾んで
圧縮成形する方法があるが、圧縮成形によるため、プレ
スされる面に圧力分布ができ、芯体と強化繊維の界面で
の接着が十分ではない部分ができて品質にバラツキがで
やすい。さらに十分な曲げ強さを得るためには十分では
なく、特公昭54−14156号公報に記載のように、
この種のパネルの構造上の強度を増加させるために芯体
に硬い部材を補強部材として納める試みが行われている
が、この部材と芯体との接着を確実に行うのが困難であ
り、パネルの製作が複雑になる。
[0003] As a well-known technique, there is a method in which a plate-like rigid foam is sandwiched between prepregs of reinforcing fibers, and compression molding is performed. In addition, there is a portion where the adhesion at the interface between the core and the reinforcing fiber is not sufficient, and the quality tends to vary. It is not enough to obtain a sufficient bending strength, and as described in JP-B-54-14156,
Attempts have been made to put a rigid member in the core as a reinforcing member in order to increase the structural strength of this type of panel, but it is difficult to reliably adhere this member to the core. Panel fabrication becomes complicated.

【0004】また、ハニカムサンドイッチ構造体のハニ
カムの空隙部に液状の発泡硬化性樹脂を充填する方法
(特公昭60−21540号)が知られている。この場
合、液状の発泡硬化性樹脂がフォームを構成すると共に
繊維質シートに含浸することになるが、このため繊維質
シートとして特に含浸性のよい素材を選択する必要があ
り、表面層の機械的物性が犠牲にされるのみならず、発
泡による気体が繊維表面にボイドとなって残るため構造
体の強度が低くなる上に、繊維質シートに含浸させるた
めの必要な圧力を維持するために自由発泡に比べて形成
されるフォーム部の比重が重くなり、成形されたパネル
は軽量性が重要な用途には難がある。更に、ポリウレタ
ンなどの液状の発泡硬化樹脂は注入中に発泡するので、
繊維質シートでハニカム材を押さえて閉空間を形成する
以前に、空隙部から溢れる等のトラブルが起こりやす
い。
[0004] Also, a method of filling a liquid crystal foaming curable resin into the voids of the honeycomb of the honeycomb sandwich structure (Japanese Patent Publication No. 60-21540) is known. In this case, the liquid foaming curable resin constitutes the foam and impregnates the fibrous sheet. For this reason, it is necessary to select a material having particularly good impregnating properties as the fibrous sheet. Not only is the physical property sacrificed, but the gas due to foaming remains on the fiber surface as voids, which reduces the strength of the structure and frees the pressure required to impregnate the fibrous sheet. The specific gravity of the foam portion formed is higher than that of foaming, and the molded panel is difficult to use in applications where lightness is important. In addition, liquid foaming resin such as polyurethane foams during injection,
Before the honeycomb material is pressed by the fibrous sheet to form a closed space, troubles such as overflow from the void are likely to occur.

【0005】さらに、ハニカムサンドイッチ構造体のハ
ニカムの空隙部に、未発泡ポリスチレン・ビーズなどの
発泡性熱可塑性樹脂粒子を充填する方法も知られている
が、この場合、繊維質シートを事前にプリプレグとして
処理しておいてハニカムと接着するようにする必要があ
る。空隙部に充填した発泡性熱可塑性樹脂粒子の膨張前
に繊維質シートとハニカム材を押さえて閉空間とする
と、発泡性熱可塑性樹脂粒子の膨張に際して気体の逃げ
場がなくなるというトラブルが生じる。空隙部に充填し
た発泡性熱可塑性樹脂粒子が膨張しつつある条件では、
繊維質シートでハニカム材を押さえて閉空間を形成する
以前に空隙部から溢れるトラブルが起こりやすい。さら
にこの場合も繊維質シート(プリプレグ)とフォームの
十分な接着を得るために必要な圧力を維持するために自
由発泡に比べて形成されるフォーム部の比重は重くな
り、成形されたパネルは軽量性が重要な用途には難があ
る。
[0005] Further, a method of filling expandable thermoplastic resin particles such as unexpanded polystyrene beads into the void portions of the honeycomb of the honeycomb sandwich structure is known. In this case, a fibrous sheet is prepreg-prepared in advance. It is necessary to bond the honeycomb with the honeycomb. If the fibrous sheet and the honeycomb material are pressed before the expansion of the expandable thermoplastic resin particles filled in the voids to form a closed space, there occurs a problem that there is no escape for gas when the expandable thermoplastic resin particles expand. Under conditions where the expandable thermoplastic resin particles filled in the voids are expanding,
Before the honeycomb material is pressed by the fibrous sheet to form a closed space, a trouble that overflows from the gap easily occurs. Furthermore, in this case, the specific gravity of the formed foam part is higher than that of the free foam in order to maintain the pressure necessary for obtaining sufficient adhesion between the fibrous sheet (prepreg) and the foam, and the molded panel is lighter. There are difficulties in applications where performance is important.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、軽量で十分な曲げ強さを持った、平板形状の
構造体を、簡単に、安定した品質のものを、効率的に製
造することの出来る方法を提供しようとするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a simple and stable quality plate-shaped structure having light weight and sufficient bending strength. It is intended to provide a method that can be manufactured.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題は、平板状の
軽量な構造体を製造するに際して、(a)並送されつつ
ある上下の繊維質シートの間の空隙に軽量の固形物を納
めた仕切り部材を設置すること、(b)熱膨張性樹脂粒
子と液状の熱硬化性樹脂の混合物を上記繊維質シートお
よび/または軽量の固形物に塗布すること、(c)上下
の繊維質シートにより軽量の固形物を納めた仕切り部材
を挟持して加熱するゾーンを持った成形部に導き、該成
形部での加熱による熱膨張性樹脂粒子の膨張により、上
下の繊維質シートと仕切部材とで囲まれた閉空間を満た
すとともに、熱硬化性樹脂の一部を上下の繊維質シート
に浸透させて表層部に至らしめ、硬化させること、を特
徴とする本発明の方法によって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method for manufacturing a light-weight plate-like structure, which comprises the steps of (a) placing a light-weight solid substance in a gap between upper and lower fibrous sheets being fed in parallel. (B) applying a mixture of heat-expandable resin particles and a liquid thermosetting resin to the fibrous sheet and / or lightweight solid, (c) upper and lower fibrous sheets By guiding a molding member having a zone for holding and heating a partition member containing a lightweight solid material, the expansion of the thermally expandable resin particles by heating in the molding portion causes the upper and lower fibrous sheets and the partition member to expand. , And a part of the thermosetting resin is made to permeate into the upper and lower fibrous sheets to reach the surface layer portion and is cured, thereby achieving the present invention.

【0008】次に、図面を参照しながら、本発明方法の
具体的な実施態様を2例挙げて説明するが、本発明の範
囲はこれらに限定されるものではない。
Next, two specific embodiments of the method of the present invention will be described with reference to the drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.

【0009】図1は本発明の方法の一実施態様を示す工
程の概略図である。図1において、成形素材である下側
の繊維質シート(1)がロールより引き出されて下側コ
ンベア(11)に提供され、熱膨張性樹脂粒子と液状の
熱硬化性樹脂の混合物が注入機(22)のノズルを経て
繊維質シート(1)の上に塗布される。次に、軽量の固
形物をその中に納めた複数の仕切り部材(3)が、供給
機(21)により、この繊維質シート(1)の上に並ぶ
よう逐次セットされる。引続き、仕切り部材(3)の上
に熱膨張性樹脂粒子と液状の熱硬化性樹脂の混合物が注
入機(23)のノズルを経て塗布される。
FIG. 1 is a schematic view of the steps showing one embodiment of the method of the present invention. In FIG. 1, a lower fibrous sheet (1), which is a molding material, is drawn out of a roll and provided to a lower conveyor (11), and a mixture of thermally expandable resin particles and a liquid thermosetting resin is injected into an injection machine. It is applied onto the fibrous sheet (1) through the nozzle of (22). Next, the plurality of partition members (3) containing light solids therein are sequentially set by the feeder (21) so as to be arranged on the fibrous sheet (1). Subsequently, a mixture of the heat-expandable resin particles and the liquid thermosetting resin is applied onto the partition member (3) through the nozzle of the injector (23).

【0010】次いで、上側の繊維質シート(2)がロー
ルより引き出されて、仕切り部材(3)の上に被せた状
態で上側のコンベア(12)でプレスされながら成形部
の加熱ゾーン(13)に送られる。加熱ゾーン(13)
での加熱により前に塗布した熱膨張性樹脂粒子が膨張し
たのち固化すると同時に熱硬化性樹脂が硬化するが、そ
の際熱硬化性樹脂の少なくともその一部が上記粒子の膨
張による圧力にて上下の繊維質シートに浸透し、表層部
に至って硬化し、平板形状の軽量構造体(4)となって
成形部より出てきて、図示されていない引取り装置によ
り引き取られ、必要なら耳となる両端をカットしたうえ
で定尺に切断される。上記の仕切り部材(3)は、図3
に示すように、該仕切り部材の中に繊維マット(3a)
とプラスチックスフォームの如き軽量の固形物(3b)
とを内蔵している。
Next, the upper fibrous sheet (2) is pulled out from the roll, and is pressed on the upper conveyor (12) in a state where it is placed on the partition member (3) while being heated by the heating zone (13) of the forming section. Sent to Heating zone (13)
The heat-curable resin particles previously applied are expanded by heating, and then solidified and then cured simultaneously with the thermosetting resin. At this time, at least a part of the thermosetting resin rises and falls due to the pressure caused by the expansion of the particles. Permeates into the fibrous sheet, hardens to the surface layer portion, becomes a light-weight structure (4) in the form of a flat plate, emerges from the molded portion, is taken off by a take-off device (not shown), and becomes an ear if necessary. It is cut to a fixed size after cutting both ends. The partition member (3) is shown in FIG.
As shown in the figure, a fiber mat (3a) is provided in the partition member.
And lightweight solids such as plastic foam (3b)
And built-in.

【0011】成形部の加熱ゾーン(13)は、上・下面
がエンドレスベルトで構成されているだけのものでよい
が、成形により硬化した樹脂などがバリとなって出てく
るのが問題になる場合は、特公昭60−21540号に
記載されているような、入口および出口を有し、その断
面形状が板状となるように形成された筒状の通路であ
り、該通路の壁面は上・下面および左・右側面がエンド
レスベルトで構成されているものが用い得る。
The heating zone (13) of the molding section may be one in which the upper and lower surfaces are merely constituted by endless belts, but there is a problem that resin or the like cured by molding comes out as burrs. In this case, as described in Japanese Patent Publication No. 60-21540, a cylindrical passage having an inlet and an outlet and having a plate-shaped cross section is formed, and the wall surface of the passage is an upper surface. -The lower surface and the left and right side surfaces may be constituted by endless belts.

【0012】本発明方法では、加熱ゾーンの後(下流
側)に成形体の温度を下げるために、必要に応じて冷却
ゾーン(図示せず)が設けられてもよい。
In the method of the present invention, a cooling zone (not shown) may be provided, if necessary, after the heating zone (downstream side) in order to lower the temperature of the compact.

【0013】図2は本発明の他の実施態様を示す工程の
概略図である。図2において、下側の繊維質シート(5
1)がロールより引き出され、下側コンベア(61)に
供給され、熱膨張性樹脂粒子と液状の熱硬化性樹脂の混
合物が注入機(72)のノズルを経てシートの上に塗布
される。次に、供給機(71)を用いて、図4に示すよ
うな構成の仕切り部材(53)がこの繊維質シートの上
に逐次セットされる。そして各仕切り部材(53)の空
隙のそれぞれに、ロボット(74)を用いて直方体にカ
ットされた比重0.05のポリイミド・フォームの如き
軽量固形物が納められる。仕切り部材(53)の上に
も、熱膨張性樹脂粒子と液状の熱硬化性樹脂の混合物が
注入機(74)のノズルを経て塗布される。上側の繊維
質シート(52)がロールより引き出されて、上側のコ
ンベア(62)により下側の繊維質シートの上に被せた
状態とされ、加熱・冷却機能を有し、得るべき積層体の
厚みを一定にするための厚み制御機能のあるプレス成形
装置(63)で加熱と共にプレスされる。この加熱によ
り、熱膨張性樹脂粒子が膨張したのち熱硬化樹脂が硬化
して成形体となるが、この際、上記粒子の膨張による内
圧により、熱硬化性樹脂の少なくともその一部が上下の
繊維質シートに浸透して表層部に至って硬化した平板形
状の軽量構造体(54)となって、プレス成形装置(6
3)より出てきて引取り装置(64)により引き取ら
れ、必要なら耳となる両端をカットしたうえで定尺に切
断される。
FIG. 2 is a schematic view of a process showing another embodiment of the present invention. In FIG. 2, the lower fibrous sheet (5
1) is pulled out from the roll, supplied to the lower conveyor (61), and a mixture of the thermally expandable resin particles and the liquid thermosetting resin is applied onto the sheet via the nozzle of the injector (72). Next, using the feeder (71), a partition member (53) having a configuration as shown in FIG. 4 is sequentially set on the fibrous sheet. A lightweight solid such as polyimide foam having a specific gravity of 0.05 cut into a rectangular parallelepiped by the robot (74) is placed in each of the gaps of the partition members (53). A mixture of the heat-expandable resin particles and the liquid thermosetting resin is also applied to the partition member (53) via the nozzle of the injector (74). The upper fibrous sheet (52) is pulled out from the roll and is put on the lower fibrous sheet by the upper conveyor (62), and has a heating / cooling function, and is a laminate of the laminate to be obtained. It is pressed with heating by a press forming device (63) having a thickness control function for keeping the thickness constant. Due to this heating, the thermosetting resin is cured and the thermosetting resin is cured to form a molded body. At this time, due to the internal pressure due to the expansion of the particles, at least a part of the thermosetting resin is formed into upper and lower fibers. Into a light-weight plate-shaped structure (54) which penetrates the porous sheet to reach the surface layer and is hardened.
3) It is taken out by the take-up device (64), and if necessary, cut at both ends to be ears, and then cut to a fixed size.

【0014】製品の構造体は、引取り装置(64)と上
下のコンベア(61)、(62)の連動により引き出
し、あるいはその他の方法によって移動させられ、プレ
ス成形装置(63)が閉じている間は停止し、開いてい
る間に移動する。移動距離はプレス成形装置(63)の
プレス板の流れ方向の有効長さより短めが好ましい。プ
レス成形装置(63)は閉じた時点で加熱するように働
き、成形が終わった時点からは冷却を始めるような温度
調節を行う。成形された平板状構造体が冷却され取り出
しても品質が安定した状態となった時点でプレス成形装
置(63)が開き構造体が移動する。
The structure of the product is pulled out by the interlocking of the take-up device (64) and the upper and lower conveyors (61), (62) or moved by other methods, and the press-forming device (63) is closed. Stop during and move while open. The moving distance is preferably shorter than the effective length of the press plate of the press forming device (63) in the flow direction. The press-forming device (63) works so as to heat it when it is closed, and adjusts the temperature so that cooling starts when the molding is finished. Even when the molded plate-shaped structure is cooled and taken out, when the quality becomes stable, the press molding device (63) opens and the structure moves.

【0015】なお、本発明では、必要に応じてプレス成
形装置(63)の手前(上流側)に予熱装置を設け、こ
こで熱膨張性樹脂粒子が膨張する寸前の温度まで昇温し
ておき、プレス成形の時間を短縮することもできる。
In the present invention, if necessary, a preheating device is provided before (upstream of) the press molding device (63), and the temperature is raised to a temperature just before the thermally expandable resin particles expand. In addition, the time for press molding can be shortened.

【0016】本発明方法で用いられる熱膨張樹脂粒子と
は、加熱により短時間で体積膨張をする樹脂粒子であ
り、例えば発泡性の熱可塑性樹脂粒子として知られるポ
リスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリオレフィン、ポ
リフェニレンオキサイドやそれらの共重合体などの粒
子、多孔性の弾性粒子を加圧して圧縮し表面を熱により
軟化、溶融または液状の熱可塑性樹脂に溶解する樹脂で
コーティングしたものなどが用いられるが、これらに限
定されるものではない。
The thermally expandable resin particles used in the method of the present invention are resin particles which expand in volume in a short time by heating, for example, polystyrene, polyvinylidene chloride, polyolefin, polyphenylene known as expandable thermoplastic resin particles. Particles such as oxides and their copolymers, porous elastic particles are compressed and compressed, and the surface is softened by heat, coated with a resin that melts or dissolves in a liquid or thermoplastic resin. However, the present invention is not limited to this.

【0017】これらの熱膨張性樹脂粒子と共に成形体の
機械的特性を改善したり、難燃性を付与したりする目的
で、ガラスバルーン、シラスバルーンなどの無機中空粒
子やミルドガラス、シリコンカーバイト・ウィスカー、
マイカ、鉄粉、炭酸カルシウム、硅砂などの短繊維、粉
粒体、液体などの添加物を加えることもできる。
For the purpose of improving the mechanical properties of the molded article together with these thermally expandable resin particles and imparting flame retardancy, inorganic hollow particles such as glass balloons and shirasu balloons, milled glass, silicon carbide and the like.・ Whisker,
Additives such as short fibers such as mica, iron powder, calcium carbonate and silica sand, powders and granules, and liquids can also be added.

【0018】一方、本発明方法で用いられる液状の熱硬
化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ポリビニルエステル樹脂、ポ
リイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂などが
あげられるが、これらに限定されるものではない。この
樹脂は室温で液状のものが好ましいが、成形温度で液状
となるものであれば固体状(粒子、粉末等)のものでも
よい。
On the other hand, the liquid thermosetting resin used in the method of the present invention includes epoxy resin, polyurethane resin,
Examples include, but are not limited to, unsaturated polyester resins, polyvinyl ester resins, polyimide resins, phenol resins, polyamide resins, and the like. This resin is preferably liquid at room temperature, but may be solid (particles, powder, etc.) as long as it becomes liquid at the molding temperature.

【0019】熱膨張性樹脂粒子と液状の熱硬化性樹脂と
の混合物を塗布するには、上下の繊維質シートの仕切り
部材と接する側(内側)に塗布するか、あるいは、軽量
の固形物を納めた仕切り部材の表面に塗布する。これら
の手段は併用することも可能である。要は、成形時に上
下の繊維質シートと軽量の固形物を入れた仕切り部材と
の両接合部近傍に上記混合物が存在するように塗布すれ
ばよい。塗布の方法としては、散布、ローラコーティン
グ、刷毛による塗布等任意の手段が採用し得る。
To apply the mixture of the heat-expandable resin particles and the liquid thermosetting resin, the mixture is applied to the upper and lower fibrous sheets on the side (inside) in contact with the partition member, or a lightweight solid is applied. Apply to the surface of the contained partition member. These means can be used in combination. In short, it suffices to apply the mixture so that the mixture is present in the vicinity of both joints between the upper and lower fibrous sheets and the partition member containing the lightweight solid material during molding. As an application method, any means such as spraying, roller coating, and application by a brush can be adopted.

【0020】また、繊維質シートとしては、補強材とし
ての機能を有するものとして知られているものが用いら
れ、具体的な素材としては、ガラス繊維、炭素繊維、シ
リコン・カーバイト繊維、金属繊維、アラミド繊維、ポ
リアリレート繊維、ポリオレフィン繊維およびこれらの
2種以上の混合繊維が好ましい。これら繊維の他に、ポ
リエステル繊維、ポリアミド繊維、ビスコース繊維、天
然繊維または石綿なども使用することができる。これら
の繊維は短繊維であっても長繊維であっもよく、またウ
イスカーであってもよいが、長繊維とくに連続繊維が好
ましい。これらは織物、編物、不織布、ロービング、ウ
エッブ、マット、紙などのシート形態で用いられる。
As the fibrous sheet, those known as having a function as a reinforcing material are used. Specific examples of the material include glass fiber, carbon fiber, silicon carbide fiber, and metal fiber. , Aramid fibers, polyarylate fibers, polyolefin fibers, and mixed fibers of two or more thereof are preferred. In addition to these fibers, polyester fibers, polyamide fibers, viscose fibers, natural fibers, asbestos, and the like can also be used. These fibers may be short fibers or long fibers, and may be whiskers, but continuous fibers are particularly preferable. These are used in the form of a sheet such as a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric, a roving, a web, a mat, and a paper.

【0021】本発明方法では、上下の繊維質シートとし
て、上記繊維質シートをそれぞれ単独で用いることもで
きるが、他種の繊維質シートを積層して使用することも
でき、繊維質シートと他のシートとを積層して使用する
こともできる。
In the method of the present invention, the above-mentioned fibrous sheets can be used alone as the upper and lower fibrous sheets, but other types of fibrous sheets can be laminated and used. Can be used in a laminated state.

【0022】シートを2層以上に積層する場合、上下の
繊維質シートの少くとも一方における熱膨張性樹脂粒子
と液状の熱硬化性樹脂の混合物と接する面側に、膨張後
の熱膨張性樹脂粒子を実質上通さないが液状の熱硬化性
樹脂は通す多孔質シートを配しておくことにより、液状
の熱硬化性樹脂のみを強化材を構成する繊維質シートに
浸透させて表層部に至らしめ、硬化させることで、成形
体の表層部を熱膨張性樹脂粒子を含まない緻密な繊維強
化樹脂とすることができ、製品に高度の機械特性が特に
要求される場合に対処することもできる。この多孔質シ
ートとして目開きの小さい織物、編物、不織布、ウエッ
ブ、紙、金網または多孔質膜が用いられる。
When the sheets are laminated in two or more layers, at least one of the upper and lower fibrous sheets is in contact with the mixture of the heat-expandable resin particles and the liquid thermosetting resin on the side of the heat-expandable resin after expansion. By arranging a porous sheet that does not substantially pass the particles but allows the liquid thermosetting resin to pass, only the liquid thermosetting resin permeates the fibrous sheet constituting the reinforcing material and reaches the surface layer portion. By tightening and curing, the surface layer portion of the molded body can be a dense fiber reinforced resin containing no thermally expandable resin particles, and can cope with a case where a high mechanical property is particularly required for the product. . As the porous sheet, a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric, a web, a paper, a wire mesh, or a porous film having a small opening is used.

【0023】更に、上下の繊維質シートのそれぞれ又は
一方に熱膨張性樹脂粒子と液状の熱硬化性樹脂の混合物
と接する反対面側のそれぞれ又は一方にフィルムを配し
ておくこともできる。
Further, a film may be provided on each or one of the upper and lower fibrous sheets, or on one or both sides of the opposite surface which is in contact with the mixture of the thermally expandable resin particles and the liquid thermosetting resin.

【0024】フィルムとしては、本発明方法により、平
板形状の軽量構造体となってプレスより出てきた際に、
コンベアからの離型性を良くして、かつ製品を保護する
離型フィルムや、製品の表層になる予め印刷したフィル
ムや、製品として好まれる素材で、用いた熱硬化性樹脂
との接着性がすぐれたものがある。フィルムの素材とし
てはプラスチックやアルミ、鉄などの金属や紙、布の表
面に樹脂コーティングしたものなどを必要に応じて選択
することができる。
As a film, when it comes out from a press as a flat plate-shaped lightweight structure by the method of the present invention,
A release film that improves release from the conveyor and protects the product, a pre-printed film that becomes the surface layer of the product, and a material that is preferred as a product. There is something excellent. The material of the film may be selected from metals such as plastic, aluminum, and iron, paper, and those obtained by coating the surface of a cloth with a resin, if necessary.

【0025】本発明において使用する仕切り部材の構造
としては、補強の効果がより多く期待できる細かい仕切
りを有するものは、仕切られた各区画に入る平板状の軽
量の固形物のサイズが小さくなるため、取扱いが面倒に
なる場合がある。したがって、板状のものであれば仕切
りが六角形のいわゆるハニカム芯材のほか、図4の如き
縦横に区画を仕切るものなどの中から選択できる。
As for the structure of the partition member used in the present invention, those having a fine partition which can be expected to have a greater reinforcing effect are reduced in the size of the flat lightweight solid material entering each partitioned section. , Handling may be troublesome. Therefore, in the case of a plate-like material, a partition can be selected from a so-called honeycomb core material having a hexagonal partition, and a partition that divides the partition vertically and horizontally as shown in FIG.

【0026】仕切り部材としては、その素材の種類は特
に制限されるものではなく、素材としては紙、プラスチ
ック、アルミのような金属、木などが用いられる。
The material of the partition member is not particularly limited, and paper, plastic, metal such as aluminum, wood, or the like is used as the material.

【0027】仕切り部材として好ましい条件は、できあ
がった平板形状の軽量構造体において、両表層の強化材
が仕切り部材でコア部分を貫いて上下接続されることで
ある。このため、仕切り部材の高さは空隙部を埋めた軽
量の固形物の高さと同等か、より高いことが好ましい。
A preferable condition for the partition member is that the reinforcing material of both surface layers is vertically connected by the partition member through the core portion in the finished flat plate-shaped lightweight structure. For this reason, it is preferable that the height of the partition member is equal to or higher than the height of the lightweight solid that fills the gap.

【0028】仕切り部材に納める軽量の固形物として
は、有機、無機、金属を問わず、フォーム、中空体、バ
ルサのような軽量木材から適宜選択することができる。
さらにこの固形物は仕切り部材の区画毎に一個と限らず
複数個であってもよい。また、その形状も区画の形状と
一致しなくてもよい。
The lightweight solid material to be contained in the partition member can be appropriately selected from light wood such as foam, hollow body and balsa regardless of organic, inorganic or metal.
Further, the number of the solid matter is not limited to one for each partition of the partition member, and may be plural. Also, the shape does not have to match the shape of the section.

【0029】成形される構造体の軽量化が特に重要な場
合は、固形物自体ができるだけ軽い(例えば比重が0.
2以下である)ことが重要であり、さらに熱膨張性樹脂
粒子が膨張することによって発生する膨張圧で液状の熱
硬化性樹脂が内部の中心部まで浸透すると、より多くの
液状の熱硬化性樹脂を必要とし、重量が増やすので、浸
透しにくい構造のものが好ましい。フォームの場合、独
立気泡を持ったフォームが連続気泡を持つフォームより
も好ましい。しかしながらこれらは必須条件ではない。
When it is particularly important to reduce the weight of the structure to be formed, the solid itself is as light as possible (for example, when the specific gravity is 0.1 mm).
2 or less), and when the liquid thermosetting resin penetrates to the inner central part by the expansion pressure generated by the expansion of the heat-expandable resin particles, more liquid thermosetting resin Since a resin is required and the weight increases, a structure that is difficult to penetrate is preferable. In the case of foams, foams with closed cells are preferred over foams with open cells. However, these are not required.

【0030】製品となった構造体に部分的に必要な機能
を付与する必要がある場合、例えばパネルとして用い、
特定な部位にネジを捩じ込みたい場合、図3の如く、該
当する位置の仕切り部材の空隙に軽量の固形物の代わり
に繊維マットや3次元織物や編物など適切な素材を入れ
ることができる。特別な集中荷重がかかる場合には該当
する位置の仕切り部材の空隙に限って金属を挿入して補
強することもできる。
When it is necessary to partially add necessary functions to a product structure, for example, it is used as a panel,
When a screw is to be screwed into a specific portion, as shown in FIG. 3, an appropriate material such as a fiber mat, a three-dimensional woven fabric, or a knitted fabric can be put in the space of the partition member at a corresponding position instead of a lightweight solid material. . When a special concentrated load is applied, metal can be inserted and reinforced only in the gap of the partition member at the corresponding position.

【0031】また、成形時に側面から熱膨張性樹脂粒子
が膨張することにより、置換された空隙内に存在した空
気や発生する気体を伴った熱硬化性樹脂を滲み出し、バ
リとなって運転中にトラブル起こすことを防止するため
に、例えばガラス繊維を高密度に編んだブレードを正方
形断面とし、網目を完全に潰さない程度に保ちながら樹
脂で硬化させて、強度をもたせたうえで溢流防止の帯状
材として上下の繊維質シートのいずれかの両側面に設け
ることができる。このようにすれば内側に接したブレー
ド面から、気体を伴った熱硬化性樹脂が滲み出てブレー
ドの内部に止まることで目的を達成できる。成形後この
部分を耳として切断し取り除く。
In addition, when the heat-expandable resin particles expand from the side surface during molding, the thermosetting resin accompanied by air and gas generated in the replaced voids oozes out and becomes burrs during operation. In order to prevent troubles, for example, a braid made of high-density glass fiber has a square cross section, and it is hardened with resin while keeping the mesh not to be completely crushed. Can be provided on either side surface of the upper and lower fibrous sheets. In this case, the object can be achieved by that the thermosetting resin accompanied by the gas oozes out of the blade surface in contact with the inside and stops inside the blade. After molding, this part is cut off as an ear and removed.

【0032】[0032]

【発明の効果】上述の如く本発明の方法によれば、成形
に当り熱膨張性樹脂粒子の膨張圧を利用して熱膨張性樹
脂粒子と熱硬化性樹脂の混合物を上下の繊維質シート間
及びシート内に存在する空隙を満たした上で、内圧で上
下の強化繊維部分を成形部の壁面に押し付けて、熱硬化
性樹脂の一部を上下の繊維質シートに含浸させるので、
全体に均一な力が作用して、強固な結合を得ることがで
きる。特に上下の繊維質シートの熱膨張性樹脂粒子と液
状の熱硬化性樹脂の混合物と接する面側に、膨張後の熱
膨張性樹脂粒子を実質上通さないが液状の熱硬化性樹脂
は通す多孔質シートを積層しておく場合は、上下の繊維
質シートは強化繊維の密度の高い緻密なFRPとなる。
As described above, according to the method of the present invention, a mixture of the heat-expandable resin particles and the thermosetting resin is formed between the upper and lower fibrous sheets by utilizing the expansion pressure of the heat-expandable resin particles during molding. And, after filling the voids present in the sheet, the upper and lower reinforcing fiber parts are pressed against the wall surface of the molded part by the internal pressure, and a part of the thermosetting resin is impregnated into the upper and lower fibrous sheets,
A uniform force acts on the whole, and a strong connection can be obtained. Particularly, on the side of the upper and lower fibrous sheets that are in contact with the mixture of the thermo-expandable resin particles and the liquid thermosetting resin, the heat-expandable resin particles after expansion are not substantially passed, but the liquid thermosetting resin is passed through. When the quality sheets are laminated, the upper and lower fibrous sheets become dense FRP with a high density of reinforcing fibers.

【0033】かくして、本発明によれば、軽量で機械的
性質の優れた板状構造体で、必要に応じて部分的に性能
を付与したものを、単純な工程で、目的とした安定した
品質のものを、連続的または断続的に製造することがで
きる。
Thus, according to the present invention, a plate-like structure which is lightweight and has excellent mechanical properties, and which is partially imparted with performance as required, can be produced in a simple process with the desired stable quality. Can be manufactured continuously or intermittently.

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

【図1】本発明方法の一実施態様を例示する工程概略図FIG. 1 is a schematic process diagram illustrating an embodiment of the method of the present invention.

【図2】本発明方法の他の実施態様を例示する工程概略
FIG. 2 is a schematic process diagram illustrating another embodiment of the method of the present invention.

【図3】軽量の固形物を内蔵する仕切り部材の例を示す
平面図
FIG. 3 is a plan view showing an example of a partition member containing a lightweight solid substance.

【図4】軽量の固形物を未内蔵の他の仕切り部材の例を
示す平面図
FIG. 4 is a plan view showing another example of a partition member that does not include a light-weight solid substance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,51,52 繊維質シート 3 軽量の固形物を内蔵する仕切り部材 3a 繊維マット 3b 軽量の固形物であるフォーム 4 平板形状・軽量構造体 11,61 下側コンベア 12,62 上側コンベア 13 加熱ゾーン 21,71 仕切り部材供給機 22,23,72,73 熱膨張性粒子と熱硬化性樹脂
の注入機 51,52 繊維質シート 53 区画内が空洞の仕切り部材 63 プレス成形装置 64 引取り装置 74 仕切り部材内へ軽量固形物を入れるロボット
1, 2, 51, 52 Fibrous sheet 3 Partitioning member incorporating light solids 3a Fiber mat 3b Foam which is a light solid 4 Flat plate / light structure 11, 61 Lower conveyor 12, 62 Upper conveyor 13 Heating zone 21, 71 Partition member feeder 22, 23, 72, 73 Injector for thermally expandable particles and thermosetting resin 51, 52 Fibrous sheet 53 Partition member having a hollow section 63 Press-forming device 64 Pick-up device 74 Robot that puts lightweight solid matter into partition member

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】平板状の軽量な構造体を製造するに際し
て、(a)並送されつつある上下の繊維質シートの間の
空隙に軽量の固形物を納めた仕切り部材を設置するこ
と、(b)熱膨張性樹脂粒子と液状の熱硬化性樹脂の混
合物を上記繊維質シートおよび/または軽量の固形物に
塗布すること、(c)上下の繊維質シートにより軽量の
固形物を納めた仕切り部材を挟持して加熱するゾーンを
備えた成形部に導き、該成形部での加熱による熱膨張性
樹脂粒子の膨張により、上下の繊維質シートと仕切り部
材で囲まれた閉空間を満たすとともに、熱硬化性樹脂の
一部を上下の繊維質シートに浸透させて表層部に至らし
め、硬化させることを特徴とする製造方法。
(1) When manufacturing a flat lightweight structure, (a) installing a partition member containing a lightweight solid substance in a gap between upper and lower fibrous sheets being fed in parallel; b) applying a mixture of the heat-expandable resin particles and the liquid thermosetting resin to the fibrous sheet and / or the lightweight solid; and (c) a partition containing the lightweight solid by the upper and lower fibrous sheets. Guided to a molding section having a zone for sandwiching and heating the member, and by expanding the thermally expandable resin particles by heating in the molding section, fill the closed space surrounded by the upper and lower fibrous sheets and the partition member, A manufacturing method characterized in that a part of a thermosetting resin is penetrated into upper and lower fibrous sheets to reach a surface layer portion and is cured.
【請求項2】上下の繊維質シートにおける熱膨張性樹脂
粒子と液状の熱硬化性樹脂の混合物と接する面側に、膨
張後の熱膨張性樹脂粒子を実質上通さないが液状の熱硬
化性樹脂は通す多孔質シートを配しておくことを特徴と
する請求項1記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the upper and lower fibrous sheets do not substantially pass through the heat-expandable resin particles after expansion on the surfaces in contact with the mixture of the heat-expandable resin particles and the liquid thermosetting resin. 2. The method according to claim 1, wherein a porous sheet through which the resin passes is arranged.
【請求項3】上下の繊維質シートのそれぞれ又は一方に
おける熱膨張性樹脂粒子と液状の熱硬化性樹脂の混合物
と接しない側に、フィルムを配しておくことを特徴とす
る請求項1または請求項2記載の製造方法。
3. A film is disposed on each of one or both of the upper and lower fibrous sheets on the side not in contact with the mixture of the thermally expandable resin particles and the liquid thermosetting resin. The method according to claim 2.
【請求項4】繊維質シートの間の空隙に挾む軽量の固形
物の比重が0.2以下であり、かつ液状の熱硬化性樹脂
が内部の中心部まで浸透しにくい構造のものであること
を特徴とする請求項1、請求項2または請求項3記載の
製造方法。
4. A structure in which the specific gravity of a light-weight solid material sandwiched between voids between fibrous sheets is 0.2 or less, and a liquid thermosetting resin does not easily penetrate into the center of the interior. The method according to claim 1, 2 or 3, wherein:
【請求項5】仕切り部材の特定な部位に、軽量の固形物
の代わりに、繊維マットや3次元織物や編物などの素材
を入れることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項
3または請求項4記載の製造方法。
5. A material, such as a fiber mat, a three-dimensional woven fabric, or a knitted material, is inserted into a specific portion of the partition member in place of a lightweight solid material. Or the manufacturing method according to claim 4.
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