JP6751835B2 - Manufacturing method of fiber reinforced resin structure - Google Patents
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Description
本発明は、繊維体と樹脂とを含む繊維強化樹脂構造体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a fiber reinforced resin structure containing a fiber body and a resin.
従来から、CFRP等の強化繊維体と発泡体等の柔軟体とから構成される複合材料が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a composite material composed of a reinforcing fiber body such as CFRP and a flexible body such as a foam has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の方法は、一部が湾曲しながらも、繊維強化由来の優れた強度を有するものであったが、決まった形状の繊維強化樹脂構造体しか製造することができなかった。 The method described in Patent Document 1 had excellent strength derived from fiber reinforced plastic while being partially curved, but could only produce a fiber reinforced resin structure having a fixed shape.
そこで、本発明は、所定の優れた強度を有しながらも、種々の形状とすることが可能な、新規な繊維強化樹脂構造体の製造方法を提供することを課題とする。更に、本発明は、その製造方法によって製造可能な新規な繊維強化樹脂構造体を提供することを第2の課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a novel method for producing a fiber reinforced resin structure, which can have various shapes while having a predetermined excellent strength. Further, the second object of the present invention is to provide a novel fiber-reinforced resin structure that can be manufactured by the manufacturing method.
発明(I)は、
繊維体と、前記繊維体に含浸された熱硬化性樹脂と、を少なくとも含む繊維強化樹脂構造体の製造方法であって、
柱状の発泡体と、前記発泡体の側面部の少なくとも一部を覆う繊維体と、を有する積層体であって、前記繊維体には未硬化状態の熱硬化性樹脂が含浸された積層体を準備する準備工程と、
前記積層体に外力を付加し、前記発泡体の断面形状を変形させる変形工程と、
前記積層体に含まれる前記熱硬化性樹脂を熱硬化させる硬化工程と
を含む、繊維強化樹脂構造体の製造方法である。
前記発明(I)は、
前記硬化工程後に前記集合体を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後に前記積層体に含まれる前記発泡体を除去する除去工程と
を含んでいてもよい。
前記発明(I)は、
前記発泡体がオレフィン系樹脂発泡体であってもよい。
Invention (I)
A method for producing a fiber-reinforced resin structure containing at least a fiber body and a thermosetting resin impregnated in the fiber body.
A laminate having a columnar foam and a fiber body covering at least a part of a side surface portion of the foam, and the fiber body is impregnated with a thermosetting resin in an uncured state. Preparation process to prepare and
A deformation step of applying an external force to the laminate to deform the cross-sectional shape of the foam.
This is a method for producing a fiber reinforced resin structure, which includes a curing step of thermosetting the thermosetting resin contained in the laminate.
The invention (I)
A cooling step of cooling the aggregate after the curing step and
A removal step of removing the foam contained in the laminate after the cooling step may be included.
The invention (I)
The foam may be an olefin resin foam.
発明(II)は、
繊維体と、前記繊維体に含浸された熱硬化性樹脂と、を少なくとも含む繊維強化樹脂構造体の製造方法であって、
柱状の発泡体と、前記発泡体の側面部の少なくとも一部を覆う繊維体と、を有する積層体であって、前記繊維体には未硬化状態の熱硬化性樹脂が含浸された積層体を準備する準備工程と、
前記発泡体の柱軸が湾曲するように前記積層体を湾曲させる湾曲工程と、
前記積層体に含まれる前記熱硬化性樹脂を熱硬化させる硬化工程と
を含む、繊維強化樹脂構造体の製造方法である。
前記発明(II)は、
前記硬化工程後に前記集合体を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後に前記積層体に含まれる前記発泡体を除去する除去工程と
を含んでいてもよい。
前記発明(II)は、
前記発泡体がオレフィン系樹脂発泡体であってもよい。
Invention (II)
A method for producing a fiber-reinforced resin structure containing at least a fiber body and a thermosetting resin impregnated in the fiber body.
A laminate having a columnar foam and a fiber body covering at least a part of a side surface portion of the foam, and the fiber body is impregnated with a thermosetting resin in an uncured state. Preparation process to prepare and
A bending step of bending the laminated body so that the column axis of the foam is curved,
This is a method for producing a fiber reinforced resin structure, which includes a curing step of thermosetting the thermosetting resin contained in the laminate.
The invention (II) is
A cooling step of cooling the aggregate after the curing step and
A removal step of removing the foam contained in the laminate after the cooling step may be included.
The invention (II) is
The foam may be an olefin resin foam.
発明(III)は、
繊維体と、前記繊維体に含浸された熱硬化性樹脂と、を少なくとも含む繊維強化樹脂構造体の製造方法であって、
柱状の第1の発泡体と、前記第1の発泡体の側面部の少なくとも一部を覆う繊維体と、前記繊維体を介して前記第1の発泡体と近接する柱状の第2の発泡体と、を有する集合体であって、前記繊維体には未硬化状態の熱硬化性樹脂が含浸された集合体を準備する準備工程と、
前記集合体に含まれる前記熱硬化性樹脂を熱硬化させる硬化工程と
を含む、繊維強化樹脂構造体の製造方法である。
前記発明(III)は、
前記集合体に外力を付加し、前記第1の発泡体および前記第2の発泡体の断面形状を変形させる変形工程を含んでいてもよい。
前記発明(III)は、
前記硬化工程後に前記集合体を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後に前記集合体に含まれる前記第1の発泡体および前記第2の発泡体を除去する除去工程と
を含んでいてもよい。
前記発明(III)は、
前記第1の発泡体および前記第2の発泡体がオレフィン系樹脂発泡体であってもよい。
Invention (III)
A method for producing a fiber-reinforced resin structure containing at least a fiber body and a thermosetting resin impregnated in the fiber body.
A columnar first foam, a fiber that covers at least a part of the side surface of the first foam, and a columnar second foam that is close to the first foam via the fiber. A preparatory step for preparing an aggregate having the above, and the fibrous body impregnated with an uncured thermosetting resin.
This is a method for producing a fiber reinforced resin structure, which comprises a curing step of thermosetting the thermosetting resin contained in the aggregate.
The invention (III)
A deformation step of applying an external force to the aggregate to deform the cross-sectional shapes of the first foam and the second foam may be included.
The invention (III)
A cooling step of cooling the aggregate after the curing step and
It may include a removal step of removing the first foam and the second foam contained in the aggregate after the cooling step.
The invention (III)
The first foam and the second foam may be olefin resin foams.
発明(IV)は、
繊維体と、前記繊維体に含浸された熱硬化性樹脂と、を少なくとも含む繊維強化樹脂構造体の製造方法であって、
柱状の第1の発泡体と、前記第1の発泡体の側面部の少なくとも一部を覆う繊維体と、前記繊維体を介して前記第1の発泡体と近接する柱状の第2の発泡体と、を有する集合体であって、前記繊維体には未硬化状態の熱硬化性樹脂が含浸された集合体を準備する準備工程と、
前記発泡体の柱軸が湾曲するように前記集合体を湾曲させる湾曲工程と、
前記集合体に含まれる前記熱硬化性樹脂を熱硬化させる硬化工程と
を含む、繊維強化樹脂構造体の製造方法である。
前記発明(IV)は、
前記集合体に外力を付加し、前記第1の発泡体および前記第2の発泡体の断面形状を変形させる変形工程を含んでいてもよい。
前記発明(IV)は、
前記硬化工程後に前記集合体を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後に前記集合体に含まれる前記第1の発泡体および前記第2の発泡体を除去する除去工程と
を含んでいてもよい。
前記発明(IV)は、
前記第1の発泡体および前記第2の発泡体がオレフィン系樹脂発泡体であってもよい。
Invention (IV)
A method for producing a fiber-reinforced resin structure containing at least a fiber body and a thermosetting resin impregnated in the fiber body.
A columnar first foam, a fiber that covers at least a part of the side surface of the first foam, and a columnar second foam that is close to the first foam via the fiber. A preparatory step for preparing an aggregate having the above, and the fibrous body impregnated with an uncured thermosetting resin.
A bending step of bending the aggregate so that the column axis of the foam is curved,
This is a method for producing a fiber reinforced resin structure, which comprises a curing step of thermosetting the thermosetting resin contained in the aggregate.
The invention (IV)
A deformation step of applying an external force to the aggregate to deform the cross-sectional shapes of the first foam and the second foam may be included.
The invention (IV)
A cooling step of cooling the aggregate after the curing step and
It may include a removal step of removing the first foam and the second foam contained in the aggregate after the cooling step.
The invention (IV)
The first foam and the second foam may be olefin resin foams.
また、発明(IV)は、
繊維体と、前記繊維体に含浸された樹脂と、を少なくとも含む繊維強化樹脂構造体であって、
第1の連通孔と、前記第1の連通孔と平行する第2の連通孔と、第1の連通孔および第2の連通孔を画定する壁部と、を少なくとも備え、
前記第1の連通孔および前記第2の連通孔は、孔軸が湾曲しており、
前記壁部は前記繊維体を含む、繊維強化樹脂構造体であってもよい。
前記発明(IV)は、
前記第1の連通孔および前記第2の連通孔は、孔軸に垂直な断面における断面形状が多角形状であってもよい。
Moreover, the invention (IV)
A fiber-reinforced resin structure containing at least a fiber body and a resin impregnated in the fiber body.
At least a first communication hole, a second communication hole parallel to the first communication hole, and a wall portion defining the first communication hole and the second communication hole are provided.
The hole shaft of the first communication hole and the second communication hole is curved.
The wall portion may be a fiber reinforced resin structure including the fiber body.
The invention (IV)
The first communication hole and the second communication hole may have a polygonal cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the hole axis.
本発明によれば、優れた強度を有しながらも、種々の形状とすることが可能な、新規な繊維強化樹脂構造体の製造方法を提供することができる。更に、本発明によれば、新規な繊維強化樹脂構造体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a novel fiber-reinforced resin structure which has excellent strength and can be formed into various shapes. Further, according to the present invention, it is possible to provide a novel fiber reinforced resin structure.
以下、本発明について具体的に説明するが、本発明は以下には何ら限定されない。特に矛盾の生じない範囲で、ある実施の形態にて開示された事項と、別の実施の形態にて開示された事項とを組み合わせて得られる構成も、本発明に含まれる。 Hereinafter, the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited to the following. The present invention also includes a configuration obtained by combining the matters disclosed in one embodiment and the matters disclosed in another embodiment within a range that does not cause any contradiction.
また、各実施形態の説明において、別の実施形態にて既に述べられている事項については、特に説明なく省略することがある。例えば、同様の材料を示す箇所には、同様の符号を付すことによって、その記載を省略または簡略化する場合がある。また、各図において、同様の符号が付された事項については、説明を省略または簡略化する場合がある。なお、後述する第1〜第2の実施形態と、後述する第I〜第IVの実施形態とで同じ符号が振られている場合には、異なる部材が開示されているものと判断してもよい。 Further, in the description of each embodiment, the matters already described in another embodiment may be omitted without particular explanation. For example, the description may be omitted or simplified by adding a similar reference numeral to a portion indicating the same material. Further, in each figure, the description may be omitted or simplified for the matters having the same reference numerals. If the same reference numerals are given to the first to second embodiments described later and the I to IV embodiments described later, it may be determined that different members are disclosed. Good.
本発明において、「円」とは楕円を含むものとする。 In the present invention, the "circle" includes an ellipse.
本発明において、「多角形」等と表現した場合、一部に直線的な辺を有する等し、円や不定形とは異なる構造であり、全体として多角形乃至は多角形に近似すると判断できるものであればよい。そのため、一部の辺が丸みを帯びているような形状や、辺同士が緩やかに接続されているような形状も、「多角形」の概念に含まれるものとする。また、単に「多角形」とした場合、好ましくは正多角形を示すが、正多角形以外の構成も含むものとする。 In the present invention, when expressed as a "polygon" or the like, it has a structure different from that of a circle or an indeterminate form, such as having a linear side in a part, and can be judged to be approximately a polygon or a polygon as a whole. Anything is fine. Therefore, a shape in which some sides are rounded or a shape in which the sides are loosely connected is also included in the concept of "polygon". In addition, when it is simply referred to as a "polygon", it preferably indicates a regular polygon, but it also includes a configuration other than a regular polygon.
本明細書においては、図で見て上下左右方向についてはそのまま「上下左右」とする。 In the present specification, the vertical and horizontal directions are referred to as "up and down, left and right" as they are in the figure.
以下、第1〜第2の実施の形態という観点と、第I〜第IVの実施の形態という観点と、の二つの観点に基づいて本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on two viewpoints, that is, from the viewpoint of the first to second embodiments and from the viewpoint of the first to IV embodiments.
第1〜第2の実施の形態と第I〜第IVの実施の形態とは、相互に、重複する部分や相違する部分が存在する。第1〜第2の実施の形態の説明に記載されており、第I〜第IVの実施の形態の説明に記載されていない事項を、矛盾の生じない範囲で、第I〜第IVの実施の形態に適宜組み込むことが可能である。 The first to second embodiments and the first to IV embodiments have overlapping parts and different parts from each other. The matters described in the description of the first to second embodiments and not described in the description of the first to IV embodiments are carried out in the first to second embodiments to the extent that there is no contradiction. It is possible to incorporate it into the form of.
<<<<<第1〜2の実施形態>>>>>
<<<<第1の実施形態>>>>
先ず、第1実施の形態について説明する。この第1実施の形態では、エネルギー硬化性樹脂が含浸した繊維体と柔軟体とを直接積層させ、未硬化積層体を得るか、又は、繊維体と柔軟体とを直接接触させた後、前記繊維体にエネルギー硬化樹脂を含浸させ、未硬化積層体を得る積層工程と、
前記未硬化積層体にエネルギーを付与して、前記未硬化積層体を構成する前記繊維体中に含まれる前記エネルギー硬化性樹脂を硬化させる硬化工程と
を含む、強化繊維体と柔軟体とを含む複合材料の製造方法である。以下、原料、プロセス、複合材料の順で説明する。
<<<<<< Embodiments 1 and 2 >>>>>>
<<<<< First Embodiment >>>>>
First, the first embodiment will be described. In this first embodiment, the fiber body impregnated with the energy curable resin and the flexible body are directly laminated to obtain an uncured laminated body, or the fiber body and the flexible body are brought into direct contact with each other, and then the above-mentioned A laminating process of impregnating a fiber body with an energy-curing resin to obtain an uncured laminated body,
The reinforcing fiber body and the flexible body include a curing step of applying energy to the uncured laminated body to cure the energy-curable resin contained in the fiber body constituting the uncured laminated body. This is a method for producing a composite material. Hereinafter, the raw materials, processes, and composite materials will be described in this order.
<<1.原料>>
(1−1.繊維体)
本発明にかかる繊維体としては、その形状や大きさ等について、特に限定しないが、例えばシート状の繊維シートを用いることができる。この繊維シートは、繊維が集合したシートである限りにおいて、特に限定されず、例えば、織布(綾織、2重織り、3重織り、畳織り等)、不織布が挙げられる。
<<1. Raw materials >>
(1-1. Fiber body)
The shape and size of the fiber body according to the present invention are not particularly limited, but for example, a sheet-shaped fiber sheet can be used. The fiber sheet is not particularly limited as long as it is a sheet in which fibers are aggregated, and examples thereof include woven fabrics (twill weave, double weave, triple weave, tatami weave, etc.) and non-woven fabrics.
繊維シートの厚みは、特に限定されず、適宜選択可能である。繊維シートは、厚みが薄すぎると繊維シートの強度や弾性率など力学的性質が低くなる恐れがある。従って、本発明にかかる繊維シートの厚みは、例えば、20μm〜500μmが好ましく、30μm〜200μmがより好ましい。なお、チョップドストランドマットやコアマット等、厚みが数mmの繊維シートであっても良いことは言うまでもない。 The thickness of the fiber sheet is not particularly limited and can be appropriately selected. If the thickness of the fiber sheet is too thin, the mechanical properties such as the strength and elastic modulus of the fiber sheet may be lowered. Therefore, the thickness of the fiber sheet according to the present invention is preferably, for example, 20 μm to 500 μm, more preferably 30 μm to 200 μm. Needless to say, a fiber sheet having a thickness of several mm, such as a chopped strand mat or a core mat, may be used.
繊維シートを形成する繊維は、特に限定されず、公知のものを使用することができ、金属繊維、無機繊維、有機繊維のうち少なくとも1種を含むことができる。前記繊維としては、例えば、ステンレス鋼繊維、ニッケル繊維、銅繊維、アルミニウム繊維、銀繊維、金繊維、チタン繊維等の金属繊維;ポリパラフェニレンベンズオキサゾール、ポリエチレンテレフタレ−ト(PET)樹脂、ポリビニルアルコ−ル(PVA)、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アラミド樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール(PBO)繊維、セルロース、ビニロン、ナイロン、レ−ヨン、アラミド、フェノ−ル系繊維、フッ素繊維、パルプ(繊維)、ケナフ、麻、竹繊維等の有機繊維;ガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維、ロックウ−ル、スラグウ−ル、アルミナ繊維、セラミック繊維等の無機繊維;等を挙げることができる。これらのうち一つ又は複数を組み合せて用いることができる。本発明にかかる繊維は、シール材に用いられる樹脂やマトリックス樹脂等のヤング率よりも高いヤング率を有する繊維が好ましく、金属繊維、無機繊維がより好ましい。繊維のヤング率が高いほど繊維シートの剛性を高くすることが可能であり、前記樹脂に包埋した際、樹脂の剛性を効果的に向上させることが可能となる。従って、剛性が高く、破損し難いシール材を得ることが可能となる。 The fibers forming the fiber sheet are not particularly limited, and known ones can be used, and at least one of metal fibers, inorganic fibers and organic fibers can be used. Examples of the fibers include metal fibers such as stainless steel fibers, nickel fibers, copper fibers, aluminum fibers, silver fibers, gold fibers, and titanium fibers; polyparaphenylene benzoxazole, polyethylene terephthalate (PET) resin, and polyvinyl. Polyolefin resin such as alcohol (PVA), polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride resin, aramid resin, acrylic resin, polyimide resin, polyparaphenylene benzoxazole (PBO) fiber, cellulose, vinylon, nylon, rayon, aramid , Phenole fiber, fluorine fiber, pulp (fiber), kenaf, hemp, bamboo fiber and other organic fibers; glass fiber, carbon fiber, silica fiber, rock wool, slag wool, alumina fiber, ceramic fiber, etc. Inorganic fibers; etc. can be mentioned. One or a plurality of these can be used in combination. The fiber according to the present invention is preferably a fiber having a Young's modulus higher than the Young's modulus such as a resin or a matrix resin used for a sealing material, and more preferably a metal fiber or an inorganic fiber. The higher the Young's modulus of the fiber, the higher the rigidity of the fiber sheet, and when embedded in the resin, the rigidity of the resin can be effectively improved. Therefore, it is possible to obtain a sealing material having high rigidity and not easily damaged.
(1−1−2.繊維シートの製造方法)
繊維シートの製造方法は、公知の方法を用いることができる。例えば、好適例である不織布を製造する方法としては、カーディング方式、エアレイド方式等の乾式法、紙のように漉いて形成する湿式抄造法、スパンボンド法、メルトブロー法等のフリース形成法;サーマルボンド法、ケミカルボンド法、ニードルパンチ法、スパンレース法(水流絡合法)、ステッチボンド法、スチームジェット法等のフリース結合法が挙げられる。このうち、湿式抄造法による製造方法が、繊維シートを薄くすることが可能であり、さらに均一性の点で優れているため好適である 。
(1-1-2. Method for manufacturing fiber sheet)
As a method for producing the fiber sheet, a known method can be used. For example, as a preferable method for producing a non-woven fabric, a dry method such as a carding method or an air-laid method, a wet papermaking method for forming by straining like paper, a fleece forming method such as a spunbond method or a melt blow method; thermal Examples include a fleece bonding method such as a bond method, a chemical bond method, a needle punch method, a spunlace method (water flow entanglement method), a stitch bond method, and a steam jet method. Of these, the manufacturing method by the wet papermaking method is suitable because the fiber sheet can be made thin and is excellent in terms of uniformity.
(1−2.エネルギー硬化性樹脂)
エネルギー硬化性樹脂としては、特に限定しないが、例えば、熱硬化性樹脂やエネルギー線硬化性樹脂等を用いることができる。
(1-2. Energy curable resin)
The energy curable resin is not particularly limited, and for example, a thermosetting resin, an energy ray curable resin, or the like can be used.
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル系樹脂、メラニン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂等を用いることができる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the thermosetting resin include epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyvinyl ester resin, phenol resin, polyurethane resin, acrylic resin, melanin resin, melamine resin, urea resin, benzoguanamine resin, rosin-modified maleic acid resin, and rosin. A modified fumaric acid resin or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
エネルギー線硬化樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂などが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
(1−2.柔軟体)
柔軟体としては、特に限定されないが、例えば、発泡体を用いることができる。この発泡体は、独立気泡発泡体であっても、連続気泡発泡体であってもよい。なお、ここで示す独立気泡発泡体とは、完全に全ての気泡が独立しているもののみを示すのではなく、一部の気泡が隣接する気泡と連通していてもよく、全体として独立気泡発泡体と解される程度に、各気泡が独立していればよい。
Examples of the energy ray-curable resin include epoxy resin, acrylic resin, silicone resin, polyester resin and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
(1-2. Flexible body)
The flexible body is not particularly limited, but for example, a foam can be used. This foam may be a closed cell foam or an open cell foam. The closed cell foam shown here does not mean only those in which all the bubbles are completely independent, but some of the bubbles may communicate with the adjacent bubbles, and the closed cells as a whole may be used. It is sufficient that each bubble is independent to the extent that it can be understood as a foam.
発泡体を構成する樹脂としては特に限定されず、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂およびシリコーン系樹脂等、用途に応じて適宜選択すればよい。また、発泡体を構成するものとしては他に、天然ゴム(NR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)およびニトリルゴム(NBR)等もあり、これらも用途に応じて適宜選択すればよい。 The resin constituting the foam is not particularly limited, and an olefin resin, a urethane resin, a styrene resin, a phenol resin, a silicone resin, or the like may be appropriately selected depending on the intended use. In addition, natural rubber (NR), chloroprene rubber (CR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), nitrile rubber (NBR), etc. are also used as constituents of the foam, and these are also appropriately selected according to the application. do it.
発泡体は、増粘剤、可塑剤、滑剤、充填剤、難燃剤、着色剤、酸化防止剤、補強剤、導電材料等の公知の添加成分を含有していてもよい。 The foam may contain known additive components such as thickeners, plasticizers, lubricants, fillers, flame retardants, colorants, antioxidants, reinforcing agents, conductive materials and the like.
発泡体の密度は、特に限定されないが、例えば、5〜800kg/m3等である。 The density of the foam is not particularly limited, but is, for example, 5 to 800 kg / m 3 .
このような発泡体は、公知の方法によって製造可能である。発泡体の製造方法としては、例えば、水系液体分散媒と、水分散性樹脂と、を少なくとも含む液状原料混合物を得る工程である原料調製工程 と、液状原料混合物を発泡させ発泡混合物を得る発泡工程と、発泡混合物中の分散媒を蒸発させる乾燥工程と、を含む方法が挙げられる。また、発泡工程の前または後に、ドクターナイフまたはドクターロール等を用いて液状原料混合物または発泡混合物を塗工したり、液状原料混合物または発泡混合物を押出成形または射出成形することで、発泡混合物をシート状に成形したりてもよい。また、ゴムスポンジ等を所望の形状に型成型したり、ブロック状に発泡成形した発泡体をスライス加工によりシート状、紐状、円柱状等の所望の形状にしたりしても良い。なお、これらの工程は、その一部又は全部が同時に実行されてもよい。 Such a foam can be produced by a known method. As a method for producing a foam, for example, a raw material preparation step which is a step of obtaining a liquid raw material mixture containing at least an aqueous liquid dispersion medium and an aqueous dispersible resin, and a foaming step of foaming the liquid raw material mixture to obtain a foamed mixture. And a drying step of evaporating the dispersion medium in the foamed mixture. Further, before or after the foaming step, the liquid raw material mixture or the foamed mixture is coated with a doctor knife or a doctor roll, or the liquid raw material mixture or the foamed mixture is extruded or injection molded to form a sheet of the foamed mixture. It may be molded into a shape. Further, a rubber sponge or the like may be molded into a desired shape, or a foam foam formed into a block shape may be sliced into a desired shape such as a sheet shape, a string shape, or a columnar shape. In addition, these steps may be carried out partly or all at the same time.
発泡工程における発泡手段としては、例えば、化学反応によりガスが発生する発泡剤を液状原料混合物に配合することで気泡を成形する方法、高圧下で適宜のガスを液状原料混合物に溶解させた後に圧力を低下させる又は加熱を行うことで気泡を成形する方法、液状原料混合物に混合した可溶性の物質を除去し空隙として気泡を成形する方法、空気や適宜のガスが抱き込まれるように液状原料混合物を機械的に撹拌する方法(メカニカルフロス)等が挙げられる。 Examples of the foaming means in the foaming step include a method of forming bubbles by blending a foaming agent that generates gas by a chemical reaction with the liquid raw material mixture, and a pressure after dissolving an appropriate gas in the liquid raw material mixture under high pressure. A method of forming bubbles by lowering or heating, a method of removing soluble substances mixed in the liquid raw material mixture and forming bubbles as voids, a method of forming bubbles so that air or an appropriate gas is embraced. Examples thereof include a method of mechanically stirring (mechanical floss).
発泡工程における発泡条件(温度、時間等)、および、乾燥工程における乾燥条件(温度、時間等)は、発泡体の原料や使用した発泡手段等に応じて適宜変更可能である。 The foaming conditions (temperature, time, etc.) in the foaming step and the drying conditions (temperature, time, etc.) in the drying step can be appropriately changed depending on the raw material of the foam, the foaming means used, and the like.
また、柔軟体の形状、大きさ等については特に限定されず、シート状の柔軟体シートや円筒状の柔軟体の他、円柱状、四角柱状、六角柱状、あるいは断面形状が星形状、半円形状の柔軟体等を適宜選択可能であり、柔軟体として発泡体を用いた場合も同様である。 The shape and size of the flexible body are not particularly limited, and in addition to the sheet-shaped flexible body sheet and the cylindrical flexible body, the columnar shape, the square columnar shape, the hexagonal columnar shape, or the cross-sectional shape is a star shape or a semicircle. A flexible body having a shape or the like can be appropriately selected, and the same applies when a foam is used as the flexible body.
<<2.プロセス>>
(2−1.積層工程)
この積層工程では、概して、繊維シートと、柔軟体とを直接積層する工程である。この積層工程においては、様々な形状や厚さの繊維体および柔軟体を用いることができる。この積層工程のパターンについては、特に限定しないが、以下に列挙する各種パターンが挙げられる。
<<2. Process >>
(2-1. Laminating process)
This laminating step is generally a step of directly laminating the fiber sheet and the flexible body. In this laminating step, fibrous bodies and flexible bodies of various shapes and thicknesses can be used. The pattern of this laminating process is not particularly limited, and examples thereof include various patterns listed below.
(2−1−1.積層工程のパターン1)
このパターン1では、図1に示すように、予めエネルギー硬化性樹脂が含浸した未硬化状態である繊維シート1と、板状の柔軟体3とを用いる。この繊維シート1に予めエネルギー硬化性樹脂を含浸する方法としては、例えば、エネルギー硬化性樹脂の未硬化粘性液体原料に繊維シート1を浸すディッピングや、複数の横置硬質ロールの間に繊維シート1を通過させて上述の未硬化粘性液体原料を塗るロールコーティング、或いは、いわゆるハンドレイアップ成形法やRIMP(レジンインフュージョン)成形法等を挙げることができるが、これらに限定されない。なお、繊維シート1については1枚のシートを用いても良いし、複数枚のシートを重ね合わせたものとして使用しても良く、特に限定しない。これについては以後も同様である。
(2-1-1. Laminating process pattern 1)
In this pattern 1, as shown in FIG. 1, a fiber sheet 1 in an uncured state impregnated with an energy curable resin in advance and a plate-shaped flexible body 3 are used. As a method of impregnating the fiber sheet 1 with an energy-curable resin in advance, for example, dipping in which the fiber sheet 1 is dipped in an uncured viscous liquid raw material of the energy-curable resin, or a fiber sheet 1 between a plurality of horizontal hard rolls. Roll coating, which is applied with the above-mentioned uncured viscous liquid raw material, or a so-called hand lay-up molding method, RIMP (resin infusion) molding method, or the like can be mentioned, but is not limited thereto. The fiber sheet 1 may be used as one sheet or as a stack of a plurality of sheets, and is not particularly limited. The same applies thereafter.
このパターン1では、図1(a)に示すように、平面上に載置した繊維シート1の上面に柔軟体3の下面を直接重ね合わせ、この柔軟体3の上面に、他の繊維シート1の下面を直接重ね合わせた後、他の繊維シート1の上面と他の柔軟体3の下面を直接重ね合わせるということを繰り返し行う。これにより、それぞれの繊維シート1とそれぞれの柔軟体3とがそれぞれ面接触し、柔軟体3は、繊維シート1に含浸されている未硬化のエネルギー硬化樹脂によって、繊維シート1に対して仮接着された状態となる。このような積層工程のパターン1によって、図1(b)に示すように、繊維シート1および柔軟体3が何層にも積み重なったブロック状の第1多層積層体5を得る。 In this pattern 1, as shown in FIG. 1A, the lower surface of the flexible body 3 is directly superposed on the upper surface of the fiber sheet 1 placed on a flat surface, and another fiber sheet 1 is placed on the upper surface of the flexible body 3. After the lower surface of the fiber sheet 1 is directly overlapped with each other, the upper surface of the other fiber sheet 1 and the lower surface of the other flexible body 3 are directly overlapped with each other repeatedly. As a result, each fiber sheet 1 and each flexible body 3 are in surface contact with each other, and the flexible body 3 is temporarily adhered to the fiber sheet 1 by the uncured energy-curing resin impregnated in the fiber sheet 1. It will be in the state of being. By the pattern 1 of such a laminating step, as shown in FIG. 1B, a block-shaped first multilayer laminated body 5 in which the fiber sheet 1 and the flexible body 3 are stacked in many layers is obtained.
(2−1−2.積層工程のパターン2)
このパターン2では、上述のパターン1で述べた繊維シート1と柔軟体3とを用いる。図2(a)および図3(a)に示すように、柔軟体3の上面および下面(柔軟体3の両面)にそれぞれ、繊維シート1、1を直接重ね合わせることによって、一対の繊維シート1、1間に柔軟体3が介在した状態の単層積層体7を得る。なお、単層積層体7としては、柔軟体3の片面にのみ繊維シート1を直接積層したものであっても良い。
(2-1-2. Laminating process pattern 2)
In this pattern 2, the fiber sheet 1 and the flexible body 3 described in the above pattern 1 are used. As shown in FIGS. 2A and 3A, the pair of fiber sheets 1 are formed by directly superimposing the fiber sheets 1 and 1 on the upper surface and the lower surface of the flexible body 3 (both sides of the flexible body 3), respectively. A single-layer laminated body 7 in a state in which the flexible body 3 is interposed between 1 is obtained. The single-layer laminated body 7 may be a single-layer laminated body 7 in which the fiber sheet 1 is directly laminated only on one side of the flexible body 3.
(2−1−3.積層工程のパターン3)
このパターン3では、図4(a)に示す上述の第1多層積層体5に対して、図4(b)に示す切断工程(これについては後述する)を経て得た第1切断積層体5aを用いる。図4(c)に示すように、この第1切断積層体5aのうち、切断方向に沿った両面にそれぞれ、上述の繊維シート1と同様な他の繊維シート1A、1Bを直接積層することによって、図4(d)に示す第2多層積層体8を得る。
(2-1-3. Laminating process pattern 3)
In this pattern 3, the first cut laminate 5a obtained through the cutting step shown in FIG. 4 (b) (which will be described later) with respect to the above-mentioned first multilayer laminate 5 shown in FIG. 4 (a). Is used. As shown in FIG. 4C, by directly laminating other fiber sheets 1A and 1B similar to the above-mentioned fiber sheet 1 on both sides of the first cut laminated body 5a along the cutting direction, respectively. , The second multilayer laminated body 8 shown in FIG. 4D is obtained.
なお、上述の積層工程のパターン1〜3については、予め繊維シートにエネルギー硬化性樹脂を含浸させた場合を例に取って説明したが、これに代えて、繊維シート1と柔軟体3とを直接積層させた後に、上述のパターン1で述べた含浸方法と同様にして、繊維シート1にエネルギー硬化性樹脂を含浸させるようにしても良いことは言うまでもない。 The above-mentioned patterns 1 to 3 of the laminating step have been described by taking the case where the fiber sheet is impregnated with the energy curable resin in advance as an example, but instead of this, the fiber sheet 1 and the flexible body 3 are used. Needless to say, the fiber sheet 1 may be impregnated with the energy-curable resin in the same manner as the impregnation method described in the above-mentioned pattern 1 after being directly laminated.
(2−2.巻回工程)
この巻回工程では、上述のパターン2、3で得たそれぞれの積層体7、8を巻回する工程である。これらの積層体7、8については、繊維シート1と柔軟体3とからなるため、この状態でも可撓性を有しており、曲げ、捩じり等の変形加工を容易に行うことができる。本実施の形態では、これらの変形加工のうち、曲げ加工の一種である巻回工程を一例に採用して、以下に列挙して説明するが、これに限定されないことは言うまでもない。
(2-2. Winding process)
In this winding step, the laminated bodies 7 and 8 obtained in the above patterns 2 and 3 are wound. Since these laminated bodies 7 and 8 are composed of the fiber sheet 1 and the flexible body 3, they are flexible even in this state, and deformation processing such as bending and twisting can be easily performed. .. In the present embodiment, among these deformation processes, the winding process, which is a kind of bending process, is adopted as an example and described below, but it goes without saying that the present invention is not limited to this.
(2−2−1.巻回工程のパターン1)
このパターン1では、上述の積層工程のパターン2で得た単層積層体7を用いる(図2(a)参照)。図2(b)および図2(c)に示すように、例えば、金属パイプ、樹脂チューブおよび円筒形状に形成した発泡体等からなる芯Sに対して、単一積層体7を複数回、巻回する。このため、このパターン1の単層積層体7の長さは、芯Sの外周長さの数倍程度(巻回回数に応じた程度)に設定されている。芯Sに単層積層体7を複数回、巻回した後、芯Sを引き抜くことによって(芯Sを除去することによって)、図2(d)に示すように、単層積層体7が複数積層された渦巻き状の渦積層体9を得る。
(2-2-1. Winding process pattern 1)
In this pattern 1, the single-layer laminated body 7 obtained in the pattern 2 of the above-mentioned laminating step is used (see FIG. 2A). As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), the single laminated body 7 is wound a plurality of times around a core S made of, for example, a metal pipe, a resin tube, and a foam formed in a cylindrical shape. Turn. Therefore, the length of the single-layer laminated body 7 of this pattern 1 is set to about several times the outer peripheral length of the core S (about according to the number of turns). As shown in FIG. 2D, a plurality of single-layer laminated bodies 7 are formed by winding the single-layer laminated body 7 around the core S a plurality of times and then pulling out the core S (by removing the core S). A laminated spiral vortex laminate 9 is obtained.
(2−1−2.巻回工程のパターン2)
このパターン2でも、上述の積層工程のパターン2で得た単層積層体7を用いる(図3(a)参照)。このパターン2では、図3(b)および図3(c)に示すように、芯Sに対して、単一積層体7を何重にも巻回する。すなわち、芯Sの外周長さと略同じ長さの単一積層体7を、その両端面同士が接合するように巻回し、その外側にさらに、上述の単層積層体7よりもわずかに長い別の単一積層体7を、その両端面同士が接合するように巻回することを複数回繰り返す。その後、芯Sを引き抜くことによって、図3(d)に示すように、単一積層体7が複数積層された円筒状の第1円筒積層体11を得る。
(2-1-2. Winding process pattern 2)
Also in this pattern 2, the single-layer laminated body 7 obtained in the pattern 2 of the above-mentioned laminating step is used (see FIG. 3A). In this pattern 2, as shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c), the single laminate 7 is wound around the core S in multiple layers. That is, a single laminated body 7 having substantially the same length as the outer peripheral length of the core S is wound so that both end faces thereof are joined to each other, and further outside the single laminated body 7, which is slightly longer than the above-mentioned single layer laminated body 7. The single laminated body 7 is wound a plurality of times so that both end faces thereof are joined to each other. Then, by pulling out the core S, as shown in FIG. 3D, a cylindrical first cylindrical laminated body 11 in which a plurality of single laminated bodies 7 are laminated is obtained.
(2−1−3.巻回工程のパターン3)
このパターン3では、上述の積層工程のパターン3で得た第2多層積層体8であって、その長さが芯Sの外周長さと略同じ長さに設定された第2多層積層体8を用いる。図4(d)および図4(e)に示すように、芯Sに対して、第2多層積層体8を巻回する。すなわち、第2多層積層体8を、巻回方向における両端面同士が接合するように巻回した後、芯Sを引き抜くことによって、図4(f)に示す円筒状の第2円筒積層体13を得る。
(2-1-3. Winding process pattern 3)
In this pattern 3, the second multilayer laminate 8 obtained in the pattern 3 of the above-mentioned lamination step, and the length of which is set to substantially the same as the outer peripheral length of the core S, is set. Use. As shown in FIGS. 4D and 4E, the second multilayer laminate 8 is wound around the core S. That is, the second multilayer laminate 8 is wound so that both end faces in the winding direction are joined to each other, and then the core S is pulled out to form the cylindrical second cylindrical laminate 13 shown in FIG. 4 (f). To get.
この第2円筒積層体13にあっては、第2多層積層体8における一方の面に直接積層された他の繊維シート1Aの外周面が、第2円筒積層体13の外周面を形成し、第2多層積層体6における他方の面に直接積層された他の繊維シート1Bの外周面が、第2円筒積層体13の内周面を形成している。また、これらの繊維シート1A、1B間には、第1切断積層体5aの繊維シート1および柔軟体3が、第2円筒積層体13の長手方向に沿って延びているとともに、他の繊維シート1A、1Bに対して交差する位置関係となっている。換言すれば、繊維シート1および柔軟体3はそれぞれ、他の繊維シート1A、1Bに対して起立しかつ第2円筒積層体13の長手方向に沿って延びたリブ構造をなしている。 In the second cylindrical laminate 13, the outer peripheral surface of the other fiber sheet 1A directly laminated on one surface of the second multilayer laminate 8 forms the outer peripheral surface of the second cylindrical laminate 13. The outer peripheral surface of the other fiber sheet 1B directly laminated on the other surface of the second multilayer laminate 6 forms the inner peripheral surface of the second cylindrical laminate 13. Further, between these fiber sheets 1A and 1B, the fiber sheet 1 and the flexible body 3 of the first cut laminate 5a extend along the longitudinal direction of the second cylindrical laminate 13, and other fiber sheets. It has a positional relationship that intersects 1A and 1B. In other words, the fiber sheet 1 and the flexible body 3 each have a rib structure that stands up against the other fiber sheets 1A and 1B and extends along the longitudinal direction of the second cylindrical laminate 13.
なお、上述の渦積層体9、第1円筒積層体11および第2円筒積層体13のそれぞれの中心軸線に沿う中空部の内径については、互いに異なる径の芯Sを用いることによって適宜調整可能であることは言うまでもない。また、上述の巻回工程のパターン1〜3については、各種の積層体7、8を巻回するために芯Sを用いていたが、これに限らず、芯Sを用いずに、各種の積層体7、8をその端部から渦巻き状に直接巻回することによって、渦積層体9を得たり、各種の積層体7、8を巻回するように直接曲げていき、その巻回方向の両端部同士を、繊維シート1に含浸された未硬化のエネルギー硬化性樹脂によって仮接着させることで第1円筒積層体11および第2円筒積層体13を得たりするようにしても良い。 The inner diameter of the hollow portion along the central axis of each of the above-mentioned vortex laminate 9, the first cylindrical laminate 11, and the second cylindrical laminate 13 can be appropriately adjusted by using cores S having different diameters. Needless to say, there is. Further, in the above-mentioned winding process patterns 1 to 3, the core S was used to wind the various laminated bodies 7 and 8, but the present invention is not limited to this, and various types of the core S are not used. By directly winding the laminated bodies 7 and 8 in a spiral shape from the end thereof, a spiral laminated body 9 can be obtained, or various laminated bodies 7 and 8 are directly bent so as to be wound, and the winding direction thereof. The first cylindrical laminate 11 and the second cylindrical laminate 13 may be obtained by temporarily adhering both end portions of the above to each other with an uncured energy-curable resin impregnated in the fiber sheet 1.
(2−3.硬化工程)
この硬化工程では、上述の積層工程のパターン1〜3で得た第1多層積層体5、単層積層体7、第2多層積層体8、巻回工程のパターン1〜3で得た渦積層体9、第1円筒積層体11、第2円筒積層体13(以後、これらを総括して「積層体5等」という。)に対してエネルギーを付与する。この付与するエネルギーについては、積層体5等に対して加熱をすることによるものや、エネルギー線を照射することによるもの等が挙げられるが、特に限定しない。図5(a)〜図5(c)に示すように、積層体5等に対するエネルギーの付与により、積層による仮接着状態の積層体5等の繊維シート1に含浸されていたエネルギー硬化性樹脂がそれぞれの柔軟体3に染み出つつ(入り込みつつ)硬化していく。
(2-3. Curing process)
In this curing step, the first multilayer laminate 5, the single-layer laminate 7, the second multilayer laminate 8 obtained in patterns 1 to 3 of the above-mentioned lamination step, and the vortex lamination obtained in patterns 1 to 3 of the winding step Energy is applied to the body 9, the first cylindrical laminated body 11, and the second cylindrical laminated body 13 (hereinafter, these are collectively referred to as “laminated body 5 and the like”). Examples of the energy to be applied include those obtained by heating the laminated body 5 and the like, those caused by irradiating energy rays, and the like, but are not particularly limited. As shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c), the energy curable resin impregnated in the fiber sheet 1 of the laminated body 5 or the like in the temporarily bonded state by the lamination is impregnated by applying energy to the laminated body 5 or the like. It hardens while exuding (entering) into each of the flexible bodies 3.
この硬化したエネルギー硬化性樹脂が、繊維シート1と柔軟体3とを接着(アンカー効果)する接着部Gとなって、繊維シート1と柔軟値3とが一体化する。また、繊維シート1はその含浸していたエネルギー硬化性樹脂が硬化することによって硬化繊維シート1Xとなる。その結果、第1多層積層体5が硬化第1多層積層体5A(図7(a)参照)となり、単層積層体7が硬化単層積層体となり(図示省略)、第2多層積層体8が硬化第2多層積層体となり(図示省略)、渦積層体9が硬化渦積層体9A(図2(e)参照)となり、第1円筒積層体11が硬化第1円筒積層体11A(図3(e)参照)、第2円筒積層体13が硬化第2円筒積層体13A(図4(g)参照)となる(以後、これらを総括して「硬化積層体5A等」という)。このように硬化工程を経ることで、複合材料としての硬化積層体5A等を得ることとなる。このようにして得た硬化積層体5A等については、その繊維シート1と柔軟体3との接合に接着剤等を用いないので、接着剤等の劣化による破損を防止することができる。 The cured energy-curable resin serves as an adhesive portion G that adheres (anchor effect) the fiber sheet 1 and the flexible body 3, and the fiber sheet 1 and the flexible value 3 are integrated. Further, the fiber sheet 1 becomes a cured fiber sheet 1X by curing the impregnated energy-curable resin. As a result, the first multilayer laminate 5 becomes a cured first multilayer laminate 5A (see FIG. 7A), the single-layer laminate 7 becomes a cured single-layer laminate (not shown), and the second multilayer laminate 8 Is a cured second multilayer laminate (not shown), the vortex laminate 9 is a cured vortex laminate 9A (see FIG. 2E), and the first cylindrical laminate 11 is a cured first cylindrical laminate 11A (FIG. 3). (See (e)), the second cylindrical laminate 13 becomes the cured second cylindrical laminate 13A (see FIG. 4 (g)) (hereinafter, these are collectively referred to as “cured laminate 5A and the like”). By going through the curing step in this way, a cured laminate 5A or the like as a composite material can be obtained. With respect to the cured laminate 5A and the like thus obtained, since an adhesive or the like is not used for joining the fiber sheet 1 and the flexible body 3, damage due to deterioration of the adhesive or the like can be prevented.
次に、硬化積層体5A等のうち、図示のある硬化積層体5Aの構成について図を参照しながら説明する。すなわち、図7(a)に示す硬化第1多層積層体5Aは、含浸したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた硬化繊維シート1Xと柔軟体3の層を複数有し、これらの硬化繊維シート1Xと柔軟体3とは接着部Gによって一体化しているものとなっている。 Next, among the cured laminates 5A and the like, the configuration of the illustrated cured laminate 5A will be described with reference to the drawings. That is, the cured first multilayer laminate 5A shown in FIG. 7A has a plurality of layers of a cured fiber sheet 1X obtained by curing an impregnated energy-curable resin and a flexible body 3, and these cured fiber sheets 1X and the cured fiber sheet 1X. The flexible body 3 is integrated with the adhesive portion G.
また、図2(e)に示す硬化渦積層体9Aも、含浸したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた硬化繊維シート1Xと柔軟体3とが、中心軸線を中心に複数回巻回しつつ、かつ、中心軸線に対してラジアル方向に拡大する複数の層を形成しており、これらの層における硬化繊維シート1Xと3とは接着部Gによって一体化しているものとなっている。 Further, in the cured vortex laminate 9A shown in FIG. 2 (e), the cured fiber sheet 1X obtained by curing the impregnated energy-curable resin and the flexible body 3 are wound a plurality of times around the central axis, and also. A plurality of layers expanding in the radial direction with respect to the central axis are formed, and the cured fiber sheets 1X and 3 in these layers are integrated by the adhesive portion G.
さらに、図3(e)に示す硬化第1円筒積層体11Aについても、円筒状に形成され、含浸したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた硬化繊維シート1Xと、この繊維体の内周面または外周面の少なくとも一方の面に接着した円筒状の柔軟体3とを有し、これらの硬化繊維シート1Xと柔軟体3とは接着部Gによって一体化しているものとなっている。 Further, the cured first cylindrical laminate 11A shown in FIG. 3 (e) also has a cured fiber sheet 1X formed in a cylindrical shape and cured with an impregnated energy-curable resin, and an inner peripheral surface or an outer periphery of the fiber body. It has a cylindrical flexible body 3 bonded to at least one surface of the surface, and these cured fiber sheets 1X and the flexible body 3 are integrated by an adhesive portion G.
また、図4(g)に示すように、硬化第2円筒積層体13Aは、円筒状に形成され、含浸したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた第1円筒繊維体1Yと、この第1円筒繊維体Yよりも径の小さい円筒状に形成され、第1円筒繊維体1Yの中空部に第1円筒繊維体1Yと同心になるように配置されているとともに、含浸したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた第2円筒繊維体1Zと、第1および第2円筒繊維体1Y、1Zの間に介在した状態で、第1および第2円筒繊維体1Y、1Zの長手方向に沿って延び、第1円筒繊維体1Yの内周面および第2円筒繊維体1Zの外周面にそれぞれ接触しているとともに、含浸したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた細長い板状の介在繊維体1Kと、第1および前記第2円筒繊維体1Y、1Zと互いに対峙する一対の介在繊維体1K、1Kとで形成された内部空間に配置されているとともに、第1円筒繊維体1Yの内周面、第2円筒繊維体1Zの外周面および介在繊維体1K、1Kの互いの対向面それぞれ接触した柔軟体3とを備えている。 Further, as shown in FIG. 4 (g), the cured second cylindrical laminate 13A has a first cylindrical fiber body 1Y formed in a cylindrical shape and obtained by curing an impregnated energy-curable resin, and the first cylindrical fiber. It is formed in a cylindrical shape having a diameter smaller than that of the body Y, and is arranged in a hollow portion of the first cylindrical fiber body 1Y so as to be concentric with the first cylindrical fiber body 1Y, and the impregnated energy-curable resin is cured. The first cylinder extends along the longitudinal direction of the first and second cylindrical fiber bodies 1Y and 1Z in a state of being interposed between the second cylindrical fiber body 1Z and the first and second cylindrical fiber bodies 1Y and 1Z. An elongated plate-shaped intervening fiber 1K that is in contact with the inner peripheral surface of the fiber 1Y and the outer peripheral surface of the second cylindrical fiber 1Z and is obtained by curing an impregnated energy-curable resin, and the first and first cylinders. The two cylindrical fiber bodies 1Y and 1Z are arranged in an internal space formed by a pair of intervening fiber bodies 1K and 1K facing each other, and the inner peripheral surface of the first cylindrical fiber body 1Y and the second cylindrical fiber body 1Z. It is provided with a flexible body 3 in contact with each other on the outer peripheral surface and the intervening fiber bodies 1K and 1K facing each other.
また、硬化第2円筒積層体13Aは、この柔軟体3における第1および第2円筒繊維体1Y、1Zと介在繊維体1K、1Kとの接触部分には、接着部Gによって一体化しているものとなっている。また、第1および第2円筒繊維体1Y、1Zと複数の介在繊維体1Kとの接触部分も接着部Gによって接着されて一体化しているものとなっている。この例では、その繊維シート1と柔軟体3との接合、繊維シート1、1A、1Bの接着に接着剤等を用いないので、接着剤等の劣化による破損を防止することができる。また、内側の第1円筒繊維体1Yと、外側の第2円筒繊維体1Zとの間に、複数の介在繊維1Kが、それぞれの繊維体1Y、1Zに対して起立したリブのように配置されているため、単なる円筒形状のものに比して、その強度を高めて変形しにくい硬化第2円筒積層体13Aを得ることができる。 Further, the cured second cylindrical laminate 13A is integrated with the contact portion between the first and second cylindrical fiber bodies 1Y and 1Z and the intervening fiber bodies 1K and 1K in the flexible body 3 by an adhesive portion G. It has become. Further, the contact portions between the first and second cylindrical fiber bodies 1Y and 1Z and the plurality of intervening fiber bodies 1K are also bonded and integrated by the adhesive portion G. In this example, since no adhesive or the like is used for joining the fiber sheet 1 and the flexible body 3 and for adhering the fiber sheets 1, 1A and 1B, damage due to deterioration of the adhesive or the like can be prevented. Further, a plurality of intervening fibers 1K are arranged between the inner first cylindrical fiber body 1Y and the outer second cylindrical fiber body 1Z like ribs standing up against the respective fiber bodies 1Y and 1Z. Therefore, it is possible to obtain a cured second cylindrical laminated body 13A that is harder to be deformed by increasing its strength as compared with a simple cylindrical one.
(2−4.切断工程)
この切断工程では、上述の積層工程や巻回工程で得た硬化前の積層体5等や、硬化工程で得た硬化後の硬化積層体5A等を、これらよりも小さく切断するものである。この切断工程では積層体5等や硬化積層体5A等をどのような形状や大きさに切断しても良く、そのパターンについては特に限定しないが、これらのいくつかの例を以下に述べる。
(2-4. Cutting process)
In this cutting step, the laminated body 5 and the like before curing obtained in the above-mentioned laminating step and winding step, the cured laminated body 5A after curing obtained in the curing step, and the like are cut smaller than these. In this cutting step, the laminated body 5 or the like or the cured laminated body 5A or the like may be cut into any shape or size, and the pattern thereof is not particularly limited, but some examples of these will be described below.
(2−4−1.切断工程のパターン1)
このパターン1では、積層工程のパターン1で得た硬化前の第1多層積層体5を切断する。図4(b)に示すように、第1多層積層体5を、その繊維シート1や柔軟体シート3が水平になるように平面上に載置した状態で、縦に薄く切断することにより、積層工程のパターン3で用いられる硬化前の第1切断積層体5aを得る。なお、この第1切断積層体5aについては、上述のように、積層工程のパターン3にて第2多層積層体8とされ、巻回工程のパターン3にて第2円筒積層体13とされた後、硬化工程を経て複合材料としての硬化第2円筒積層体13Aとなる。
(2-4-1. Cutting process pattern 1)
In this pattern 1, the first multilayer laminated body 5 before curing obtained in pattern 1 of the laminating step is cut. As shown in FIG. 4B, the first multilayer laminate 5 is vertically thinly cut in a state where the fiber sheet 1 and the flexible sheet 3 are placed on a flat surface so as to be horizontal. The first cut laminated body 5a before curing used in the pattern 3 of the laminating step is obtained. As described above, the first cut laminate 5a was designated as the second multilayer laminate 8 in the pattern 3 of the lamination process, and was designated as the second cylindrical laminate 13 in the pattern 3 of the winding process. After that, it undergoes a curing step to obtain a cured second cylindrical laminate 13A as a composite material.
(2−4−2.切断工程のパターン2)
このパターン2では、図7(a)に示す硬化工程を経た硬化後の硬化第1多層積層体5Aを切断する。図7(b)に示すように、硬化第1多層積層体5Aを、その繊維シート1や柔軟体シート3が水平になるように平面上に載置した状態で、縦に薄く切断することにより、硬化後の硬化第2切断積層体5Bを得る。
(2-4-2. Cutting process pattern 2)
In this pattern 2, the cured first multilayer laminate 5A after the curing step shown in FIG. 7A is cut. As shown in FIG. 7B, the cured first multilayer laminated body 5A is vertically thinly cut in a state where the fiber sheet 1 and the flexible body sheet 3 are placed on a flat surface so as to be horizontal. , A cured second cut laminate 5B after curing is obtained.
(2−4−3.切断工程のパターン3)
このパターン3では、硬化工程を経て硬化した硬化渦積層体9Aや硬化第1円筒積層体11Aを切断する。図6(a)および図6(b)に示すように、硬化渦積層体9Aや硬化第1円筒積層体11をその長手方向における所定幅に輪切りにする(スライスする)ことで、複合材料としての硬化切断渦積層体9Bや硬化切断第1円筒積層体11Bを得る。なお、図示は省略するが、硬化後の第2円筒積層体13Aを同様に切断して、複合材料としての硬化切断第2円筒積層体を得るようにしても良いことは言うまでもない。
(2-4-3. Cutting process pattern 3)
In this pattern 3, the cured vortex laminate 9A and the cured first cylindrical laminate 11A that have been cured through the curing step are cut. As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the cured vortex laminate 9A and the cured first cylindrical laminate 11 are sliced (sliced) to a predetermined width in the longitudinal direction to form a composite material. The hard-cut vortex laminate 9B and the hard-cut first cylindrical laminate 11B are obtained. Although not shown, it goes without saying that the cured second cylindrical laminate 13A may be cut in the same manner to obtain a cured cut second cylinder laminate as a composite material.
<<3.複合材料>>
ここでは、上述の各工程を経て得た複合材料について説明する。
(3−1.複合材料のパターン1)
このパターン1は、図7に示すように、切断工程のパターン2で得た複合材料としての硬化第2切断積層体5B、5C、5Dを用いた一例である(なお、図7においては、煩雑さを避けるため、硬化第2切断積層体の符合としては、5B、5C、5Dのみを付し、これらからなる全体の塊を硬化第2積層体群5Zとする)。図7に示すように、複数の第2切断積層体5B、5C、5Dを、樹脂製の板等といった第1板部材15、17のうち、下の第1板部材15の上面に対して、第2切断積層体5B、5C、5Dのそれぞれの硬化繊維シート1Xおよび柔軟体3がリブのように起立した状態(換言すれば、板部材15、17の板面に対して、硬化繊維シート1Xと柔軟体3とが交差する方向(図7(c)においては垂直方向)に延びている状態)になるように載置する。
<<3. Composite material >>
Here, the composite material obtained through each of the above steps will be described.
(3-1. Composite material pattern 1)
As shown in FIG. 7, this pattern 1 is an example using the cured second cut laminate 5B, 5C, and 5D as the composite material obtained in the pattern 2 of the cutting step (note that in FIG. 7, it is complicated. In order to avoid this, only 5B, 5C, and 5D are added as the symbols of the cured second cut laminate, and the entire mass composed of these is referred to as the cured second laminate group 5Z). As shown in FIG. 7, a plurality of second cut laminates 5B, 5C, and 5D are formed with respect to the upper surface of the lower first plate member 15 among the first plate members 15 and 17 such as resin plates and the like. The cured fiber sheet 1X and the flexible body 3 of the second cut laminates 5B, 5C, and 5D stand up like ribs (in other words, the cured fiber sheet 1X with respect to the plate surfaces of the plate members 15 and 17). It is placed so that it extends in the direction in which the flexible body 3 and the flexible body 3 intersect (in the vertical direction in FIG. 7C).
また、この載置の際において、硬化第2切断積層体5Bの硬化繊維シート1Xおよび柔軟体3の延出方向と、この硬化第2切断積層体5Bに隣り合う他の硬化第2切断積層体5C、5Dの硬化繊維シート1Xおよび柔軟体3の延出方向とが互いに交差するように(図7(c)においては直交している)、一の硬化第2切断積層体5Cと他の硬化第2切断積層体5Dとを載置する。これを繰り返して第1板部材15の上面の略全体に亘って硬化第2切断積層体5B、5C、5Dを敷き詰めてなる硬化第2積層体群5Zを得る。その後、第1板部材15の上面と硬化第2積層体群5Zの下面とを接着した状態で、上の第2板部材17の下面と硬化第2積層体群5Z上面とを接着することによって、板部材15、17の補強を図ることができる。なお、このパターン1では、一対の板部材15、17を用いたが、これに限らず、板部材15、17のいずれか一方のみを用いるようにしても良いことは言うまでもない。 Further, at the time of this placement, the extending direction of the cured fiber sheet 1X and the flexible body 3 of the cured second cut laminate 5B and another cured second cut laminate adjacent to the cured second cut laminate 5B. One cured second cut laminate 5C and another cured so that the extending directions of the cured fiber sheet 1X of 5C and 5D and the flexible body 3 intersect each other (orthogonal in FIG. 7C). The second cut laminate 5D is placed. This is repeated to obtain a cured second laminated body group 5Z formed by spreading the cured second cut laminated bodies 5B, 5C, and 5D over substantially the entire upper surface of the first plate member 15. Then, in a state where the upper surface of the first plate member 15 and the lower surface of the cured second laminated body group 5Z are adhered, the lower surface of the upper second plate member 17 and the upper surface of the cured second laminated body group 5Z are adhered to each other. , The plate members 15 and 17 can be reinforced. In this pattern 1, a pair of plate members 15 and 17 is used, but the present invention is not limited to this, and it goes without saying that only one of the plate members 15 and 17 may be used.
(3−2.複合材料のパターン2)
このパターン2は、図8(a)および図8(b)に示すように、複合材料のパターン1と同様な板部材15、17の間に、複数の硬化切断渦積層体9B又は複数の硬化切断第1円筒積層体11Bを互いに隣接するように並べて配置する。その後、板部材15の上面と複数の硬化切断渦積層体9B又は複数の硬化切断第1円筒積層体11Bのそれぞれの下面とを接着し、板部材17の下面と複数の硬化切断渦積層体9B又は複数の硬化切断第1円筒積層体11Bのそれぞれの上面とを接着する。これによって板部材15、17の補強を行うことができる。
(3-2. Composite material pattern 2)
As shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), this pattern 2 has a plurality of cured cutting vortex laminates 9B or a plurality of cured products between the plate members 15 and 17 similar to the pattern 1 of the composite material. The cut first cylindrical laminates 11B are arranged side by side so as to be adjacent to each other. After that, the upper surface of the plate member 15 and the lower surfaces of the plurality of cured cutting vortex laminates 9B or the plurality of cured cut first cylindrical laminates 11B are adhered to each other, and the lower surface of the plate member 17 and the plurality of cured cut vortex laminates 9B are bonded. Alternatively, the upper surfaces of the plurality of hard-cut first cylindrical laminates 11B are bonded to each other. As a result, the plate members 15 and 17 can be reinforced.
なお、このパターン2では、切断積層体9B又は切断第1円筒積層体11Bと板部材15、17とを接着した例であったが、これに限定されず、例えば、板部材15、17に貫通孔を形成し、この貫通孔に切断積層体9B又は切断第1円筒積層体11Bを嵌め込むことで板部材の補強を図っても良い。また、板部材15、17として柔軟体3と同様な発泡体を用い、この板部材15、17に上述と同様な貫通孔を形成した後、この貫通孔に未硬化の渦積層体9、第1円筒積層体11、第2円筒積層体13を嵌め込んだ後に、硬化工程を行うことで、硬化板部材を得るようにしても良い。この場合、貫通孔のない板部材を所望する場合には、例えば、芯Sを用いずに各種の積層体7、8をその端部から渦巻き状に直接巻回することによって、中空部のない渦積層体9を設け、これを板部材の貫通孔に嵌め込むようにすれば良い。 In this pattern 2, the cut laminate 9B or the cut first cylindrical laminate 11B and the plate members 15 and 17 were bonded to each other, but the present invention is not limited to this, and the plate members 15 and 17 are penetrated, for example. The plate member may be reinforced by forming a hole and fitting the cut laminate 9B or the cut first cylindrical laminate 11B into the through hole. Further, the same foam as the flexible body 3 is used as the plate members 15 and 17, and after forming the same through holes as described above in the plate members 15 and 17, the uncured vortex laminated body 9 and the third are formed in the through holes. A cured plate member may be obtained by performing a curing step after fitting the 1-cylindrical laminate 11 and the second cylindrical laminate 13. In this case, when a plate member having no through hole is desired, for example, various laminated bodies 7 and 8 are spirally wound directly from the end thereof without using the core S, so that there is no hollow portion. The vortex laminate 9 may be provided and fitted into the through hole of the plate member.
本発明は、上述の第1実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。この変形例においては、上述の第1実施の形態と同様な箇所には同様の符合を付することによって、その説明を省略又は簡略化するものとする。 The present invention is not limited to the above-described first embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist thereof. In this modification, the description thereof will be omitted or simplified by adding the same reference numerals to the parts similar to those in the first embodiment described above.
上述の第1実施の形態においては、積層工程のパターン1では、図1(b)等にも示すように、同じ幅(厚み)の柔軟体3を用いたが、これに限定されず、互いに幅や硬度、あるいは密度等の異なる柔軟体を用いるようにしても良い。この具体例の一例として、図9に示すものが挙げられ、以下、これについて上述の各種工程を織り交ぜながら説明する。 In the above-described first embodiment, in the pattern 1 of the laminating step, as shown in FIG. 1 (b) and the like, flexible bodies 3 having the same width (thickness) are used, but the present invention is not limited to this, and each other Flexible bodies having different widths, hardnesses, densities, etc. may be used. As an example of this specific example, the one shown in FIG. 9 can be mentioned, and this will be described below while interweaving the various steps described above.
図9に示す例では、繊維シート1と所定幅の柔軟体3aとこれよりも幅の小さい柔軟体3bとを用いて積層工程を行うことで。図9(a)に示すように、繊維シート1および柔軟体3a、3bが何層にも積み重なったブロック状の第3多層積層体19を得る。すなわち、上下に延びる第3多層積層体19の中央部は、相対的に薄い柔軟体3bと繊維シート1とが交互に積み重なることによってなり、第3多層積層体19の上部および下部は、相対的に厚い柔軟体3aと繊維シート1とが交互に積み重なることによってなっている。 In the example shown in FIG. 9, the laminating step is performed using the fiber sheet 1, the flexible body 3a having a predetermined width, and the flexible body 3b having a width smaller than this. As shown in FIG. 9A, a block-shaped third multilayer laminated body 19 in which the fiber sheet 1 and the flexible bodies 3a and 3b are stacked in multiple layers is obtained. That is, the central portion of the third multilayer laminate 19 extending vertically is formed by alternately stacking the relatively thin flexible body 3b and the fiber sheet 1, and the upper and lower portions of the third multilayer laminate 19 are relative to each other. The thick flexible body 3a and the fiber sheet 1 are alternately stacked.
次に、図9(b)に示すように、この第3多層積層体19を縦に薄く切断する切断工程を行うことによって、第3切断積層体23を得る。そして、図9(c)に示すように、この第3切断積層体23の片面にさらに、別の繊維シート24を直接積層する積層工程を行うことにより、第4多層積層体25を得る。この第4多層積層体25は、未硬化の繊維シート1と柔軟体3とからなるため、この状態でも可撓性を有しており、曲げ、捩じり等の変形加工を容易に行うことができる。このため、第4多層積層体25を、その中央部を中心に軽く曲げる曲げ工程を行うことができる(図9(d)参照)。そして、この曲げた第4多層積層体25に対して上述の硬化工程を行う。 Next, as shown in FIG. 9B, the third cut laminate 23 is obtained by performing a cutting step of vertically thinly cutting the third multilayer laminate 19. Then, as shown in FIG. 9C, a fourth multilayer laminate 25 is obtained by further performing a lamination step of directly laminating another fiber sheet 24 on one side of the third cut laminate 23. Since the fourth multilayer laminate 25 is composed of the uncured fiber sheet 1 and the flexible body 3, it has flexibility even in this state, and can be easily deformed by bending, twisting, or the like. Can be done. Therefore, the bending step of lightly bending the fourth multilayer laminated body 25 around the central portion thereof can be performed (see FIG. 9D). Then, the above-mentioned curing step is performed on the bent fourth multilayer laminated body 25.
ここで、第4多層積層体25においては、図9(c)に示すように、繊維シート24に対して、それぞれの繊維シート1がリブのように略垂直に起立した状態で延びている。また、繊維シート24から起立しているとともに互いに隣り合う繊維シート1、1との間に介在している柔軟体3は、これらの繊維シート1、1、24に面接触して仮接着状態となっている。このため、図9(e)に拡大して示すように、硬化工程を行うと、上述のように、繊維シート1、1、24からそれぞれ染み出たエネルギー性硬化樹脂が柔軟体3に染み出て硬化する。すなわち、硬化工程によって、繊維シート1、1、24がそれぞれ、硬化繊維シート1X、1X、24Xとなり、柔軟体3に染み出て硬化したエネルギー性硬化樹脂が、柔軟体3と硬化繊維シート1X、1X、24Xとの接着部Gとなって、これらを一体化する。同様に、繊維シート1、1、24のそれぞれの接触部分も、染み出て硬化したエネルギー硬化性樹脂による接着部Gによって接着されて一体化する。これによって、複合材料としての硬化第4多層積層体25Aを得ることができる。なお、未硬化の繊維シート1,1、24に代えて、これらの少なくとも1つが硬化後の硬化繊維シート1X、1X、24Xであってもよく、この場合でも同様な作用効果を奏する。 Here, in the fourth multilayer laminated body 25, as shown in FIG. 9C, each fiber sheet 1 extends in a state of being substantially vertically erected like a rib with respect to the fiber sheet 24. Further, the flexible body 3 which stands up from the fiber sheet 24 and is interposed between the fiber sheets 1 and 1 adjacent to each other is in surface contact with the fiber sheets 1, 1 and 24 and is in a temporarily bonded state. It has become. Therefore, as shown in an enlarged manner in FIG. 9E, when the curing step is performed, the energetic cured resin exuded from the fiber sheets 1, 1 and 24 exudes into the flexible body 3 as described above. Hardens. That is, the fiber sheets 1, 1 and 24 become the cured fiber sheets 1X, 1X and 24X, respectively, by the curing step, and the energetic cured resin exuded into the flexible body 3 and cured is the flexible body 3 and the cured fiber sheet 1X. It becomes an adhesive portion G with 1X and 24X, and these are integrated. Similarly, the contact portions of the fiber sheets 1, 1 and 24 are also bonded and integrated by the adhesive portion G made of the exuded and cured energy-curable resin. Thereby, the cured fourth multilayer laminated body 25A as a composite material can be obtained. Instead of the uncured fiber sheets 1, 1 and 24, at least one of these may be the cured fiber sheets 1X, 1X and 24X, and even in this case, the same effect is exhibited.
換言すれば、この硬化第4多層積層体25Aは、含浸したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた第1繊維体である硬化繊維シート24Xと、この硬化繊維シート24Xに対して起立した状態で配置され、含浸したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた第2繊維体である複数の硬化繊維シート1X、1Xと、硬化繊維シート24Xおよび互いに隣り合う硬化繊維シート1X、1Xにそれぞれ接触した柔軟体3とを備え、この柔軟体3における硬化繊維シート1X、1X、24Xとの接触部分には、これらの硬化繊維シート1X、1X、24Xに含浸されていたエネルギー硬化性樹脂にエネルギーを付与して硬化する際に、硬化繊維シート1X、1X、24Xの少なくとも1つに含浸されていたエネルギー硬化性樹脂が染み出て硬化したエネルギー硬化性樹脂からなる接着部Gを備えているといえる。 In other words, the cured fourth multilayer laminate 25A is arranged in an upright state with respect to the cured fiber sheet 24X, which is the first fiber body obtained by curing the impregnated energy-curable resin, and the cured fiber sheet 24X. A plurality of cured fiber sheets 1X and 1X, which are second fibers obtained by curing the impregnated energy-curable resin, and a flexible body 3 in contact with the cured fiber sheets 24X and the adjacent cured fiber sheets 1X and 1X, respectively. When the energy-curable resin impregnated in the cured fiber sheets 1X, 1X, 24X is applied with energy to be cured at the contact portion with the cured fiber sheets 1X, 1X, 24X in the flexible body 3. In addition, it can be said that the adhesive portion G made of the energy-curable resin impregnated in at least one of the cured fiber sheets 1X, 1X, and 24X is exuded and cured.
このようにして得られた硬化第4多層積層体25Aは、硬化繊維シート24Cと、この硬化繊維シート24Cに対して起立した複数の硬化繊維シート1Cとを有しているため、単純な板状の硬化繊維シートに比して強度が高い。また、上述のように、硬化前の状態であれば、曲げ、捩じり等の変形加工を容易に行うことができるため、所望の形状の複合材料を得ることが容易である。なお、上述の複合材料のパターン1において、板部材15、17に代えて、エネルギー性硬化樹脂を含浸させた繊維シート1を用いて硬化工程を行った場合も、同様の作用効果を奏することは言うまでもない。 The cured fourth multilayer laminate 25A thus obtained has a cured fiber sheet 24C and a plurality of cured fiber sheets 1C standing up against the cured fiber sheet 24C, and thus has a simple plate shape. Higher strength than the hardened fiber sheet of. Further, as described above, in the state before curing, deformation processing such as bending and twisting can be easily performed, so that it is easy to obtain a composite material having a desired shape. In addition, in the above-mentioned pattern 1 of the composite material, when the curing step is performed using the fiber sheet 1 impregnated with the energy-curing resin instead of the plate members 15 and 17, the same action and effect can be obtained. Needless to say.
ここで、図9に示す例では、中央部の柔軟体3aの幅が、上部および下部の柔軟体3bの幅よりも大きかったが、これに限定されず、例えば、上部および下部の柔軟体3bの幅が、中央部の柔軟体3aの幅の方が大きくなるようにしても良く、これらの幅によって、曲げ可能角度をある程度調整することができるようになる。要は、用途に応じた幅の柔軟体3を用いるようにすれば良く、その幅等については適宜設定可能である。 Here, in the example shown in FIG. 9, the width of the central flexible body 3a is larger than the width of the upper and lower flexible bodies 3b, but the width is not limited to this, and for example, the upper and lower flexible bodies 3b The width of the flexible body 3a in the central portion may be larger than the width of the flexible body 3a, and the bendable angle can be adjusted to some extent by these widths. The point is that the flexible body 3 having a width suitable for the intended use may be used, and the width and the like can be appropriately set.
また、図9に示す例では、第4多層積層体25に対して硬化工程を行うことで、複合材料としての硬化第4多層積層体を得たが、これに限定されず、例えば、図9(a)に示す第3多層積層体19に対して硬化工程を行うことで、複合材料の硬化第3多層積層体を得たり、あるいは、図9(b)に示す第3切断積層体23に対して硬化工程を行うことで、複合材料としての硬化第3切断積層体を得るようにしたりしても良いことは言うまでもない。この場合、例えば、曲面を有する離型可能な型に繊維シート24を積層し、そこに硬化第3切断積層体を配置することによって合わせることに基づいて複合材料を得ることができる。また、この硬化第3切断積層体については、上述の複合材料のパターン1で述べた複数の第2積層体5b、5c、5d(図7参照)の代わりに用いるようにしても良い。 Further, in the example shown in FIG. 9, a cured fourth multilayer laminate 25 as a composite material was obtained by performing a curing step on the fourth multilayer laminate 25, but the present invention is not limited to this, and for example, FIG. 9 By performing the curing step on the third multilayer laminate 19 shown in (a), a cured third multilayer laminate of the composite material can be obtained, or the third cut laminate 23 shown in FIG. 9B can be obtained. Needless to say, the cured third cut laminate as a composite material may be obtained by performing the curing step. In this case, for example, a composite material can be obtained by laminating the fiber sheet 24 on a releasable mold having a curved surface and arranging the cured third cut laminate there. Further, the cured third cut laminate may be used instead of the plurality of second laminates 5b, 5c and 5d (see FIG. 7) described in the above-mentioned pattern 1 of the composite material.
上述の第1実施の形態では、積層工程としては、水平な状態の繊維シート1と柔軟体3とを互いに交互に積層させていたが、例えば、図2に示す芯Sに対して、繊維シート1を1回又は複数回巻回し、その外側に柔軟体3を巻回し、さらにその外側に繊維シート1を1回又は複数回巻回するというのを繰り返すことによって、円筒状の積層体を得るようにしても良い。また、第1多層積層体5の各側面の少なくとも1つに繊維シート1を積層しても良い。要は、繊維シート1と柔軟体3とが直接積層されていれば特に限定しない。また、図7に示す硬化第2積層体群5Zの上面、下面、各側面の少なくとも1つに繊維シート1を積層した後に繊維シート1を硬化したりするようにしても良く、硬化後の積層体と未硬化の繊維シートとを適宜組み合わせるようにしても良い。 In the above-described first embodiment, in the laminating step, the horizontal fiber sheet 1 and the flexible body 3 are alternately laminated with each other. For example, the fiber sheet is laminated with respect to the core S shown in FIG. A cylindrical laminate is obtained by repeatedly winding 1 one or more times, winding the flexible body 3 on the outside thereof, and further winding the fiber sheet 1 on the outside one or more times. You may do so. Further, the fiber sheet 1 may be laminated on at least one of each side surface of the first multilayer laminated body 5. In short, it is not particularly limited as long as the fiber sheet 1 and the flexible body 3 are directly laminated. Further, the fiber sheet 1 may be cured after laminating the fiber sheet 1 on at least one of the upper surface, the lower surface, and each side surface of the cured second laminated body group 5Z shown in FIG. 7, and the laminating after curing. The body and the uncured fiber sheet may be combined as appropriate.
<<<<第2の実施形態>>>>
次に、第2実施の形態を説明する。
この第2実施の形態は、
エネルギー硬化性樹脂が含浸した繊維体と柔軟体とを直接積層させ、未硬化積層体を得るか、又は、繊維体と柔軟体とを直接接触させた後、前記繊維体にエネルギー硬化樹脂を含浸させ、未硬化積層体を得る積層工程と、
前記未硬化積層体を変形させる変形工程と、
前記変形工程にて変形した前記未硬化積層体に対してエネルギーを付与して、前記未硬化積層体を構成する前記繊維体中に含まれる前記エネルギー硬化性樹脂を硬化させる硬化工程と、
を含む、強化繊維体の製造方法である。
以下、原料、プロセスの順で説明するが、その説明にあたり上述の第1実施の形態と同様な箇所には、同様の符号を付することによって、その記載を省略または簡略化するものとする。
<<<<<< Second Embodiment >>>>>
Next, the second embodiment will be described.
This second embodiment is
The fiber body impregnated with the energy-curable resin and the flexible body are directly laminated to obtain an uncured laminate, or the fiber body and the flexible body are brought into direct contact with each other, and then the fiber body is impregnated with the energy-curable resin. And the laminating process to obtain an uncured laminate,
The deformation step of deforming the uncured laminate and
A curing step of applying energy to the uncured laminate deformed in the deformation step to cure the energy curable resin contained in the fibrous body constituting the uncured laminate.
It is a method of manufacturing a reinforcing fiber body including.
Hereinafter, the raw materials and the process will be described in this order, but in the description thereof, the same parts as those in the above-described first embodiment are designated by the same reference numerals to omit or simplify the description.
<<1.原料>>
この第2実施の形態における原料については、上述の第1実施の形態と同様であるため、その記載を省略する。
<<1. Raw materials >>
Since the raw materials in the second embodiment are the same as those in the first embodiment described above, the description thereof will be omitted.
<<2.プロセス>>
(2−1.積層工程)
この積層工程では、繊維体と柔軟体とを直接積層することにより行う。この積層工程においては、様々な形状や厚さの繊維体および柔軟体を用いることができる。具体的には、図11(a)、図12(a)、図13(a)にそれぞれ示すように、予めエネルギー硬化性樹脂が含浸した未硬化状態である繊維シート1と、芯材となる円柱状の柔軟体31とを用いる。この柔軟体31に対して、繊維シート1を直接巻回することによって、繊維シート1と柔軟体31とを直接積層した円柱積層体33を得る。この円柱積層体33においては、柔軟体31の長さが、繊維シート1の縦幅よりも長く、柔軟体31に対して巻回されて円筒状となった繊維シート1の長手方向の両端から、柔軟体31の両端部が突出している状態となっている。なお、第1実施の形態と同様に、繊維シート1を柔軟体31に直接積層した後に、繊維シート1にエネルギー硬化性樹脂を含浸させるようにしても良いことは言うまでもない。
<<2. Process >>
(2-1. Laminating process)
This laminating step is performed by directly laminating the fibrous body and the flexible body. In this laminating step, fibrous bodies and flexible bodies of various shapes and thicknesses can be used. Specifically, as shown in FIGS. 11 (a), 12 (a), and 13 (a), the fiber sheet 1 in an uncured state impregnated with an energy curable resin in advance and the core material are used. A columnar flexible body 31 is used. By directly winding the fiber sheet 1 around the flexible body 31, a cylindrical laminated body 33 in which the fiber sheet 1 and the flexible body 31 are directly laminated is obtained. In the cylindrical laminated body 33, the length of the flexible body 31 is longer than the vertical width of the fiber sheet 1, and the fiber sheet 1 is wound around the flexible body 31 to form a cylindrical shape from both ends in the longitudinal direction. , Both ends of the flexible body 31 are in a protruding state. Needless to say, as in the first embodiment, the fiber sheet 1 may be directly laminated on the flexible body 31 and then impregnated with the energy curable resin.
(2−2.変形工程)
この変形工程では、変形が容易な未硬化の円柱積層体33を種々に変形させる工程であり、その変形については特に限定しないが、以下に列挙するパターンが挙げられる。
(2-2. Deformation process)
This deformation step is a step of variously deforming the uncured cylindrical laminate 33, which is easily deformed, and the deformation is not particularly limited, but the patterns listed below can be mentioned.
(2−2−1.変形工程のパターン1)
このパターン1では、図10に示すように、一本の円柱積層体33を、そのまま曲線状に曲げる変形を行う。ここで、その曲率については特に限定されないのは言うまでもない。また、L字型、U字型、S字型等といったように曲線状に曲げる他、用途等に応じた所定角度(30度、90度等)に折り曲げる変形を行っても良い。これによって、さまざまな形状に曲げられた特殊形状の屈曲円柱積層体35を得る。
(2-2-1. Deformation process pattern 1)
In this pattern 1, as shown in FIG. 10, one columnar laminated body 33 is deformed by bending it into a curved line as it is. Needless to say, the curvature is not particularly limited here. Further, in addition to bending into a curved shape such as L-shaped, U-shaped, S-shaped, etc., the deformation may be performed by bending at a predetermined angle (30 degrees, 90 degrees, etc.) according to the intended use. As a result, a bent columnar laminated body 35 having a special shape bent into various shapes is obtained.
(2−2−2.変形工程のパターン2)
このパターン2では、図11(b)に示すように、複数の円柱積層体33を一列に並べた円柱積層体群33aとした後、図11(c)に示すように、繊維シート1から突出した柔軟体3の両端部付近を切断する切断工程を行うことによって、それぞれの円柱積層体33の両端面を面一な状態とした第1切断円柱積層体群33bを得る。なお、図11(c)に示す切断工程を省略しても良い。これは以後の切断工程についても同様である。
(2-2-2. Deformation process pattern 2)
In this pattern 2, as shown in FIG. 11 (b), a plurality of cylindrical laminated bodies 33 are arranged in a row to form a columnar laminated body group 33a, and then as shown in FIG. 11 (c), they protrude from the fiber sheet 1. By performing a cutting step of cutting the vicinity of both ends of the flexible body 3, the first cut columnar laminated body group 33b in which both end faces of the respective columnar laminated bodies 33 are flush with each other is obtained. The cutting step shown in FIG. 11C may be omitted. This also applies to the subsequent cutting steps.
そして、図11(d)に示すように、他の一対の繊維シート35、37の間に、切断円柱積層体群33bを挟み込んで、圧力をかける。これにより、図11(e)に示すように、第1切断円柱積層体群33bの繊維シート1の断面形状がそれぞれ、中空の四角柱形状に変形するとともに、これらのそれぞれの中空部に位置するそれぞれの柔軟体31の断面形状が、四角柱形状に変形し、全体として、平板状の形状に変形された特殊形状の特殊平板積層体39を得る。なお、圧力をかける方法としては、直接的に荷重をかけることにより行う他、第1切断円柱積層体群33bを密閉した状態にして減圧することによって行う等しても良く、特に限定されない。これは以後の変形工程についても同様である。 Then, as shown in FIG. 11D, the cut columnar laminated body group 33b is sandwiched between the other pair of fiber sheets 35, 37, and pressure is applied. As a result, as shown in FIG. 11 (e), the cross-sectional shape of the fiber sheet 1 of the first cut columnar laminated body group 33b is deformed into a hollow quadrangular prism shape, and is located in each of these hollow portions. The cross-sectional shape of each flexible body 31 is deformed into a quadrangular prism shape, and as a whole, a special flat plate laminated body 39 having a special shape deformed into a flat plate shape is obtained. The method of applying pressure may be performed by directly applying a load, or may be performed by depressurizing the first cut columnar laminated body group 33b in a sealed state, and is not particularly limited. This also applies to the subsequent deformation steps.
なお、このパターン2では四角柱形状に形成したが、これに限定されず、円柱積層体群33aに対する圧力をかける方向等を調節することによって、断面が五角形や六角形の特殊平板積層体39を得るようにしても良い。また、他の一対の繊維シート35、37を用いずに、第1切断円柱積層体群33bに直接圧力をかけるようにしたり、あるいは、円柱積層体群33aに直接圧力をかけるようにしたりしても良く、この場合でも、同様な作用効果を奏する。 Although the pattern 2 is formed in the shape of a quadrangular prism, the present invention is not limited to this, and the special flat plate laminate 39 having a pentagonal or hexagonal cross section can be formed by adjusting the direction in which pressure is applied to the columnar laminate group 33a. You may try to get it. Further, without using the other pair of fiber sheets 35, 37, the pressure is directly applied to the first cut columnar laminated body group 33b, or the pressure is directly applied to the columnar laminated body group 33a. Even in this case, the same effect is obtained.
(2−2−3.変形工程のパターン3)
このパターン3では、図12(b)に示すように、上述の変形工程のパターン2で述べた円柱積層体群33aを複数用意し、これらの円柱積層体群33aを平行な状態で互いに重ね合わせた後、図12(c)に示すように、繊維シート1から突出した柔軟体3の両端部付近を切断する切断工程を行うことによって、図12(d)に示すように、円柱積層体群33aの両端面を面一な状態とした第2切断円柱積層体群33cを得る。
(2-2-3. Deformation process pattern 3)
In this pattern 3, as shown in FIG. 12B, a plurality of cylindrical laminated body groups 33a described in the above-mentioned deformation step pattern 2 are prepared, and these cylindrical laminated body groups 33a are overlapped with each other in a parallel state. After that, as shown in FIG. 12 (c), by performing a cutting step of cutting the vicinity of both ends of the flexible body 3 protruding from the fiber sheet 1, as shown in FIG. 12 (d), the columnar laminated body group. A second cut columnar laminated body group 33c is obtained in which both end surfaces of 33a are flush with each other.
そして、図12(e)に示すように、この第2切断円柱積層体群33cに圧力をかけることにより、第2切断円柱積層体群33cの繊維シート1の断面形状が中空の六角柱形状に変形するとともに、これらのそれぞれの中空に位置するそれぞれの柔軟体33の断面形状が六角柱形状に変形し、全体として、ブロック状の特殊ブロック積層体41を得る。なお、このパターン3においても、上述のパターン2と同様に、圧力をかける方向等を調節することによって様々な断面形状の特殊ブロック積層体41を得ることができるのは言うまでもない。 Then, as shown in FIG. 12E, by applying pressure to the second cut columnar laminated body group 33c, the cross-sectional shape of the fiber sheet 1 of the second cut columnar laminated body group 33c becomes a hollow hexagonal column shape. Along with the deformation, the cross-sectional shape of each of the flexible bodies 33 located in each of these hollows is deformed into a hexagonal column shape, and a block-shaped special block laminated body 41 is obtained as a whole. Needless to say, also in this pattern 3, similarly to the above-mentioned pattern 2, the special block laminate 41 having various cross-sectional shapes can be obtained by adjusting the direction of applying pressure and the like.
(2−2−4.変形工程のパターン4)
このパターン4では、図13(b)に示すように、複数の円柱積層体33を束状に束ねてなる円柱積層体束43とし、図13(c)に示すように、繊維シート1から突出した柔軟体3の両端部付近を切断する切断工程を行うことによって、図13(d)に示すように、それぞれの円柱積層体33の両端面を面一な状態とした切断円柱積層体33dの束からなる切断円柱積層体束43aを得る。
(2-2-4. Deformation process pattern 4)
In this pattern 4, as shown in FIG. 13 (b), a plurality of cylindrical laminated bodies 33 are bundled in a bundle to form a columnar laminated body bundle 43, and as shown in FIG. 13 (c), the cylinder laminated body protrudes from the fiber sheet 1. As shown in FIG. 13D, by performing a cutting step of cutting the vicinity of both ends of the flexible body 3, the cut columnar laminated body 33d has both end faces of the respective columnar laminated bodies 33 flush with each other. A cut cylindrical laminated body bundle 43a composed of bundles is obtained.
そして、図13(e)に示すように、切断円柱積層体束43aに圧力をかけることにより、切断円柱積層体束43aのうち、中央の切断円筒積層体33dを囲む周囲の切断円柱積層体33dのそれぞれの繊維シート1が中空の五角柱形状に変形する。これに伴い、これらの切断円柱積層体33dの中空に位置するそれぞれの柔軟体33が五角柱形状に変形する。また、中央の切断円柱積層体33dは、中空の六角柱形状に変形し、この中空に位置する柔軟体33が六角柱形状に変形する。これによって、全体として、円柱状に変形された特殊形状の特殊円柱積層体45を得る。なお、このパターン4においても、上述のパターン2と同様に、圧力をかける方向等を調節することによって様々な断面形状の特殊ブロック積層体45を得ることができるのは言うまでもない。また、図13(e)においては、中央の切断円柱積層体33dの繊維シート1が断面形状で六角形をなしていることを明示するために、あえて中央の切断円柱積層体33dの中空部分の柔軟体33を除去した状態で示しているが、実際には中空部分には柔軟体33が充填されている。 Then, as shown in FIG. 13 (e), by applying pressure to the cut cylindrical laminated body bundle 43a, among the cut cylindrical laminated body bundles 43a, the peripheral cut cylindrical laminated body 33d surrounding the central cut cylindrical laminated body 33d Each fiber sheet 1 of the above is deformed into a hollow pentagonal column shape. Along with this, each of the flexible bodies 33 located in the hollow of these cut cylindrical laminated bodies 33d is deformed into a pentagonal prism shape. Further, the central cut columnar laminated body 33d is deformed into a hollow hexagonal column shape, and the flexible body 33 located in the hollow is deformed into a hexagonal column shape. As a result, a special columnar laminated body 45 having a special shape deformed into a columnar shape is obtained as a whole. Needless to say, also in this pattern 4, similarly to the above-mentioned pattern 2, the special block laminated body 45 having various cross-sectional shapes can be obtained by adjusting the direction of applying pressure and the like. Further, in FIG. 13E, in order to clearly indicate that the fiber sheet 1 of the central cut columnar laminate 33d has a hexagonal cross-sectional shape, the hollow portion of the central cut columnar laminate 33d is intentionally formed. Although the flexible body 33 is shown in a removed state, the hollow portion is actually filled with the flexible body 33.
(2−3.硬化工程)
この硬化工程では、上述の各変形工程にて変形した未硬化の積層体である屈曲円柱積層体35、特殊平板積層体39、特殊ブロック積層体41、第2円柱積層体41にそれぞれ、第1実施の形態と同様にしてエネルギーを付与することによって、シート繊維に含浸されていたエネルギー硬化性樹脂が硬化する。この結果、屈曲円柱積層体35が第1強化繊維体となり(図示せず)、特殊平板積層体39が第2強化繊維体39Aとなり(図11(e)参照)、特殊ブロック積層体41が第3強化繊維体41Aとなり(図12(e)参照)、特殊円柱積層体45が第4強化繊維体45Aとなる(図13(e)参照)。なお、各強化繊維体39A、41A、45Aにおいて、それぞれの柔軟体33を穿り出したりあるいは溶かしたり等によって柔軟体33を除去する除去工程を行うようにしても良い。
(2-3. Curing process)
In this curing step, the first bending columnar laminate 35, the special flat plate laminate 39, the special block laminate 41, and the second columnar laminate 41, which are uncured laminates deformed in each of the above-mentioned deformation steps, are first formed. By applying energy in the same manner as in the embodiment, the energy-curable resin impregnated in the sheet fibers is cured. As a result, the bent columnar laminate 35 becomes the first reinforcing fiber (not shown), the special flat plate laminate 39 becomes the second reinforcing fiber 39A (see FIG. 11E), and the special block laminate 41 becomes the first reinforcing fiber. The 3 reinforcing fiber body 41A becomes (see FIG. 12 (e)), and the special columnar laminate 45 becomes the 4th reinforcing fiber body 45A (see FIG. 13 (e)). In each of the reinforcing fiber bodies 39A, 41A, and 45A, a removing step of removing the flexible body 33 may be performed by punching out or melting the respective flexible body 33.
以上説明したように、第2実施の形態では、積層工程で得た未硬化の積層体は変形が容易であり、この状態で所望の特殊形状に変形させた後に、硬化工程を行うだけの極めて簡便な手法にて、所望の特殊形状の強化繊維を得ることができる。 As described above, in the second embodiment, the uncured laminate obtained in the laminating step is easily deformed, and in this state, it is extremely deformed into a desired special shape and then the curing step is performed. A reinforcing fiber having a desired special shape can be obtained by a simple method.
本発明は、上述の第2実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、図11(c)、図12(c)、図13(c)に示す切断工程においてはそれぞれ、図11(b)、図12(b)、図13(b)にそれぞれ示すように、円柱積層体33を円柱積層体群33aや円柱積層体束43とした後に行ったが、これに限らず、円柱積層体群33aや円柱積層体束43とした後に、これらにそのまま圧をかけて変形させた後に行うようにしても良く、硬化工程の前であれば切断工程を行うタイミングは特に限定しない。 The present invention is not limited to the above-mentioned second embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist thereof. For example, in the cutting steps shown in FIGS. 11 (c), 12 (c), and 13 (c), as shown in FIGS. 11 (b), 12 (b), and 13 (b), respectively, This was performed after the columnar laminate 33 was formed into the columnar laminate group 33a and the columnar laminate bundle 43, but the present invention is not limited to this, and after the columnar laminate group 33a and the columnar laminate bundle 43 are formed, pressure is applied to them as they are. It may be performed after the deformation, and the timing of the cutting process is not particularly limited as long as it is before the curing process.
<<<<第1〜第2の実施形態についてのまとめ>>>>
前述した第1〜第2の実施形態については、以下のようにまとめることができる。
<<<< Summary of the first and second embodiments >>>>
The first and second embodiments described above can be summarized as follows.
発明(1−1)は、
エネルギー硬化性樹脂が含侵した繊維体と柔軟体とを直接積層させ、未硬化積層体を得るか、又は、繊維体と柔軟体とを直接接触させた後、前記繊維体にエネルギー硬化樹脂を含浸させ、未硬化積層体を得る積層工程と、
前記未硬化積層体にエネルギーを付与して、前記未硬化積層体を構成する前記繊維体中に含まれる前記エネルギー硬化性樹脂を硬化させる硬化工程と
を含む、強化繊維体と柔軟体とを含む複合材料の製造方法である。
発明(1−2)は、
前記柔軟体が発泡体である、前記発明(1−1)の製造方法である。
発明(1−3)は、
前記積層工程後、前記未硬化積層体を巻回させる巻回工程を更に含む、発明(1−1)又は(1−2)記載の方法である。
発明(1−4)は、前記未硬化積層体、又は、前記硬化工程によって硬化した硬化積層体を、この硬化積層体より小さく切断する工程を更に含む、発明(1−1)〜(1−3)のいずれか一項記載の方法である。
Invention (1-1)
The fiber body impregnated with the energy-curable resin and the flexible body are directly laminated to obtain an uncured laminate, or the fiber body and the flexible body are brought into direct contact with each other, and then the energy-curable resin is applied to the fiber body. The laminating process of impregnating and obtaining an uncured laminate,
The reinforcing fiber body and the flexible body include a curing step of applying energy to the uncured laminated body to cure the energy-curable resin contained in the fiber body constituting the uncured laminated body. This is a method for producing a composite material.
Invention (1-2)
The production method of the present invention (1-1), wherein the flexible body is a foam.
Invention (1-3)
The method according to the invention (1-1) or (1-2), further comprising a winding step of winding the uncured laminate after the laminating step.
The inventions (1-4) further include a step of cutting the uncured laminate or the cured laminate cured by the curing step into smaller pieces than the cured laminate, according to the inventions (1-1) to (1-). The method according to any one of 3).
上記発明によれば、粘着剤や接着剤等の劣化による複合材料(強化繊維体と柔軟体の複合材料)の破損を防止することができるとともに、所望の形状の複合材料の製造を容易に行うことができる。 According to the above invention, it is possible to prevent the composite material (composite material of the reinforcing fiber and the flexible body) from being damaged due to deterioration of the pressure-sensitive adhesive, the adhesive, etc., and to easily manufacture the composite material having a desired shape. be able to.
発明(2−1)は、
エネルギー硬化性樹脂が含侵した繊維体と柔軟体とを直接積層させ、未硬化積層体を得るか、又は、繊維体と柔軟体とを直接接触させた後、前記繊維体にエネルギー硬化樹脂を含浸させ、未硬化積層体を得る積層工程と、
前記未硬化積層体を変形させる変形工程と、
前記変形工程にて変形した前記未硬化積層体にエネルギーを付与し、前記未硬化積層体を構成する前記繊維体中に含まれる前記エネルギー硬化性樹脂を硬化させる硬化工程と、
を含む、強化繊維体の製造方法である。
発明(2−2)は、
前記柔軟体が発泡体である、前記発明(2−1)の製造方法である。
Invention (2-1)
The fiber body impregnated with the energy-curable resin and the flexible body are directly laminated to obtain an uncured laminate, or the fiber body and the flexible body are brought into direct contact with each other, and then the energy-curable resin is applied to the fiber body. The laminating process of impregnating and obtaining an uncured laminate,
The deformation step of deforming the uncured laminate and
A curing step of applying energy to the uncured laminate deformed in the deformation step to cure the energy curable resin contained in the fibrous body constituting the uncured laminate.
It is a method of manufacturing a reinforcing fiber body including.
Invention (2-2)
The production method of the present invention (2-1), wherein the flexible body is a foam.
上記発明によれば、特殊形状の強化繊維体を簡便に製造することができる。 According to the above invention, a reinforcing fiber body having a special shape can be easily produced.
発明(3−1)は、
含侵したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた第1繊維体と、
この第1繊維体に対して起立した状態で配置され、含侵したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた第2繊維体と、
前記第1繊維体および互いに隣り合う前記第2繊維体にそれぞれ接触した柔軟体とを備え、
前記柔軟体における前記第1および第2繊維体との接触部分には、これらの第1および第2繊維体に含侵されていたエネルギー硬化性樹脂にエネルギーを付与して硬化する際に、前記第1および前記第2繊維体の少なくとも一方に含侵されていたエネルギー硬化性樹脂が染み出て硬化したエネルギー硬化性樹脂からなる接着部を備えていることを特徴とする複合材料である。
Invention (3-1)
The first fiber body obtained by curing the impregnated energy-curable resin and
The second fiber body, which is arranged in an upright state with respect to the first fiber body and has the impregnated energy-curable resin cured, and
The first fiber body and the flexible body in contact with the second fiber body adjacent to each other are provided.
The contact portions of the flexible body with the first and second fiber bodies are said to be cured by applying energy to the thermosetting resin impregnated by the first and second fiber bodies. The composite material is characterized by having an adhesive portion made of an energy-curable resin in which at least one of the first and second fibers has been impregnated and cured by exuding the energy-curable resin.
上記発明によれば、粘着剤や接着剤等の劣化による複合材料の破損を防止することができる。 According to the above invention, it is possible to prevent the composite material from being damaged due to deterioration of the pressure-sensitive adhesive, the adhesive or the like.
発明(4−1)は、
円筒状に形成され、含侵したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた第1円筒繊維体と、
前記第1円筒繊維体よりも径の小さい円筒状に形成され、前記第1円筒繊維体の中空部に前記第1円筒繊維体と同心になるように配置されているとともに、含侵したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた第2円筒繊維体と、
前記第1および第2円筒繊維体の間に介在した状態で前記第1および第2円筒繊維体の長手方向に沿って延び、前記第1円筒繊維体の内周面および前記第2円筒繊維体の外周面にそれぞれ接触しているとともに、含侵したエネルギー硬化性樹脂を硬化させた介在繊維体と、
前記第1および前記第2円筒繊維体と互いに対峙する一対の前記介在繊維体とで形成された内部空間に配置されているとともに、前記第1円筒繊維体の内周面、前記第2円筒繊維体の外周面および前記介在繊維体の一方の面にそれぞれ接触した柔軟体とを備え、
前記発泡体における前記第1および第2円筒繊維体と前記介在繊維体との接触部分には、これらの第1および第2円筒繊維体と前記介在繊維体とに含侵されていたエネルギー硬化性樹脂にエネルギーを付与して硬化する際に、第1および第2繊維体と前記介在繊維体との少なくとも1つに含侵されていたエネルギー硬化性樹脂が染み出て硬化したエネルギー硬化性樹脂からなる接着部を備えていることを特徴とする複合材料である。
Invention (4-1)
A first cylindrical fiber body formed in a cylindrical shape and cured with an impregnated energy-curable resin,
It is formed in a cylindrical shape having a diameter smaller than that of the first cylindrical fiber body, is arranged in a hollow portion of the first cylindrical fiber body so as to be concentric with the first cylindrical fiber body, and is impregnated with energy curing. A second cylindrical fiber body with a cured sex resin and
It extends along the longitudinal direction of the first and second cylindrical fiber bodies in a state of being interposed between the first and second cylindrical fiber bodies, and the inner peripheral surface of the first cylindrical fiber body and the second cylindrical fiber body. Intervening fibers in which the energy-curable resin impregnated while being in contact with the outer peripheral surfaces of the fibers are cured.
It is arranged in an internal space formed by the first and second cylindrical fibers and a pair of intervening fibers facing each other, and the inner peripheral surface of the first cylindrical fibers and the second cylindrical fibers. The outer peripheral surface of the body and the flexible body in contact with one surface of the intervening fiber body are provided.
The contact portion between the first and second cylindrical fibers and the intervening fibers in the foam is thermosetting, which is impregnated by the first and second cylindrical fibers and the intervening fibers. When the resin is cured by applying energy, the energy-curable resin impregnated with at least one of the first and second fibers and the intervening fibers exudes and is cured from the energy-curable resin. It is a composite material characterized by having an adhesive portion.
上記発明によれば、粘着剤や接着剤等の劣化による複合材料の破損を防止することができる。 According to the above invention, it is possible to prevent the composite material from being damaged due to deterioration of the pressure-sensitive adhesive, the adhesive or the like.
<<<<<第I〜IVの実施形態>>>>>
次に、第1〜第2の実施形態とは異なる観点から、第I〜第IVの実施形態について説明する。なお、第I〜IVの実施形態は、第2の実施形態で説明された概念を利用、応用、変更等して得られる繊維強化樹脂構造体およびその製造方法等を整理したものと考えることもできる。
<<<<<< Embodiments I to IV >>>>>>
Next, the first to second embodiments will be described from a viewpoint different from the first to second embodiments. It should be noted that the embodiments I to IV can be considered to be an arrangement of the fiber-reinforced resin structure obtained by using, applying, changing, etc. the concept explained in the second embodiment and the manufacturing method thereof. it can.
なお、第I〜IVの実施形態においては、第1〜第2実施形態にて説明された柔軟体に対応する部材を、発泡体に特定して説明しているが、発泡体以外の柔軟体の使用を排除するものではない。 In the first to IV embodiments, the members corresponding to the flexible bodies described in the first to second embodiments are specifically described as foams, but flexible bodies other than foams are described. Does not preclude the use of.
以下に述べる繊維強化樹脂構造体の大きさ、繊維強化樹脂構造体の肉厚部分の厚み、繊維強化樹脂構造体の有する連通孔Hの径等は何ら限定されず、用途に応じて適宜調整可能である。 The size of the fiber-reinforced resin structure described below, the thickness of the thick portion of the fiber-reinforced resin structure, the diameter of the communication hole H of the fiber-reinforced resin structure, etc. are not limited at all and can be appropriately adjusted according to the application. Is.
<<<<第Iの実施形態>>>>
<<<構造>>>
第Iの実施形態に係る繊維強化樹脂構造体100−1は、繊維体10と、繊維体10に含浸された樹脂20と、を少なくとも含む、筒状の繊維強化樹脂構造体である(図14(c)参照)。
<<<<<< Embodiment I >>>>>
<<< Structure >>>
The fiber-reinforced resin structure 100-1 according to the first embodiment is a tubular fiber-reinforced resin structure containing at least a fiber body 10 and a resin 20 impregnated in the fiber body 10 (FIG. 14). (C).
より詳細には、筒状の繊維体10に含侵された樹脂20が肉厚部となり、全体として筒状の繊維強化樹脂構造体100−1が形成されている。 More specifically, the resin 20 impregnated in the tubular fiber body 10 becomes a thick portion, and the tubular fiber reinforced resin structure 100-1 is formed as a whole.
繊維強化樹脂構造体100−1は、筒内部に発泡体30が挿通されていてもよい。なお、以降の各実施形態および変更例においても、各繊維強化樹脂構造体は、発泡体30を含んでもよいし含まなくてもよい。 The fiber reinforced resin structure 100-1 may have the foam 30 inserted inside the cylinder. In each of the following embodiments and modifications, each fiber reinforced resin structure may or may not contain the foam 30.
<<<原料>>>
<<繊維体10>>
繊維体10としては、その形状や大きさ等について、特に限定されないが、例えばシート状の繊維シートであることが好ましい。この繊維シートは、繊維が集合したシートである限りにおいて、特に限定されず、例えば、織布(平織、綾織、2重織り、3重織り、畳織り等)、不織布、一方向強化材(UD材)等が挙げられる。
<<< Raw materials >>
<< Fiber 10 >>
The shape and size of the fiber body 10 are not particularly limited, but for example, a sheet-shaped fiber sheet is preferable. This fiber sheet is not particularly limited as long as it is a sheet in which fibers are aggregated, and is, for example, a woven fabric (plain weave, twill weave, double weave, triple weave, tatami weave, etc.), a non-woven fabric, and a unidirectional reinforcing material (UD). Material) and the like.
繊維シートの厚みは、特に限定されず、適宜選択可能である。繊維シートは、厚みが薄すぎると繊維シートの強度や弾性率など力学的性質が低くなる恐れがある。従って、本発明にかかる繊維シートの厚みは、例えば、20μm〜500μmが好ましく、30μm〜200μmがより好ましい。なお、チョップドストランドマットやコアマット等、厚みが数mmの繊維シートであっても良いことは言うまでもない。 The thickness of the fiber sheet is not particularly limited and can be appropriately selected. If the thickness of the fiber sheet is too thin, the mechanical properties such as the strength and elastic modulus of the fiber sheet may be lowered. Therefore, the thickness of the fiber sheet according to the present invention is preferably, for example, 20 μm to 500 μm, more preferably 30 μm to 200 μm. Needless to say, a fiber sheet having a thickness of several mm, such as a chopped strand mat or a core mat, may be used.
繊維シートを形成する繊維は、特に限定されず、公知のものを使用することができ、金属繊維、無機繊維、有機繊維のうち少なくとも1種を含むことができる。 The fibers forming the fiber sheet are not particularly limited, and known ones can be used, and at least one of metal fibers, inorganic fibers and organic fibers can be used.
繊維体10を構成する繊維としては、例えば、
ステンレス鋼繊維、ニッケル繊維、銅繊維、アルミニウム繊維、銀繊維、金繊維、チタン繊維等の金属繊維;
ポリパラフェニレンベンズオキサゾール、ポリエチレンテレフタレ−ト(PET)樹脂、ポリビニルアルコ−ル(PVA)、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アラミド樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール(PBO)繊維、セルロース、ビニロン、ナイロン、レ−ヨン、アラミド、フェノ−ル系繊維、フッ素繊維、パルプ(繊維)、ケナフ、麻、竹繊維等の有機繊維;
ガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維、ロックウ−ル、スラグウ−ル、アルミナ繊維、セラミック繊維等の無機繊維;
等を挙げることができる。
繊維としては、これらのうち一つ又は複数を組み合せて用いることができる。例えば、炭素繊維とポリエステル繊維とを含む2層構造のノンクリンプファイバー(NCF)等を使用することもできる。
Examples of the fibers constituting the fiber body 10 include, for example.
Metallic fibers such as stainless steel fiber, nickel fiber, copper fiber, aluminum fiber, silver fiber, gold fiber, titanium fiber;
Polyparaphenylene benzoxazole, polyethylene terephthalate (PET) resin, polyvinyl alcohol (PVA), polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride resin, aramid resin, acrylic resin, polyimide resin, polyparaphenylene benz Organic fibers such as oxazole (PBO) fiber, cellulose, vinylon, nylon, rayon, aramid, phenolic fiber, fluorine fiber, pulp (fiber), kenaf, hemp, bamboo fiber;
Inorganic fibers such as glass fiber, carbon fiber, silica fiber, rock wool, slag wool, alumina fiber, and ceramic fiber;
And so on.
As the fiber, one or a plurality of these can be used in combination. For example, non-crimp fiber (NCF) having a two-layer structure containing carbon fiber and polyester fiber can also be used.
繊維は、シール材に用いられる樹脂やマトリックス樹脂等のヤング率よりも高いヤング率を有する繊維が好ましく、金属繊維、無機繊維がより好ましい。繊維のヤング率が高いほど繊維シートの剛性を高くすることが可能であり、前記樹脂に包埋した際、樹脂の剛性を効果的に向上させることが可能となる。従って、剛性が高く、破損し難いシール材を得ることが可能となる。 The fiber is preferably a fiber having a Young's modulus higher than the Young's modulus such as a resin or a matrix resin used for a sealing material, and more preferably a metal fiber or an inorganic fiber. The higher the Young's modulus of the fiber, the higher the rigidity of the fiber sheet, and when embedded in the resin, the rigidity of the resin can be effectively improved. Therefore, it is possible to obtain a sealing material having high rigidity and not easily damaged.
繊維シートは、繊維が筒状に編み込まれたものであってもよい。 The fiber sheet may be one in which fibers are woven into a tubular shape.
繊維シートは、本発明の効果を阻害しない範囲で、一部がパンチングされる等して、空孔が形成されていてもよい。 The fiber sheet may be partially punched or the like to form pores as long as the effect of the present invention is not impaired.
繊維シートは、バイアスシート(バイアス裁ちされたシート)であってもよい。 The fiber sheet may be a bias sheet (bias-cut sheet).
<繊維シートの製造方法>
繊維シートの製造方法は、公知の方法を用いることができる。例えば、好適例である不織布を製造する方法としては、カーディング方式、エアレイド方式等の乾式法、紙のように漉いて形成する湿式抄造法、スパンボンド法、メルトブロー法等のフリース形成法;サーマルボンド法、ケミカルボンド法、ニードルパンチ法、スパンレース法(水流絡合法)、ステッチボンド法、スチームジェット法等のフリース結合法が挙げられる。このうち、湿式抄造法による製造方法が、繊維シートを薄くすることが可能であり、さらに均一性の点で優れているため好適である。
<Manufacturing method of fiber sheet>
As a method for producing the fiber sheet, a known method can be used. For example, as a preferable method for producing a non-woven fabric, a dry method such as a carding method or an air-laid method, a wet papermaking method for forming by straining like paper, a fleece forming method such as a spunbond method or a melt blow method; thermal Examples include a fleece bonding method such as a bond method, a chemical bond method, a needle punch method, a spunlace method (water flow entanglement method), a stitch bond method, and a steam jet method. Of these, the manufacturing method by the wet papermaking method is suitable because the fiber sheet can be thinned and is excellent in terms of uniformity.
繊維シートが筒状である場合、例えば、組みひもの製造と同様にして製造することができる。 When the fiber sheet has a tubular shape, it can be manufactured in the same manner as the braid, for example.
繊維シートの製造方法は、バイアス裁ちを行う工程を含んでいてもよい。 The method for producing a fiber sheet may include a step of performing bias cutting.
<<樹脂20>>
樹脂20としては、繊維強化樹脂として使用される公知の樹脂を使用可能であり、熱可塑性樹脂等も使用され得るが、作業性を向上させるために、エネルギー硬化性樹脂とすることが好ましい。
<< Resin 20 >>
As the resin 20, a known resin used as a fiber reinforced resin can be used, and a thermoplastic resin or the like can also be used, but in order to improve workability, an energy curable resin is preferable.
<エネルギー硬化性樹脂>
エネルギー硬化性樹脂としては、特に限定しないが、例えば、熱硬化性樹脂やエネルギー線硬化性樹脂等を用いることができる。エネルギー硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂であることが好ましい。
<Energy curable resin>
The energy curable resin is not particularly limited, and for example, a thermosetting resin, an energy ray curable resin, or the like can be used. The energy curable resin is preferably a thermosetting resin.
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル系樹脂、メラニン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂等を用いることができる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the thermosetting resin include epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyvinyl ester resin, phenol resin, polyurethane resin, acrylic resin, melanin resin, melamine resin, urea resin, benzoguanamine resin, rosin-modified maleic acid resin, and rosin. A modified fumaric acid resin or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
エネルギー線硬化樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂などが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the energy ray-curable resin include epoxy resin, acrylic resin, silicone resin, polyester resin and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
以降の説明においては、樹脂20を熱硬化性樹脂として説明を行うが、特に矛盾がない範囲において、以降の説明において、「熱硬化」を「硬化」乃至は「エネルギー線硬化」として読み替えることも可能である。 In the following description, the resin 20 will be described as a thermosetting resin, but as long as there is no particular contradiction, "heat curing" may be read as "curing" or "energy ray curing" in the following description. It is possible.
<<発泡体30>>
発泡体は、独立気泡発泡体であっても、連続気泡発泡体であってもよい。なお、ここで示す独立気泡発泡体とは、完全に全ての気泡が独立しているもののみを示すのではなく、一部の気泡が隣接する気泡と連通していてもよく、全体として独立気泡発泡体と解される程度に、各気泡が独立していればよい。
<< Foam 30 >>
The foam may be a closed cell foam or an open cell foam. The closed cell foam shown here does not mean only those in which all the bubbles are completely independent, but some of the bubbles may communicate with the adjacent bubbles, and the closed cells as a whole may be used. It is sufficient that each bubble is independent to the extent that it can be understood as a foam.
発泡体を構成する樹脂としては特に限定されず、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂およびシリコーン系樹脂等、用途に応じて適宜選択すればよい。発泡体は、オレフィン系樹脂発泡体であることが好ましい。このように構成することで、繊維強化樹脂構造体から発泡体を除去しやすい。また、発泡体を構成するものとしては他に、天然ゴム(NR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)およびニトリルゴム(NBR)等もあり、これらも用途に応じて適宜選択すればよい。 The resin constituting the foam is not particularly limited, and an olefin resin, a urethane resin, a styrene resin, a phenol resin, a silicone resin, or the like may be appropriately selected depending on the intended use. The foam is preferably an olefin resin foam. With this configuration, it is easy to remove the foam from the fiber reinforced resin structure. In addition, natural rubber (NR), chloroprene rubber (CR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), nitrile rubber (NBR), etc. are also used as constituents of the foam, and these are also appropriately selected according to the application. do it.
発泡体は、増粘剤、可塑剤、滑剤、充填剤、難燃剤、着色剤、酸化防止剤、補強剤、導電材料等の公知の添加成分を含有していてもよい。 The foam may contain known additive components such as thickeners, plasticizers, lubricants, fillers, flame retardants, colorants, antioxidants, reinforcing agents, conductive materials and the like.
発泡体の密度は、特に限定されないが、例えば、1kg/m3以上、2kg/m3以上、3kg/m3以上、4kg/m3以上、5kg/m3以上、10kg/m3以上、15kg/m3以上とすればよく、また、800kg/m3以下、700kg/m3以下、600kg/m3以下、500kg/m3以下、250kg/m3以下、100kg/m3以下、50kg/m3以下とすればよい。なお、上限値と下限値とを任意に組み合わせて、所望の数値範囲とすることができる。 The density of the foam is not particularly limited, but for example, 1 kg / m 3 or more, 2 kg / m 3 or more, 3 kg / m 3 or more, 4 kg / m 3 or more, 5 kg / m 3 or more, 10 kg / m 3 or more, 15 kg. / m 3 may be a more, also, 800 kg / m 3 or less, 700 kg / m 3 or less, 600 kg / m 3 or less, 500 kg / m 3 or less, 250 kg / m 3 or less, 100 kg / m 3 or less, 50 kg / m It may be 3 or less. The upper limit value and the lower limit value can be arbitrarily combined to obtain a desired numerical range.
<発泡体の製造方法>
発泡体は、公知の方法によって製造可能である。発泡体の製造方法としては、例えば、水系液体分散媒と、水分散性樹脂と、を少なくとも含む液状原料混合物を得る工程である原料調製工程と、液状原料混合物を発泡させ発泡混合物を得る発泡工程と、発泡混合物中の分散媒を蒸発させる乾燥工程と、を含む方法が挙げられる。また、発泡工程の前または後に、ドクターナイフまたはドクターロール等を用いて液状原料混合物または発泡混合物を塗工したり、液状原料混合物または発泡混合物を押出成形または射出成形することで、発泡混合物をシート状に成形したりてもよい。また、ゴムスポンジ等を所望の形状に型成型したり、ブロック状に発泡成形した発泡体をスライス加工によりシート状、紐状、円柱状等の所望の形状にしたりしても良い。なお、これらの工程は、その一部又は全部が同時に実行されてもよい。
<Manufacturing method of foam>
The foam can be produced by a known method. As a method for producing a foam, for example, a raw material preparation step which is a step of obtaining a liquid raw material mixture containing at least an aqueous liquid dispersion medium and an aqueous dispersible resin, and a foaming step of foaming the liquid raw material mixture to obtain a foamed mixture. And a drying step of evaporating the dispersion medium in the foamed mixture. Further, before or after the foaming step, the liquid raw material mixture or the foamed mixture is coated with a doctor knife or a doctor roll, or the liquid raw material mixture or the foamed mixture is extruded or injection molded to form a sheet of the foamed mixture. It may be molded into a shape. Further, a rubber sponge or the like may be molded into a desired shape, or a foam foam formed into a block shape may be sliced into a desired shape such as a sheet shape, a string shape, or a columnar shape. In addition, these steps may be carried out partly or all at the same time.
発泡工程における発泡手段としては、例えば、化学反応によりガスが発生する発泡剤を液状原料混合物に配合することで気泡を成形する方法、高圧下で適宜のガスを液状原料混合物に溶解させた後に圧力を低下させる又は加熱を行うことで気泡を成形する方法、液状原料混合物に混合した可溶性の物質を除去し空隙として気泡を成形する方法、空気や適宜のガスが抱き込まれるように液状原料混合物を機械的に撹拌する方法(メカニカルフロス)等が挙げられる。 Examples of the foaming means in the foaming step include a method of forming bubbles by blending a foaming agent that generates gas by a chemical reaction with the liquid raw material mixture, and a pressure after dissolving an appropriate gas in the liquid raw material mixture under high pressure. A method of forming bubbles by lowering or heating, a method of removing soluble substances mixed in the liquid raw material mixture and forming bubbles as voids, a method of forming bubbles so that air or an appropriate gas is embraced. Examples thereof include a method of mechanically stirring (mechanical floss).
発泡工程における発泡条件(温度、時間等)、および、乾燥工程における乾燥条件(温度、時間等)は、発泡体の原料や使用した発泡手段等に応じて適宜変更可能である。 The foaming conditions (temperature, time, etc.) in the foaming step and the drying conditions (temperature, time, etc.) in the drying step can be appropriately changed depending on the raw material of the foam, the foaming means used, and the like.
また、発泡体の形状、大きさ等については特に限定されず、円筒状の発泡体の他、円柱状、四角柱状、六角柱状、あるいは断面形状が星形状、半円形状の発泡体等を適宜選択可能である。また、発泡体は、所望の形状となるように発泡成形されたものの他にも、ブロック状のものをカット又は削り出しにより成形したものや、シート状の発泡体を巻き取ったもの等であってもよい。 The shape, size, etc. of the foam are not particularly limited, and in addition to the cylindrical foam, a columnar, square columnar, hexagonal columnar, or a foam having a star-shaped or semicircular cross-sectional shape can be appropriately used. It is selectable. Further, the foam is not only foam-molded to have a desired shape, but also a block-shaped one formed by cutting or carving, a sheet-shaped foam wound up, and the like. You may.
<<<製造方法>>>
繊維強化樹脂構造体100−1の製造方法は、例えば、
柱状の発泡体30と、発泡体30の側面部の少なくとも一部を覆う繊維体10と、を有する積層体50であって、繊維体10には未硬化状態の熱硬化性樹脂(未硬化樹脂25)が含浸された積層体50を準備する準備工程と、
繊維体10に含浸された樹脂(未硬化樹脂25)を熱硬化させ、樹脂20を得る硬化工程と、を含む方法である。
<<< Manufacturing method >>>
The method for producing the fiber reinforced resin structure 100-1 is, for example,
A laminate 50 having a columnar foam 30 and a fibrous body 10 that covers at least a part of a side surface portion of the foam 30. The fibrous body 10 is a thermosetting resin (uncured resin) in an uncured state. A preparatory step for preparing the laminate 50 impregnated with 25) and
This method includes a curing step of thermosetting the resin (uncured resin 25) impregnated in the fiber body 10 to obtain the resin 20.
繊維強化樹脂構造体100−1の製造方法は、発泡体30を切断する切断工程や、硬化工程後に発泡体30および樹脂20を冷却させる冷却工程や、硬化工程後に発泡体30を引き抜く除去工程等を含んでもよい。 The method for producing the fiber-reinforced resin structure 100-1 includes a cutting step of cutting the foam 30, a cooling step of cooling the foam 30 and the resin 20 after the curing step, a removing step of pulling out the foam 30 after the curing step, and the like. May include.
また、特に説明しないが、繊維強化樹脂構造体100−1の製造方法は、硬化工程後に、繊維強化樹脂構造体100−1の表面を処理する、削り工程乃至は磨き工程を設けてもよい。 Further, although not particularly described, the method for producing the fiber reinforced resin structure 100-1 may include a shaving step or a polishing step of treating the surface of the fiber reinforced resin structure 100-1 after the curing step.
<<準備工程>>
準備工程は、柱状の発泡体30と、発泡体30の側面部の少なくとも一部を覆う繊維体10とを有し、繊維体10には未硬化状態の熱硬化性樹脂(未硬化樹脂25)が含浸された積層体50を準備する工程である。
<< Preparation process >>
The preparatory step includes a columnar foam 30 and a fibrous body 10 that covers at least a part of the side surface of the foam 30, and the fibrous body 10 is a thermosetting resin (uncured resin 25) in an uncured state. This is a step of preparing the laminated body 50 impregnated with.
準備工程は、積層体50を外部より購入する等して実施してもよい。 The preparatory step may be carried out by purchasing the laminated body 50 from the outside or the like.
また、準備工程は、含浸工程および積層工程を含んでいてもよい。 Further, the preparation step may include an impregnation step and a laminating step.
<含浸工程>
含浸工程では、未硬化樹脂25と繊維体10とを接触させて、繊維体10に未硬化樹脂25を含浸させる。
<Immersion process>
In the impregnation step, the uncured resin 25 and the fiber body 10 are brought into contact with each other to impregnate the fiber body 10 with the uncured resin 25.
含浸方法としては特に限定されず、例えば、ロールコーティング、ハンドレイアップ成形法、インフュージョン成形法、VaRTM成形法、RTM成形法等としてもよいし、未硬化樹脂25を含む槽に繊維体10を沈める方法(ディッピング)等としてもよい。 The impregnation method is not particularly limited, and may be, for example, roll coating, hand lay-up molding method, infusion molding method, VaRTM molding method, RTM molding method, or the like, and the fibrous body 10 is placed in a tank containing the uncured resin 25. It may be a method of submerging (dipping) or the like.
含浸の条件は、繊維体10や未硬化樹脂25の種類等に応じて調整可能である。繊維体10に未硬化樹脂25が含浸し難い場合には、含浸時間を長くしたり、加圧しながら含浸したりしてもよい。 The impregnation conditions can be adjusted according to the type of the fiber body 10 and the uncured resin 25. When it is difficult to impregnate the fiber body 10 with the uncured resin 25, the impregnation time may be lengthened or the fiber body 10 may be impregnated while being pressurized.
<積層工程>
積層工程では、発泡体30側面の少なくとも一部を繊維体10で覆う(図14(a)および図14(c)参照)。
<Lamination process>
In the laminating step, at least a part of the side surface of the foam 30 is covered with the fiber body 10 (see FIGS. 14 (a) and 14 (c)).
発泡体30の側面を繊維体10で覆う方法としては特に限定されない。例えば、繊維体10が繊維シートである場合、繊維体10を発泡体30に巻きつければよい。巻きつける回数としては、1周以上であることが好ましく、2周以上としてもよい。 The method of covering the side surface of the foam 30 with the fiber 10 is not particularly limited. For example, when the fiber body 10 is a fiber sheet, the fiber body 10 may be wound around the foam 30. The number of windings is preferably one or more, and may be two or more.
また、積層工程において、発泡体30を覆った後の繊維体10を仮留めしてもよい。例えば、繊維体10に未硬化樹脂25が含浸されている場合、未硬化樹脂25の粘着性によって、繊維体10を発泡体30の側面に仮接着させることも可能である。 Further, in the laminating step, the fibrous body 10 after covering the foam 30 may be temporarily fastened. For example, when the fiber body 10 is impregnated with the uncured resin 25, the fiber body 10 can be temporarily adhered to the side surface of the foam 30 due to the adhesiveness of the uncured resin 25.
積層工程では、図14に示されるように、発泡体30の上端から下端までの側面全面を繊維体10で覆う必要はないが、発泡体30の側面全面を繊維体10で覆うようにすることも可能である。 In the laminating step, as shown in FIG. 14, it is not necessary to cover the entire side surface of the foam 30 from the upper end to the lower end with the fiber body 10, but the entire side surface of the foam 30 is covered with the fiber body 10. Is also possible.
積層工程において、繊維体10の厚みを調整することが可能である。例えば、繊維体10が繊維シートである場合、繊維体10の巻きつけ回数を増やすことで、繊維体10の厚みを増やすことができる。また、繊維シートは1枚のシートを用いても良いし、複数枚のシートを重ね合わせたものとして使用しても良く、特に限定されない。繊維体10は、2種以上のものを組み合わせて使用してもよい。また、繊維体10が織布やUD材である場合、発泡体の熱膨張を考慮して、または、別の実施形態における変形工程、湾曲工程等を考慮して、繊維の配向性(バイアス等)を調整して巻きつけを実施してもよい。更に、繊維体10として繊維の配向性を調整したものを使用する場合、繊維体10の全体に亘って繊維の配向性を調整したものが存在するように構成してもよいし、繊維体10の一部の領域のみに繊維の配向性を調整したものが存在するように(例えば、変形しやすい領域のみに繊維の配向性を調整したものが存在するように)構成してもよい。 It is possible to adjust the thickness of the fiber body 10 in the laminating step. For example, when the fiber body 10 is a fiber sheet, the thickness of the fiber body 10 can be increased by increasing the number of times the fiber body 10 is wound. Further, the fiber sheet may be a single sheet or may be used as a stack of a plurality of sheets, and is not particularly limited. The fiber body 10 may be used in combination of two or more kinds. When the fiber 10 is a woven fabric or a UD material, the orientation (bias, etc.) of the fibers is taken into consideration in consideration of the thermal expansion of the foam, the deformation step, the bending step, etc. in another embodiment. ) May be adjusted to perform winding. Further, when a fiber body 10 having an adjusted fiber orientation is used, the fiber body 10 may be configured so that the fiber orientation is adjusted over the entire fiber body 10. It may be configured so that the fiber orientation is adjusted only in a part of the region (for example, the fiber orientation is adjusted only in the easily deformable region).
繊維体10が長尺である場合、発泡体30の軸方向に移動させながら発泡体30の側面に繊維体10を巻きつけることで、積層工程を実施することもできる。例えば、積層工程は、フィラメントワインディング法、ブレーディング法等に基づいて実施してもよい。 When the fiber body 10 is long, the laminating step can be carried out by winding the fiber body 10 around the side surface of the foam body 30 while moving the fiber body 10 in the axial direction. For example, the laminating step may be carried out based on a filament winding method, a braiding method, or the like.
また、繊維体10を予め筒状に構成しておき、筒内部に発泡体30を挿入してもよい。 Further, the fiber body 10 may be formed in a tubular shape in advance, and the foam 30 may be inserted into the cylinder.
積層工程では、発泡体30の側面を繊維体10で覆うが、発泡体30の側面に繊維体10を配する際にも、発泡体30が柔軟に変形する。そのため、例えば、繊維体10を繊維シートとし、繊維体10を発泡体30に巻きつけた際に繊維体10に発生し得る歪み等が発泡体30の変形によって吸収され、ある程度自然な状態にて繊維体10が保持され得る。 In the laminating step, the side surface of the foam 30 is covered with the fiber body 10, but when the fiber body 10 is arranged on the side surface of the foam body 30, the foam body 30 is flexibly deformed. Therefore, for example, when the fiber body 10 is used as a fiber sheet and the fiber body 10 is wound around the foam body 10, distortions and the like that may occur in the fiber body 10 are absorbed by the deformation of the foam body 30, and in a somewhat natural state. The fibrous body 10 can be retained.
ここで、含浸工程は、積層工程の前、積層工程と同時、積層工程の後のいずれで実施されてもよい。繊維体10が繊維シートである場合、繊維体10への含浸を確実に行うために、積層工程の前に繊維体10に樹脂(未硬化樹脂25)を含浸させておき、繊維体10に未硬化樹脂25が含侵された状態にて積層工程を実施することが好ましい。各実施形態の説明において、準備工程は、含浸工程を実施した後に積層工程を実施する工程として説明されているが、これに限定されるものではない。 Here, the impregnation step may be carried out before the laminating step, at the same time as the laminating step, or after the laminating step. When the fiber body 10 is a fiber sheet, the fiber body 10 is impregnated with a resin (uncured resin 25) before the laminating step in order to surely impregnate the fiber body 10, and the fiber body 10 is not impregnated. It is preferable to carry out the laminating step in a state where the cured resin 25 is impregnated. In the description of each embodiment, the preparatory step is described as a step of carrying out the laminating step after carrying out the impregnation step, but is not limited thereto.
<<硬化工程>>
硬化工程を実施することにより、繊維体10に含侵された未硬化樹脂25が硬化され、樹脂20が得られる(図14(c)参照)。
<< Curing process >>
By carrying out the curing step, the uncured resin 25 impregnated in the fiber body 10 is cured, and the resin 20 is obtained (see FIG. 14 (c)).
硬化工程では、使用する樹脂(未硬化樹脂25)の種類に応じて、未硬化樹脂25が十分に硬化するように、硬化方法および硬化条件を選択すればよい。例えば、熱硬化性樹脂である場合、未硬化樹脂25に対して熱を付与し、硬化させることができる。 In the curing step, the curing method and the curing conditions may be selected so that the uncured resin 25 is sufficiently cured according to the type of the resin (uncured resin 25) used. For example, in the case of a thermosetting resin, heat can be applied to the uncured resin 25 to cure it.
積層体50(発泡体30)の形状保持性を高めるために、積層体50を型枠に嵌め込んだり、積層体50の周囲にシュリンクテープを配する等した状態にて、硬化工程を実施してもよい。 In order to improve the shape retention of the laminate 50 (foam 30), the curing step is carried out in a state where the laminate 50 is fitted into a mold or a shrink tape is arranged around the laminate 50. You may.
<<冷却工程>>
冷却工程は、発泡体除去工程等を実施する前に、熱硬化されて得られた樹脂20および発泡体30を冷却させる工程である。
<< Cooling process >>
The cooling step is a step of cooling the resin 20 and the foam 30 obtained by thermosetting before carrying out the foam removing step or the like.
硬化工程において熱硬化を行うことにより、発泡体30が熱膨張し、繊維体10を押し広げる方向の力が発生すると考えられる。未硬化樹脂25が熱硬化された後に発泡体30が冷却されることで、発泡体30が収縮し、樹脂20と発泡体30との乖離を促し、後述する除去工程を実施し易くすることができると考えられる。 It is considered that by performing thermosetting in the curing step, the foam 30 thermally expands and a force in the direction of pushing the fiber 10 is generated. By cooling the foam 30 after the uncured resin 25 is heat-cured, the foam 30 shrinks, promoting the separation between the resin 20 and the foam 30, and facilitating the removal step described later. It is thought that it can be done.
冷却の方法としては特に限定されず、自然冷却、送風、冷気雰囲気下への放置等、どのような方法で実施されてもよい。冷却後の温度としては、室温以上、室温、室温以下のいずれに設定されてもよい。冷却工程は、一例として、熱硬化時の温度よりも、10℃以上、20℃以上、30℃以上、40℃以上または50℃以上冷却させることで実施できる。 The cooling method is not particularly limited, and any method such as natural cooling, ventilation, leaving in a cold air atmosphere, or the like may be used. The temperature after cooling may be set to room temperature or higher, room temperature, or room temperature or lower. As an example, the cooling step can be carried out by cooling the temperature at 10 ° C. or higher, 20 ° C. or higher, 30 ° C. or higher, 40 ° C. or higher, or 50 ° C. or higher than the temperature at the time of thermosetting.
<<切断工程>>
切断工程は、繊維体10から突出している発泡体30のみを切断する工程であってもよいし、発泡体30と繊維体10とを同時に切断するものであってもよい。例えば、切断工程によって、積層体50を所望の長さとなるように調整してもよい。
<< Cutting process >>
The cutting step may be a step of cutting only the foam 30 protruding from the fiber body 10, or may be a step of cutting the foam 30 and the fiber body 10 at the same time. For example, the laminate 50 may be adjusted to a desired length by a cutting step.
なお、切断工程は、硬化工程の前に実施してもよいし、硬化工程の後に実施してもよい。 The cutting step may be carried out before the curing step or after the curing step.
<<除去工程>>
積層体50に含まれる発泡体30を除去することで、発泡体30を含まない、中空状の繊維強化樹脂構造体100−1を得ることができる(図14(c)参照)。
<< Removal process >>
By removing the foam 30 contained in the laminate 50, a hollow fiber-reinforced resin structure 100-1 containing no foam 30 can be obtained (see FIG. 14 (c)).
なお、準備工程(例えば、積層工程、含浸工程)および硬化工程を実施することによって、発泡体30と未硬化樹脂25とが接触した状態で未硬化樹脂25の硬化が実施される。発泡体30が発泡体等で有る場合、発泡体の表面に存在する気泡に未硬化樹脂25が侵入し得る。この状態で硬化工程が実施されることで、発泡体と樹脂20とが固定され得る。そのため、除去工程を実施する場合、発泡体の材質や発泡体の密度(発泡倍率)を調整し、発泡体と樹脂20とが固定され難いように、乃至は、発泡体と樹脂20とが固定されても発泡体を除去しやすいようにしてもよい。 By carrying out the preparation step (for example, laminating step, impregnation step) and the curing step, the uncured resin 25 is cured in a state where the foam 30 and the uncured resin 25 are in contact with each other. When the foam 30 is a foam or the like, the uncured resin 25 can invade the bubbles existing on the surface of the foam. By carrying out the curing step in this state, the foam and the resin 20 can be fixed. Therefore, when carrying out the removal step, the material of the foam and the density of the foam (foaming ratio) are adjusted so that the foam and the resin 20 are difficult to be fixed, or the foam and the resin 20 are fixed. Even if it is done, the foam may be easily removed.
除去工程は、発泡体30を物理的に除去する他にも、発泡体30を溶解させることで実施してもよい。 In addition to physically removing the foam 30, the removal step may be carried out by dissolving the foam 30.
<<<第Iの実施形態の変更例>>>
繊維強化樹脂構造体100−1は、円筒状のものに限られない。以下、第Iの実施形態の変更例として円筒状以外の繊維強化樹脂構造体100−1について説明する。
<<< Example of modification of the first embodiment >>>
The fiber reinforced resin structure 100-1 is not limited to a cylindrical one. Hereinafter, the fiber-reinforced resin structure 100-1 other than the cylindrical shape will be described as a modified example of the first embodiment.
<<構造>>
繊維強化樹脂構造体100−1は、図14に示された円筒状の構造ではなく、多角筒状(筒軸に垂直な断面が多角形状となる筒状)の構造を有していてもよい。例えば、繊維強化樹脂構造体100−1は、図15(c)に示されるように四角筒状であったり、図16(c)に示されるように六角筒状であったりしてもよい。また、繊維体10の多角筒状を、三角筒状としたり、六角筒状以上の多角筒状としてもよい。
<< structure >>
The fiber-reinforced resin structure 100-1 may have a polygonal tubular structure (a cylindrical structure having a polygonal cross section perpendicular to the tubular axis) instead of the cylindrical structure shown in FIG. .. For example, the fiber reinforced resin structure 100-1 may have a square tubular shape as shown in FIG. 15 (c) or a hexagonal tubular shape as shown in FIG. 16 (c). Further, the polygonal tubular shape of the fiber body 10 may be a triangular tubular shape, or a polygonal tubular shape of a hexagonal tubular shape or more.
また、繊維強化樹脂構造体100−1は、外形(筒の外側面の形状)と内形(筒の内側面の形状)との形状が一致する必要はない。例えば、繊維強化樹脂構造体100−1は、外形を角柱状とし且つ内形を円柱状とする構成であってもよい。 Further, the fiber reinforced resin structure 100-1 does not need to have the same outer shape (the shape of the outer surface of the cylinder) and the inner shape (the shape of the inner side surface of the cylinder). For example, the fiber reinforced resin structure 100-1 may have a structure in which the outer shape is prismatic and the inner shape is columnar.
<<製造方法>>
変更例に係る繊維強化樹脂構造体100−1の製造方法は、例えば、
柱状の発泡体30と、発泡体30の側面部の少なくとも一部を覆う繊維体10と、を有する積層体50であって、繊維体10には未硬化状態の熱硬化性樹脂(未硬化樹脂25)が含浸された積層体50を準備する準備工程と、
積層体50に外力を付加し、発泡体30の断面形状を変形させる変形工程と、
繊維体10に含浸された樹脂(未硬化樹脂25)を熱硬化させ、樹脂20を得る硬化工程と、を含む方法である。
<< Manufacturing method >>
The method for producing the fiber reinforced resin structure 100-1 according to the modified example is, for example,
A laminate 50 having a columnar foam 30 and a fibrous body 10 that covers at least a part of a side surface portion of the foam 30. The fibrous body 10 is a thermosetting resin (uncured resin) in an uncured state. A preparatory step for preparing the laminate 50 impregnated with 25) and
A deformation step of applying an external force to the laminate 50 to deform the cross-sectional shape of the foam 30 and
This method includes a curing step of thermosetting the resin (uncured resin 25) impregnated in the fiber body 10 to obtain the resin 20.
準備工程、硬化工程等については、前述の通りである。また、前述の通り、冷却工程、切断工程および除去工程を実施してもよい。 The preparation process, curing process, etc. are as described above. Further, as described above, the cooling step, the cutting step and the removing step may be carried out.
<変形工程>
変形工程では、積層体50に外力を付加し、発泡体30の断面形状を変形させる(図15(a)、図15(b)、図16(a)、図16(b)参照)。より詳細には、例えば、積層体50の側面部に外力を付加することで、積層体50を角柱状に変形させることができる。
<Transformation process>
In the deformation step, an external force is applied to the laminated body 50 to deform the cross-sectional shape of the foam 30 (see FIGS. 15 (a), 15 (b), 16 (a), and 16 (b)). More specifically, for example, the laminated body 50 can be deformed into a prismatic shape by applying an external force to the side surface portion of the laminated body 50.
積層体50の側面部に外力が付加されることで、発泡体30および繊維体10が変形するが、発泡体30によって、繊維体10が潰されず、所定の形状(例えば、筒状)を保持することができる。 The foam 30 and the fiber 10 are deformed by applying an external force to the side surface of the laminate 50, but the fiber 10 is not crushed by the foam 30 and retains a predetermined shape (for example, a tubular shape). can do.
変形工程は、例えば、所定の形状を有する型枠等に積層体50を嵌め込むことで実施することができる。 The deformation step can be carried out, for example, by fitting the laminated body 50 into a mold or the like having a predetermined shape.
変形工程において、外力を付加する方向や、外力を付加する位置を調整することで、積層体50の形状を自由に変更することができる。 In the deformation step, the shape of the laminated body 50 can be freely changed by adjusting the direction in which the external force is applied and the position in which the external force is applied.
例えば、図15(a)に示されるように、積層体50(発泡体30)の側面に対して、4方向から均等に外力を付加した場合には四角筒状の積層体50とすることができ、図16(a)に示されるように、積層体50(発泡体30)の側面に対して、6方向から均等に外力を付加した場合には六角筒状の積層体50とすることができる。 For example, as shown in FIG. 15A, when an external force is evenly applied to the side surface of the laminated body 50 (foam 30) from four directions, the laminated body 50 may have a square tubular shape. As shown in FIG. 16A, when an external force is evenly applied to the side surface of the laminate 50 (foam 30) from six directions, the laminate 50 has a hexagonal tubular shape. it can.
また、積層体50の一方の面に付加する外力と他方の面に付加する外力を異ならせたり、積層体50の上側と積層体50の下側とで付加する外力の方向や強さを変更することで、積層体50の上下方向(軸方向)に対して、乃至は、積層体50の左右前後方向(軸に垂直な方向)に対して、非対称の積層体50とすることも可能である。 Further, the external force applied to one surface of the laminated body 50 and the external force applied to the other surface may be made different, or the direction and strength of the external force applied to the upper side of the laminated body 50 and the lower side of the laminated body 50 may be changed. By doing so, it is possible to make the laminated body 50 asymmetric with respect to the vertical direction (axial direction) of the laminated body 50 or the left-right front-rear direction (direction perpendicular to the axis) of the laminated body 50. is there.
繊維強化樹脂構造体100−1は、発泡体30の外径を軸方向に応じて変化させる(例えば、テーパーを設ける)ことにより、更に別の形状の繊維強化樹脂構造体100−1とすることも可能である。 The fiber-reinforced resin structure 100-1 is made into a fiber-reinforced resin structure 100-1 having a different shape by changing the outer diameter of the foam 30 according to the axial direction (for example, providing a taper). Is also possible.
なお、発泡体30を予め角柱状に構成した上で、第Iの実施の形態と同様の製造方法を実施することで、多角筒状の繊維強化樹脂構造体100−1を得ることもできるが、このようにした場合、繊維に負荷がかかり易くなり、強度としては劣るものとなり得る。 The fiber-reinforced resin structure 100-1 having a polygonal cylinder can be obtained by forming the foam 30 into a prismatic shape in advance and then carrying out the same manufacturing method as in the first embodiment. In this case, the fiber is likely to be loaded, and the strength may be inferior.
<<<<第IIの実施形態>>>>
<<<構造>>>
第IIの実施形態に係る繊維強化樹脂構造体100−2は、図17(d)に示されるように、
繊維体10と、繊維体10に含浸された樹脂20と、を少なくとも含み、
繊維体10は、湾曲した筒状を有する(乃至は、筒軸Bが湾曲している)、繊維強化樹脂構造体である。
<<<<<< Embodiment II >>>>>
<<< Structure >>>
The fiber reinforced resin structure 100-2 according to the second embodiment is as shown in FIG. 17 (d).
It contains at least the fiber body 10 and the resin 20 impregnated in the fiber body 10.
The fiber body 10 is a fiber-reinforced resin structure having a curved tubular shape (or the tubular shaft B is curved).
換言すれば、繊維強化樹脂構造体100−2は、繊維強化樹脂構造体100−2の構造の少なくとも一部が湾曲してなる湾曲部60を有している。更に、繊維強化樹脂構造体100−2は、湾曲部60において筒状の構造が保持されている。また、繊維強化樹脂構造体100−2が、湾曲部60と非湾曲部とを有する場合、湾曲部60と非湾曲部とが滑らかに接続されている。また、繊維強化樹脂構造体100−2は、筒軸Bに垂直な断面を観察した際に、湾曲部60と非湾曲部とで同様の形状を有していてもよい。 In other words, the fiber reinforced resin structure 100-2 has a curved portion 60 in which at least a part of the structure of the fiber reinforced resin structure 100-2 is curved. Further, the fiber reinforced resin structure 100-2 has a tubular structure held in the curved portion 60. Further, when the fiber reinforced resin structure 100-2 has a curved portion 60 and a non-curved portion, the curved portion 60 and the non-curved portion are smoothly connected. Further, the fiber-reinforced resin structure 100-2 may have the same shape in the curved portion 60 and the non-curved portion when observing the cross section perpendicular to the tubular shaft B.
繊維強化樹脂構造体100−2は、複数の湾曲部60を有していてもよい。この場合、湾曲の方向や湾曲の程度等は、各湾曲部60毎に設計可能である。 The fiber reinforced resin structure 100-2 may have a plurality of curved portions 60. In this case, the direction of bending, the degree of bending, and the like can be designed for each curved portion 60.
筒軸Bの湾曲の度合い乃至は湾曲部60の曲率については特に限定されない。筒軸Bの湾曲の度合い乃至は湾曲部60の曲率は、L字型、U字型、S字型、弓状型等といったように曲線状に曲げる他、用途等に応じて所定角度(30度、45度、90度等)に湾曲させても良い。 The degree of curvature of the tubular shaft B or the curvature of the curved portion 60 is not particularly limited. The degree of curvature of the tubular shaft B or the curvature of the curved portion 60 can be bent into a curved shape such as L-shaped, U-shaped, S-shaped, bow-shaped, etc., and also at a predetermined angle (30) depending on the application. It may be curved to degrees, 45 degrees, 90 degrees, etc.).
繊維体10は、円筒状に限定されず、多角筒状であってもよい。 The fiber body 10 is not limited to a cylindrical shape, and may be a polygonal tubular shape.
繊維強化樹脂構造体100−2に係る構造体は、繊維強化樹脂構造体100−1が、軸に沿った断面形状が保持されたまま、所定方向に湾曲されたものと表現することができる。 The structure according to the fiber reinforced resin structure 100-2 can be expressed as the fiber reinforced resin structure 100-1 being curved in a predetermined direction while maintaining the cross-sectional shape along the axis.
<<<製造方法>>>
繊維強化樹脂構造体100−2の製造方法は、例えば、
柱状の発泡体30と、発泡体30の側面部の少なくとも一部を覆う繊維体10と、を有する積層体50であって、繊維体10には未硬化状態の熱硬化性樹脂(未硬化樹脂25)が含浸された積層体50を準備する準備工程と、
記発泡体の柱軸Aが湾曲するように積層体50を湾曲させる湾曲工程と、
繊維体10に含浸された樹脂(未硬化樹脂25)を硬化させ、樹脂20を得る硬化工程と、を含む方法である。
<<< Manufacturing method >>>
The method for producing the fiber reinforced resin structure 100-2 is, for example,
A laminate 50 having a columnar foam 30 and a fibrous body 10 that covers at least a part of a side surface portion of the foam 30. The fibrous body 10 is a thermosetting resin (uncured resin) in an uncured state. A preparatory step for preparing the laminate 50 impregnated with 25) and
The bending step of bending the laminated body 50 so that the column axis A of the foam is curved, and
This method includes a curing step of curing the resin (uncured resin 25) impregnated in the fiber body 10 to obtain the resin 20.
準備工程、硬化工程等については、前述の通りである。また、前述の通り、切断工程、冷却工程および除去工程を実施してもよい。 The preparation process, curing process, etc. are as described above. Further, as described above, the cutting step, the cooling step and the removing step may be carried out.
<<湾曲工程>>
湾曲工程では、発泡体30の柱軸Aが湾曲するように、積層体50に外力を付加する。その結果、発泡体30の柱軸Aが湾曲することで、積層体50全体の軸が湾曲されることから、積層体50が筒状の繊維体10を含む場合に、繊維体10の筒軸Bも同様に湾曲されることとなる。
<< Curving process >>
In the bending step, an external force is applied to the laminated body 50 so that the column shaft A of the foam 30 is curved. As a result, the axis A of the foam 30 is curved, so that the axis of the entire laminated body 50 is curved. Therefore, when the laminated body 50 includes the tubular fiber body 10, the tubular shaft of the fiber body 10 is curved. B will be curved in the same manner.
積層体50の側面部に外力が付加されることで、発泡体30および繊維体10が変形するが、発泡体30によって、繊維体10が潰されず、所定の形状(例えば、筒状)を保持することができる。 The foam 30 and the fiber 10 are deformed by applying an external force to the side surface of the laminate 50, but the fiber 10 is not crushed by the foam 30 and retains a predetermined shape (for example, a tubular shape). can do.
湾曲の方法としては、積層体50に対して所定方向から外力を加えればよい(図17(b)、図17(c)参照)。なお、外力の大きさとしては、積層体50の材質や湾曲の度合い等を考慮して適宜設定すればよい。 As a method of bending, an external force may be applied to the laminated body 50 from a predetermined direction (see FIGS. 17 (b) and 17 (c)). The magnitude of the external force may be appropriately set in consideration of the material of the laminated body 50, the degree of curvature, and the like.
湾曲工程は、例えば、湾曲構造を有する所定の型枠等に積層体50を嵌め込むことで実施することができる。複雑な湾曲形状としたい場合には、型枠を分割可能なようにしてもよい。 The bending step can be carried out, for example, by fitting the laminated body 50 into a predetermined mold or the like having a curved structure. If it is desired to have a complicated curved shape, the form may be divisible.
積層体50は、繊維体10と発泡体30とを含む。そのため、積層体50は、湾曲が生じても破断し難い。特に、繊維体10を繊維シートとし、発泡体30を発泡体とした場合、繊維シートおよび発泡体が柔軟に変形するため、滑らかに湾曲した(座屈した箇所を有し難い)積層体50とすることができる。 The laminate 50 includes the fibrous body 10 and the foam 30. Therefore, the laminated body 50 is unlikely to break even if it is curved. In particular, when the fiber body 10 is a fiber sheet and the foam 30 is a foam, the fiber sheet and the foam are flexibly deformed, so that the laminated body 50 is smoothly curved (it is difficult to have a buckled portion). can do.
湾曲に際しては、圧縮される部分は繊維体10の密度が密となり、引張される部分については繊維体10の密度が疎となる。この点を考慮して、積層工程において、湾曲部60を形成し得る箇所の繊維体10の厚さ等を予め調整してもよい。 At the time of bending, the density of the fibrous body 10 becomes dense in the compressed portion, and the density of the fibrous body 10 becomes sparse in the pulled portion. In consideration of this point, the thickness of the fiber body 10 at the portion where the curved portion 60 can be formed may be adjusted in advance in the laminating step.
複数の湾曲部を有する繊維強化樹脂構造体100−2とする場合には、複数の湾曲を有する形状である型枠を使用してもよいし、湾曲工程を複数回実施してもよい。 In the case of the fiber-reinforced resin structure 100-2 having a plurality of curved portions, a mold having a shape having a plurality of curved portions may be used, or the bending step may be performed a plurality of times.
<<<第IIの実施形態の変更例>>>
第IIの実施形態においては、図17に示されるように、全体的に円筒状である繊維強化樹脂構造体100−2を説明したが、繊維強化樹脂構造体100−2は、図18に示されるように、全体的に多角筒状となるように構成してもよい。
<<< Example of modification of the second embodiment >>>
In the second embodiment, as shown in FIG. 17, the fiber reinforced resin structure 100-2 having an overall cylindrical shape has been described, but the fiber reinforced resin structure 100-2 is shown in FIG. Therefore, it may be configured to have a polygonal cylinder shape as a whole.
繊維強化樹脂構造体100−2の変更例に係る構造体は、繊維強化樹脂構造体100−1の変更例にかかる構造体が、軸に沿った断面形状が保持されたまま、所定方向に湾曲されたものと表現することもできる。 In the structure according to the modified example of the fiber reinforced resin structure 100-2, the structure according to the modified example of the fiber reinforced resin structure 100-1 is curved in a predetermined direction while maintaining the cross-sectional shape along the axis. It can also be expressed as being done.
第IIの実施形態の変更例にかかる繊維強化樹脂構造体100−2は、積層体50に対して前述の変形工程と、前述の湾曲工程と、を実施することで製造することができる(図18参照)。なお、図18においては、簡単のために発泡体30の表示を省略している。 The fiber-reinforced resin structure 100-2 according to the modified example of the second embodiment can be manufactured by carrying out the above-mentioned deformation step and the above-mentioned bending step on the laminated body 50 (FIG. FIG. 18). In FIG. 18, the display of the foam 30 is omitted for the sake of simplicity.
変形工程によって、積層体50(発泡体30)の断面形状が角柱状に変形し、且つ、湾曲工程によって積層体50の柱軸Aが湾曲される。 The cross-sectional shape of the laminated body 50 (foam 30) is deformed into a prismatic shape by the deformation step, and the column axis A of the laminated body 50 is curved by the bending step.
これらの工程において、積層体50の側面部に外力が付加されることで、発泡体30および繊維体10が変形するが、発泡体30によって、繊維体10が潰されず、所定の形状(例えば、筒状)を保持することができる。 In these steps, the foam 30 and the fiber 10 are deformed by applying an external force to the side surface portion of the laminate 50, but the fiber 10 is not crushed by the foam 30 and has a predetermined shape (for example, for example). Can hold a tubular shape).
変形工程および湾曲工程は、積層体50が発泡体30を含む状態、且つ、樹脂を硬化させる前の状態(換言すれば、未硬化樹脂25を含む状態)にて実施されればよく、変形工程の後に湾曲工程を実施する形態、湾曲工程の後に変形工程を実施する形態、変形工程と湾曲工程とを同時に実施する形態のいずれであってもよい。 The deformation step and the bending step may be carried out in a state where the laminated body 50 contains the foam 30 and before the resin is cured (in other words, a state where the uncured resin 25 is contained), and the deformation step. It may be any of a form in which the bending step is carried out after the bending step, a form in which the deformation step is carried out after the bending step, and a form in which the deformation step and the bending step are carried out at the same time.
変形工程と湾曲工程とを同時に実施する場合、例えば、所定の湾曲構造を有し、且つ、所定の断面形状を有するような型枠に積層体50を嵌め込むことで実施することができる。 When the deformation step and the bending step are carried out at the same time, for example, it can be carried out by fitting the laminated body 50 into a mold having a predetermined bending structure and a predetermined cross-sectional shape.
また、繊維強化樹脂構造体100−2を製造するに際しては、図19に示されるように、複数の積層体50を、樹脂を硬化する前の状態(積層体50が未硬化樹脂25を含む状態)にてお互いに接触させる工程を設ける工程を更に有していてもよい(図19(b)参照)。 Further, when manufacturing the fiber reinforced resin structure 100-2, as shown in FIG. 19, the plurality of laminated bodies 50 are in a state before the resin is cured (a state in which the laminated body 50 contains the uncured resin 25). ) May further include a step of providing a step of bringing them into contact with each other (see FIG. 19B).
例えば、図19に示す製造方法においては、先ず、湾曲工程を実施して得られた湾曲構造を有する積層体50を複数準備し(図19(a)参照)、これら複数の積層体50を互いに接触するように配置し、その状態にて変形工程を実施し(図19(b)参照)、最後に硬化することで、複数の連通孔を有し、且つ、これらの連通孔が互いに平行とならない繊維強化樹脂構造体100−2を製造することができる。 For example, in the manufacturing method shown in FIG. 19, first, a plurality of laminated bodies 50 having a curved structure obtained by carrying out a bending step are prepared (see FIG. 19A), and these plurality of laminated bodies 50 are mutually arranged. By arranging them in contact with each other, performing a deformation step in that state (see FIG. 19B), and finally curing the fibers, a plurality of communication holes are provided and these communication holes are parallel to each other. It is possible to manufacture the fiber-reinforced resin structure 100-2 which does not become.
なお、図19(a)および図19(b)においては、簡単のために発泡体30を省略している。 In addition, in FIG. 19A and FIG. 19B, the foam 30 is omitted for the sake of simplicity.
なお、接触工程、変形工程、湾曲工程については、任意の順番で実施することができ、また、これらの一部または全部を同時に実施してもよい。 The contact step, the deformation step, and the bending step can be carried out in any order, and a part or all of them may be carried out at the same time.
接触工程、変形工程、および湾曲工程を同時に実施する場合、例えば、所定の湾曲構造を有し、所定の断面形状を有し、且つ、複数の積層体50を所定の位置に配置可能な型枠に、複数の積層体50を嵌め込むことで、実施することができる。 When the contacting step, the deforming step, and the bending step are carried out at the same time, for example, a mold having a predetermined curved structure, a predetermined cross-sectional shape, and a plurality of laminated bodies 50 can be arranged at a predetermined position. It can be carried out by fitting a plurality of laminated bodies 50 into the structure.
このように、樹脂を硬化する前の状態(積層体50が未硬化樹脂25を含む状態)にて、複数の積層体50に、未硬化樹脂25を含むその他の部材等を接触させた後に、樹脂を硬化させることで、樹脂20によって一体化された構造体を得ることも可能である。複数の積層体50等を、樹脂を硬化する前の状態にて接触させて一体化させるという概念は、全ての実施形態において同様に適用することができる。即ち、各実施形態にて説明されたあらゆる構造体同士の組み合わせ、および、各実施形態にて説明されたあらゆる構造体と公知の構造体との組み合わせについて、各構造体が樹脂を介して一体化してなる構造体は、本発明の範囲内と解される。 In this way, after the resin is brought into contact with the plurality of laminated bodies 50 in a state before being cured (a state in which the laminated body 50 contains the uncured resin 25), other members or the like containing the uncured resin 25 are brought into contact with each other. By curing the resin, it is also possible to obtain a structure integrated with the resin 20. The concept that a plurality of laminated bodies 50 and the like are brought into contact with each other in a state before the resin is cured and integrated can be similarly applied in all the embodiments. That is, with respect to the combination of all the structures described in each embodiment and the combination of all the structures described in each embodiment and the known structure, each structure is integrated via the resin. The structure is understood to be within the scope of the present invention.
<<<<第IIIの実施形態>>>>
<<<構造>>>
第IIIの実施形態に係る繊維強化樹脂構造体100−3は、例えば、
繊維体10と、繊維体10に含浸された樹脂20と、を少なくとも含み、
第1の連通孔Hと、第1の連通孔Hと平行する第2の連通孔Hと、第1の連通孔Hおよび第2の連通孔Hを画定する壁部と、を少なくとも備え、
壁部が繊維体10を含む、
繊維強化樹脂構造体である。
<<<<<< Third Embodiment >>>>>
<<< Structure >>>
The fiber reinforced resin structure 100-3 according to the third embodiment is, for example,
It contains at least the fiber body 10 and the resin 20 impregnated in the fiber body 10.
At least a first communication hole H, a second communication hole H parallel to the first communication hole H, and a wall portion defining the first communication hole H and the second communication hole H are provided.
The wall contains the fibrous body 10,
It is a fiber reinforced resin structure.
繊維強化樹脂構造体100−3は、所定の方向(例えば、ある直線)に対して孔軸Cが垂直に並ぶように、互いに平行に配列された、複数の連通孔Hを含むものである。繊維強化樹脂構造体100−3の有する連通孔Hの数は2個以上であればよい。例えば、図20(f)においては4個の連通孔Hを有する構造体、図21(f)においては、13個の連通孔Hを有する構造体、図22(f)においては、12個の連通孔Hを有する構造体、図23(f)においては、7個の連通孔Hを有する構造体を示している。 The fiber-reinforced resin structure 100-3 includes a plurality of communication holes H arranged in parallel with each other so that the hole axes C are arranged perpendicularly to a predetermined direction (for example, a certain straight line). The number of communication holes H of the fiber-reinforced resin structure 100-3 may be two or more. For example, in FIG. 20 (f), a structure having four communication holes H, in FIG. 21 (f), a structure having 13 communication holes H, and in FIG. 22 (f), 12 structures. A structure having communication holes H, FIG. 23 (f) shows a structure having seven communication holes H.
第1の連通孔Hと第2の連通孔Hとは、お互いに平行となるように設けられている。なお、第1の連通孔Hと第2の連通孔Hとが平行であるとは、全体的に見て、片側の連通孔Hの孔軸Cともう一方の連通孔Hの孔軸Cとが平行と解される程度に規則的に配列されていることを示す。 The first communication hole H and the second communication hole H are provided so as to be parallel to each other. It should be noted that the fact that the first communication hole H and the second communication hole H are parallel means that, as a whole, the hole axis C of the communication hole H on one side and the hole axis C of the communication hole H on the other side. It is shown that is regularly arranged to the extent that is understood to be parallel.
各連通孔Hを画定する壁部(例えば、肉厚となる樹脂20)は繊維体10を含む。各連通孔Hの周囲の壁部全体に繊維体10が存在すること、換言すれば、連通孔Hの周囲を繊維体10が連続して1周以上取り囲むように設けられていることが好ましい。 The wall portion (for example, the thick resin 20) that defines each communication hole H includes the fiber body 10. It is preferable that the fibrous body 10 is present on the entire wall portion around each communication hole H, in other words, the fiber body 10 is provided so as to continuously surround the communication hole H for one or more rounds.
本形態においては、ある連通孔Hと別の連通孔Hとを区画する壁部(ある連通孔Hと別の連通孔Hとの間に存在する壁部)に、繊維体10が含まれる。このように構成することで、繊維強化樹脂構造体100−3の厚み方向(連通孔Hが並ぶ方向に垂直な方向)に対する強度を高めることができる。 In the present embodiment, the fibrous body 10 is included in the wall portion (the wall portion existing between the one communication hole H and another communication hole H) that separates one communication hole H and another communication hole H. With this configuration, the strength of the fiber reinforced resin structure 100-3 in the thickness direction (direction perpendicular to the direction in which the communication holes H are lined up) can be increased.
繊維強化樹脂構造体100−3は、連通孔の一部または全部に、発泡体30が挿通されていてもよい(図20(e)等参照)。 In the fiber-reinforced resin structure 100-3, the foam 30 may be inserted through a part or all of the communication holes (see FIG. 20E and the like).
繊維強化樹脂構造体100−3は、図20(c)に示されるような構造であり、複数の円筒状の繊維体10が配列されており、且つ、これらが樹脂を介して近接した状態で硬化されたものであってもよい。一方で、繊維強化樹脂構造体100−3は、図21(f)に示されるように、複数の多角筒状の繊維体10が配列されており、且つ、これらが樹脂を介して近接した状態で硬化されたものであってもよい。また、繊維強化樹脂構造体100−3は、円筒状の繊維体10と多角筒状の繊維体10とを組み合わせて得られたものであってもよい。 The fiber-reinforced resin structure 100-3 has a structure as shown in FIG. 20 (c), in which a plurality of cylindrical fiber bodies 10 are arranged and are in close proximity to each other via the resin. It may be cured. On the other hand, in the fiber-reinforced resin structure 100-3, as shown in FIG. 21 (f), a plurality of polygonal tubular fiber bodies 10 are arranged, and these are in close proximity to each other via the resin. It may be hardened with. Further, the fiber reinforced resin structure 100-3 may be obtained by combining a cylindrical fiber body 10 and a polygonal tubular fiber body 10.
第IIIの実施形態に係る繊維強化樹脂構造体100−3は、他の表現によれば、
繊維体10と、繊維体10に含浸された樹脂20と、を少なくとも含み、
繊維体10は、多角筒状の繊維体である、第1筒状繊維体10および第2筒状繊維体10を少なくとも含み、
第1筒状繊維体の外側面を構成する平面部と、第2の筒状繊維体の外側面を構成する平面部と、が接触または近接している、繊維強化樹脂構造体である。
According to another expression, the fiber reinforced resin structure 100-3 according to the third embodiment
It contains at least the fiber body 10 and the resin 20 impregnated in the fiber body 10.
The fibrous body 10 includes at least the first tubular fibrous body 10 and the second tubular fibrous body 10, which are polygonal tubular fibrous bodies.
It is a fiber reinforced resin structure in which the flat surface portion forming the outer surface of the first tubular fiber body and the flat surface portion forming the outer surface of the second tubular fiber body are in contact with or close to each other.
このような観点でいえば、繊維強化樹脂構造体100−3は、多角筒状の繊維体10を複数含むものである。また、これら複数の繊維体10は、複数の繊維体10の側面同士が接触または近接するように、規則的に配列されている。 From this point of view, the fiber reinforced resin structure 100-3 includes a plurality of polygonal tubular fiber bodies 10. Further, the plurality of fiber bodies 10 are regularly arranged so that the side surfaces of the plurality of fiber bodies 10 are in contact with each other or close to each other.
繊維強化樹脂構造体100−3に含まれる多角筒状の繊維体10の個数は特に限定されず、2つ以上であればよい。 The number of polygonal tubular fiber bodies 10 contained in the fiber reinforced resin structure 100-3 is not particularly limited, and may be two or more.
繊維強化樹脂構造体100−3は、各筒状繊維体(例えば、第1筒状繊維体および第2筒状繊維体)の、全ての筒内部に発泡体30が挿通されていてもよいし、全ての筒内部に発泡体30が挿通されていなくてもよいし、一部の筒内部に発泡体30が挿通されておいる一方で残りの筒内部には発泡体30が挿通されていなくてもよい。 In the fiber reinforced resin structure 100-3, the foam 30 may be inserted into all the cylinders of each tubular fiber body (for example, the first tubular fiber body and the second tubular fiber body). , The foam 30 does not have to be inserted inside all the cylinders, and while the foam 30 is inserted inside some cylinders, the foam 30 is not inserted inside the remaining cylinders. You may.
連通孔H(乃至は繊維体10)の配列方法としては、図20に示されるように、複数の連通孔H(乃至は複数の繊維体10)が一層に並ぶように配列させる方法、図21に示されるように、複数の連通孔H(乃至は複数の繊維体10)が配列された層を複数段重ねてハニカム状に配列させる方法、図22に示されるように、複数の連通孔H(乃至は複数の繊維体10)が配列された層を複数段重ねて格子状に配列させる方法、図23に示されるように、複数の連通孔H(乃至は複数の繊維体10)を円状に並ぶように配列させる方法、等が挙げられる。 As a method of arranging the communication holes H (or the fiber body 10), as shown in FIG. 20, a method of arranging the plurality of communication holes H (or the plurality of fiber bodies 10) so as to be arranged in a single layer, FIG. As shown in FIG. 22, a method of stacking a plurality of layers in which a plurality of communication holes H (or a plurality of fiber bodies 10) are arranged and arranging them in a honeycomb shape, as shown in FIG. 22, a plurality of communication holes H. A method of stacking a plurality of layers in which (or a plurality of fiber bodies 10) are arranged and arranging them in a grid pattern, as shown in FIG. 23, a plurality of communication holes H (or a plurality of fiber bodies 10) are formed in a circle. Examples thereof include a method of arranging the fibers so as to be arranged in a pattern.
繊維強化樹脂構造体100−3は、図24に示されるように、複数の連通孔H(乃至は複数の繊維体10)が配列された層を複数有し、且つ、ある層と別の層とで、連通孔Hの孔軸Cの方向(乃至は繊維体10の筒軸方向)を異ならせるように配列させてもよい。 As shown in FIG. 24, the fiber-reinforced resin structure 100-3 has a plurality of layers in which a plurality of communication holes H (or a plurality of fiber bodies 10) are arranged, and one layer and another layer. Therefore, the direction of the hole axis C of the communication hole H (or the tubular axis direction of the fiber body 10) may be arranged so as to be different.
連通孔Hを画定する壁部(乃至は繊維体10の筒形状)としては、特に限定されず、四角筒状であってもよいし、五角筒状以上であってもよいし、複数の形状を組み合わせたもの(例えば、図21に示すように、五角筒状および六角筒状を組み合わせたもの)であってもよい。 The wall portion (or the tubular shape of the fiber body 10) that defines the communication hole H is not particularly limited, and may be a square tubular shape, a pentagonal tubular shape or more, or a plurality of shapes. (For example, as shown in FIG. 21, a combination of a pentagonal cylinder and a hexagonal cylinder) may be used.
繊維強化樹脂構造体100−3は、図25(1)に示すように、複数の連通孔H(乃至は複数の繊維体10)が、ある曲線に対して孔軸が垂直に並ぶように、互いに平行に配列されていてもよい。 In the fiber reinforced resin structure 100-3, as shown in FIG. 25 (1), a plurality of communication holes H (or a plurality of fiber bodies 10) are arranged so that the hole axes are arranged perpendicularly to a certain curve. They may be arranged parallel to each other.
繊維強化樹脂構造体100−3は、図25(2)に示すように、連通孔Hの端部(開口面)が封止されていてもよい(乃至は、潰されていてもよい)。例えば、繊維強化樹脂構造体100−3は、その上端部および/または下端部が押し潰された形状であってもよい。このように押し潰された端部は、例えば、ネジ止め等の固定部材を設置する面として使用することができる。 As shown in FIG. 25 (2), the fiber-reinforced resin structure 100-3 may have the end portion (opening surface) of the communication hole H sealed (or may be crushed). For example, the fiber reinforced resin structure 100-3 may have a shape in which the upper end portion and / or the lower end portion thereof is crushed. The end portion crushed in this way can be used as a surface for installing a fixing member such as a screw.
繊維強化樹脂構造体100−3は、連通孔Hの片方の端部(開口面)のみが封止されていてもよい(乃至は、潰されていてもよい)し、連通孔Hの両方の端部(開口面)が封止されていてもよい(乃至は、潰されていてもよい)。 In the fiber reinforced resin structure 100-3, only one end (opening surface) of the communication hole H may be sealed (or may be crushed), or both of the communication holes H may be sealed. The end (opening surface) may be sealed (or may be crushed).
この場合、繊維強化樹脂構造体100−3は、発泡体30を含んでいてもよいし、発泡体30を含んでいなくてもよい。 In this case, the fiber reinforced resin structure 100-3 may or may not contain the foam 30.
なお、各実施形態にて説明された繊維強化樹脂構造体も同様に、連通孔Hの端部が封止された(乃至は、潰された)構造とすることができる。 Similarly, the fiber-reinforced resin structure described in each embodiment may have a structure in which the end portion of the communication hole H is sealed (or crushed).
繊維強化樹脂構造体100−3は、図26(f)、図31(f)に示すように、複数の連通孔H(乃至は複数の繊維体10)が近接する箇所に、空孔を有していてもよい。 As shown in FIGS. 26 (f) and 31 (f), the fiber-reinforced resin structure 100-3 has holes at locations where the plurality of communication holes H (or the plurality of fiber bodies 10) are close to each other. You may be doing it.
繊維強化樹脂構造体100−3は、図27(f)に示すように、補強部材15を有してもよい。この補強部材15には、樹脂(樹脂20)が含侵され、繊維強化樹脂構造体100−3として一体化されている。補強部材15を有することで、繊維体10が不足する箇所等を補強し、繊維強化樹脂構造体100−3の強度を向上させることができる。 The fiber reinforced resin structure 100-3 may have a reinforcing member 15 as shown in FIG. 27 (f). The reinforcing member 15 is impregnated with a resin (resin 20) and integrated as a fiber reinforced resin structure 100-3. By having the reinforcing member 15, it is possible to reinforce the part where the fiber body 10 is insufficient and improve the strength of the fiber reinforced resin structure 100-3.
補強部材15を配置する箇所としては、特に限定されず、繊維体10が不足することで強度が不足し得る箇所等に適宜配置することができる。例えば、補強部材15は、図27に示すように複数の連通孔H(乃至は複数の繊維体10)が近接する箇所や、繊維強化樹脂構造体100−3の端部等に配置することができる。 The place where the reinforcing member 15 is arranged is not particularly limited, and can be appropriately arranged at a place where the strength may be insufficient due to the lack of the fiber body 10. For example, as shown in FIG. 27, the reinforcing member 15 may be arranged at a location where a plurality of communication holes H (or a plurality of fiber bodies 10) are close to each other, or at an end portion of the fiber reinforced resin structure 100-3. it can.
補強部材15の材料としては、特に限定されないが、繊維体10を構成する繊維と同様の材料とすることができる。即ち、補強部材15を、繊維で構成されたものとしてもよい。補強部材15の形状としては限定されず、適宜の形状とすればよい。例えば、補強部材15として、一方向強化材(UD材)や、これらを捩じった物などを使用してもよいし、シート状、シートを丸めた棒状などとしてもよく、補強したい箇所の形状に応じて変更可能である。補強部材15の含有量は、所望の繊維強化樹脂構造体100−3の強度などにあわせて適宜使用可能である。 The material of the reinforcing member 15 is not particularly limited, but may be the same material as the fibers constituting the fiber body 10. That is, the reinforcing member 15 may be made of fibers. The shape of the reinforcing member 15 is not limited, and may be an appropriate shape. For example, as the reinforcing member 15, a unidirectional reinforcing material (UD material), a twisted material thereof, or the like may be used, or a sheet shape, a rod shape obtained by rolling the sheet, or the like may be used, and the portion to be reinforced may be used. It can be changed according to the shape. The content of the reinforcing member 15 can be appropriately used according to the strength of the desired fiber reinforced resin structure 100-3 and the like.
繊維強化樹脂構造体100−3は、図28(f)に示すように、複数の連通孔Hの孔径(乃至は複数の繊維体10の筒内径)が、各々異なるものであってもよい。 As shown in FIG. 28 (f), the fiber-reinforced resin structure 100-3 may have different hole diameters (or cylinder inner diameters of the plurality of fiber bodies 10) of the plurality of communication holes H.
繊維強化樹脂構造体100−3は、図29(e)および図30(e)に示すように、連通孔Hの周囲を取り囲む壁部の厚み(乃至は、筒状の繊維体10および樹脂20の厚み)、特に、繊維体10(乃至は、筒状の繊維体10)の繊維厚みが、各連通孔H毎に異なっていてもよい。更に、この場合において、図29(e)および図30(e)に示すように、複数の連通孔Hの孔径(乃至は複数の繊維体10の筒内径)が各連通孔H毎に異なっていてもよい。 As shown in FIGS. 29 (e) and 30 (e), the fiber-reinforced resin structure 100-3 has a wall thickness (or a tubular fiber body 10 and a resin 20) that surrounds the communication hole H. The fiber thickness of the fibrous body 10 (or the tubular fibrous body 10) may be different for each communication hole H. Further, in this case, as shown in FIGS. 29 (e) and 30 (e), the hole diameters of the plurality of communication holes H (or the inner diameters of the cylinders of the plurality of fiber bodies 10) are different for each communication hole H. You may.
繊維強化樹脂構造体100−3に係る構造体は、繊維強化樹脂構造体100−1に係る構造体、及び/又は、繊維強化樹脂構造体100−1の変更例に係る構造体が規則的に並べられ、樹脂を介して一体化された構造を有するものと表現することもできる。 As the structure according to the fiber reinforced resin structure 100-3, the structure according to the fiber reinforced resin structure 100-1 and / or the structure according to the modified example of the fiber reinforced resin structure 100-1 are regularly used. It can also be expressed as having a structure in which they are arranged and integrated via a resin.
<<<製造方法>>>
繊維強化樹脂構造体100−3の製造方法は、例えば、
柱状の第1の発泡体30と、第1の発泡体30の側面部の少なくとも一部を覆う繊維体10と、繊維体10を介して第1の発泡体30と近接する柱状の第2の発泡体30と、少なくとも有する集合体55であって、繊維体10には未硬化状態の熱硬化性樹脂(未硬化樹脂25)が含浸された集合体55を準備する準備工程と、
集合体55に含まれる熱硬化性樹脂(未硬化樹脂25)を熱硬化させる硬化工程と
を含む方法である。
<<< Manufacturing method >>>
The method for producing the fiber reinforced resin structure 100-3 is, for example,
A columnar first foam 30, a fibrous body 10 that covers at least a part of the side surface of the first foam 30, and a columnar second foam that is close to the first foam 30 via the fibrous body 10. A preparatory step for preparing an aggregate 55 having the foam 30 and at least the aggregate 55 having the fibrous body 10 impregnated with a thermosetting resin (uncured resin 25) in an uncured state.
This method includes a curing step of thermosetting the thermosetting resin (uncured resin 25) contained in the aggregate 55.
硬化工程等については、前述の通りである。図20(e)に示されるように、硬化工程を実施することで、集合体55に含まれる複数の繊維体10等が、熱硬化性樹脂を介して一体化される。 The curing step and the like are as described above. As shown in FIG. 20 (e), by carrying out the curing step, the plurality of fibrous bodies 10 and the like contained in the aggregate 55 are integrated via the thermosetting resin.
また、前述の通り、冷却工程、切断工程および除去工程を実施してもよい。 Further, as described above, the cooling step, the cutting step and the removing step may be carried out.
更に、繊維強化樹脂構造体100−3の製造方法は、硬化工程前に、集合体55の端部(開口面)を潰す封止工程(潰し工程)を設けてもよい。 Further, in the method for producing the fiber reinforced resin structure 100-3, a sealing step (crushing step) for crushing the end portion (opening surface) of the aggregate 55 may be provided before the curing step.
封止工程(潰し工程)を実施する場合、繊維体10の長さを、発泡体30の長さよりも長くする(発泡体30から繊維体10がはみ出るように構成する)ようにしてもよい。 When the sealing step (crushing step) is carried out, the length of the fiber body 10 may be made longer than the length of the foam body 30 (configured so that the fiber body 10 protrudes from the foam body 30).
封止工程(潰し工程)は、集合体55の片方の端部(開口面)のみに対して実施してもよいし、集合体55の両方の端部(開口面)に対して実施してもよい。 The sealing step (crushing step) may be performed only on one end (opening surface) of the assembly 55, or may be performed on both ends (opening surface) of the assembly 55. May be good.
封止工程(潰し工程)を行う場合、除去工程を実施してもよいし、除去工程を実施しなくてもよい。封止工程(潰し工程)は、集合体55が発泡体30を含む状態にて実施することが好ましい。 When the sealing step (crushing step) is performed, the removing step may or may not be carried out. The sealing step (crushing step) is preferably carried out in a state where the aggregate 55 contains the foam 30.
封止工程(潰し工程)は、集合体55の端部(開口面)が完全に閉じるように実施されてもよいし、集合体55の端部が開口を有する範囲で実施されてもよい。 The sealing step (crushing step) may be carried out so that the end portion (opening surface) of the assembly 55 is completely closed, or may be carried out within the range where the end portion of the assembly 55 has an opening.
<<準備工程>>
準備工程では、第1の発泡体30の側面部の少なくとも一部を覆う繊維体10と、繊維体10を介して第1の発泡体30と近接する柱状の第2の発泡体30と少なくとも有し、繊維体10には未硬化状態の熱硬化性樹脂(未硬化樹脂25)が含浸された集合体55が準備される。
<< Preparation process >>
In the preparatory step, there are at least a fibrous body 10 that covers at least a part of the side surface portion of the first foam 30 and a columnar second foam 30 that is close to the first foam 30 via the fibrous body 10. Then, the aggregate 55 impregnated with the uncured thermosetting resin (uncured resin 25) is prepared in the fiber body 10.
より具体的には、準備工程では、複数の積層体50が互いに接触乃至は近接するように配置された、集合体55を準備する(図20(a)〜図20(c)等参照)。別の表現によれば、積層体50に含まれる発泡体30が、繊維体10を介して近接するように配置される。 More specifically, in the preparation step, an aggregate 55 in which a plurality of laminated bodies 50 are arranged so as to be in contact with or close to each other is prepared (see FIGS. 20 (a) to 20 (c) and the like). According to another expression, the foams 30 contained in the laminated body 50 are arranged so as to be close to each other via the fibrous body 10.
集合体55に含まれる積層体50の個数および積層体50の並べ方は特に限定されず、所望の繊維強化樹脂構造体100−3の構造に応じて調整すればよい。 The number of laminated bodies 50 included in the aggregate 55 and the arrangement of the laminated bodies 50 are not particularly limited, and may be adjusted according to the desired structure of the fiber reinforced resin structure 100-3.
集合体55は、例えば、図20に示されるように、複数の積層体50が一層に並ぶように配列されたもの、図21に示されるように、複数の積層体50が配列された層を複数段重ねてハニカム状に配列されたもの、図22に示されるように、複数の積層体50が配列された層を複数段重ねて格子状に配列されたもの、図23に示されるように、複数の積層体50を円状に並ぶように配列されたもの等が挙げられる。 The aggregate 55 is, for example, one in which a plurality of laminated bodies 50 are arranged so as to be arranged in one layer as shown in FIG. 20, and a layer in which a plurality of laminated bodies 50 are arranged as shown in FIG. 21. A plurality of layers stacked in a honeycomb shape, as shown in FIG. 22, a plurality of layers in which a plurality of laminated bodies 50 are arranged are stacked in a grid pattern, as shown in FIG. 23. , Such as those in which a plurality of laminated bodies 50 are arranged so as to be arranged in a circle.
集合体55は、図24に示されるように、連通孔H(乃至は複数の繊維体10)の孔軸Cがある方向を向くように複数の積層体50を配列してなるある層と、連通孔H(乃至は複数の繊維体10)の孔軸Cが別の方向を向くように複数の積層体50を配列してなる別の層と、を有するように複数の積層体50が配列されたものであってよい。 As shown in FIG. 24, the aggregate 55 includes a layer formed by arranging a plurality of laminated bodies 50 so that the hole axes C of the communication holes H (or a plurality of fibrous bodies 10) face a certain direction. The plurality of laminates 50 are arranged so as to have another layer formed by arranging the plurality of laminates 50 so that the hole axes C of the communication holes H (or the plurality of fiber bodies 10) face different directions. It may be the one that has been done.
ここで、集合体55は、図20(d)に示されるように、積層体50の側部と接触されるように設けられた板状の外周体70を有していてもよい。 Here, as shown in FIG. 20D, the aggregate 55 may have a plate-shaped outer peripheral body 70 provided so as to be in contact with the side portion of the laminated body 50.
外周体70は、例えば、繊維体10を構成する繊維と同様の繊維と、未硬化樹脂25と、を含む。このような外周体70を使用することで、繊維強化樹脂構造体の強度を向上させることができる。 The outer peripheral body 70 includes, for example, fibers similar to the fibers constituting the fiber body 10 and an uncured resin 25. By using such an outer peripheral body 70, the strength of the fiber reinforced resin structure can be improved.
外周体70の厚み等は、所望の繊維強化樹脂構造体100−3の強度などにあわせて適宜使用可能である。 The thickness of the outer peripheral body 70 and the like can be appropriately used according to the strength of the desired fiber reinforced resin structure 100-3 and the like.
外周体70の形状は、特に限定されないが、例えば、平板状とすることができる。 The shape of the outer peripheral body 70 is not particularly limited, but may be, for example, a flat plate.
また、外周体70が、集合体55の側面全体を1周以上周回するように構成してもよい。このように構成した場合、硬化後の外周体70が繊維強化樹脂構造体100−3の外壁となることから、繊維強化樹脂構造体100−3の強度を向上させ易くなる。 Further, the outer peripheral body 70 may be configured to orbit the entire side surface of the aggregate 55 by one or more rounds. With this configuration, the outer peripheral body 70 after curing becomes the outer wall of the fiber reinforced resin structure 100-3, so that the strength of the fiber reinforced resin structure 100-3 can be easily improved.
外周体70は、複数の積層体50と接触するように設けられてもよい。外周体70が複数の積層体50と接触することで、外周体70に沿って積層体50が配置される。 The outer peripheral body 70 may be provided so as to come into contact with the plurality of laminated bodies 50. When the outer peripheral body 70 comes into contact with the plurality of laminated bodies 50, the laminated body 50 is arranged along the outer peripheral body 70.
各積層体50の間には、他の部材が存在してもよいし、他の部材が存在せずともよい。例えば、図27に示されるように、集合体55は、補強部材15を含んでいてもよい。繊維強化樹脂構造体100−3において、補強部材15は、樹脂20を介して、繊維体10等と一体化される。そのため、補強部材15には、いずれかのタイミングで未硬化樹脂25を含侵させることが好ましい。未硬化樹脂25を含む積層体50と未硬化樹脂25を含まない補強部材15とを接触させることで積層体50に含まれる未硬化樹脂25を補強部材15に移動させてもよいし、未硬化樹脂25を含まない、積層体50および補強部材15を含む集合体55を形成した後に集合体55に含侵工程を実施させてもよいが、補強部材15に予め未硬化樹脂25を含侵させておくことが好ましい。 Other members may or may not be present between the laminated bodies 50. For example, as shown in FIG. 27, the assembly 55 may include a reinforcing member 15. In the fiber reinforced resin structure 100-3, the reinforcing member 15 is integrated with the fiber body 10 and the like via the resin 20. Therefore, it is preferable that the reinforcing member 15 is impregnated with the uncured resin 25 at any timing. The uncured resin 25 contained in the laminate 50 may be moved to the reinforcing member 15 by bringing the laminate 50 containing the uncured resin 25 into contact with the reinforcing member 15 not containing the uncured resin 25, or the uncured resin 25 may be moved to the reinforcing member 15. Although the aggregate 55 may be subjected to the impregnation step after forming the aggregate 55 including the laminate 50 and the reinforcing member 15 which does not contain the resin 25, the reinforcing member 15 is impregnated with the uncured resin 25 in advance. It is preferable to keep it.
ある積層体50と別の積層体50とで、発泡体30や繊維体10の形状や材質等を相違させてもよい。例えば、図28に示されるように、集合体55は、異なる径を有する複数の発泡体30(積層体50)を含んでいてもよい。 The shape, material, and the like of the foam 30 and the fiber 10 may be different between one laminate 50 and another laminate 50. For example, as shown in FIG. 28, the aggregate 55 may include a plurality of foams 30 (laminates 50) having different diameters.
更に、集合体55は、図29、図30、図31に示すように、複数の積層体50と、1つ以上の発泡体30(予め繊維体10で覆われていない発泡体30)と、が配列されたものであってもよい。このように構成した場合、得られる繊維強化樹脂構造体100−3は、壁部内に含まれる繊維体10の厚みが場所によって相違し得る。また、このように構成した場合、繊維強化樹脂構造体100−3の有する連通孔Hの径が場所によって大きく相違し得る。また、このように構成した場合、壁間のピッチ(連通孔Hの密/疎)を調整することができる。以上のようにして、デザイン性、強度、コスト、重量等を考慮して、必要な壁部の厚み(繊維体10の量)や連通孔Hの大きさ等を調整したい場合、更には、特定の領域を高強度とする設計としたい場合に、このような方法を採用し得る。 Further, as shown in FIGS. 29, 30, and 31, the aggregate 55 includes a plurality of laminates 50, one or more foams 30 (foams 30 that are not previously covered with the fiber 10), and the aggregate 55. May be arranged. When configured in this way, the thickness of the fiber body 10 contained in the wall portion of the obtained fiber reinforced resin structure 100-3 may differ depending on the location. Further, in the case of such a configuration, the diameter of the communication hole H included in the fiber reinforced resin structure 100-3 may differ greatly depending on the location. Further, in this configuration, the pitch between the walls (dense / sparse of the communication holes H) can be adjusted. As described above, when it is desired to adjust the required wall thickness (amount of fiber 10), the size of the communication hole H, etc. in consideration of design, strength, cost, weight, etc., it is further specified. Such a method can be adopted when it is desired to design the region to have high strength.
<<変形工程>>
変形工程においては、複数の積層体50が集合体55として並べられた状態で、複数の積層体50に外力が加えられる。
<< Deformation process >>
In the deformation step, an external force is applied to the plurality of laminated bodies 50 in a state where the plurality of laminated bodies 50 are arranged as an aggregate 55.
また、積層体50は発泡体30を含むことから、変形工程を行った際に積層体50の軸(発泡体30の柱軸A)がずれ難い。従って、変形工程前後にて、複数の積層体50の全体としての配列の仕方(特に、発泡体30の柱軸Aの配列の仕方)が、ほぼ変わらずに保持される。その結果、得られる繊維強化樹脂構造体100−3において、各連通孔Hの孔軸Cを互いに平行とすることができる。 Further, since the laminated body 50 contains the foam 30, the axis of the laminated body 50 (the column axis A of the foam 30) is unlikely to shift when the deformation step is performed. Therefore, before and after the deformation step, the method of arranging the plurality of laminated bodies 50 as a whole (particularly, the method of arranging the column shafts A of the foam 30) is maintained almost unchanged. As a result, in the obtained fiber-reinforced resin structure 100-3, the hole axes C of the communication holes H can be made parallel to each other.
また、積層体50は発泡体30を含むことから、積層体50の側面同士が接触又は近接する状態において、または、積層体50の側面と別の面(例えば、所定の型枠の内面等の固定面や外周体70)とが接触する状態において、積層体50に外力が加えられることで、発泡体30に圧縮力および反発力が働く。その結果、積層体50の側面は、平面化されるように変形し、角柱状の積層体50が形成される。繊維体10が積層体50内で筒状に設けられている場合には、ある筒状の繊維体10の外側面を構成する平面部と、別の筒状の繊維体10の外側面を構成する平面部と、が接触または近接する(即ち、このような平面部同士が平行となっている)ような、繊維強化樹脂構造体とすることができる。 Further, since the laminated body 50 contains the foam 30, the side surfaces of the laminated body 50 are in contact with each other or close to each other, or a surface different from the side surface of the laminated body 50 (for example, an inner surface of a predetermined mold). When an external force is applied to the laminated body 50 in a state of contact with the fixed surface and the outer peripheral body 70), a compressive force and a repulsive force act on the foam 30. As a result, the side surface of the laminated body 50 is deformed so as to be flattened, and a prismatic laminated body 50 is formed. When the fiber body 10 is provided in a tubular shape in the laminated body 50, it constitutes a flat surface portion forming an outer surface of one tubular fiber body 10 and an outer surface of another tubular fiber body 10. It is possible to form a fiber-reinforced resin structure in which the flat surfaces to be formed are in contact with or close to each other (that is, such flat surfaces are parallel to each other).
変形工程において、外力を付加する方法としては、特に限定されない。 The method of applying an external force in the deformation step is not particularly limited.
外力の付加は、例えば、所定の型枠内に集合体55を嵌め込んで実施することができる。 The external force can be applied, for example, by fitting the aggregate 55 into a predetermined mold.
外力の付加は、外周体70で集合体55を挟み込むことで実施してもよい。また、外周体70で集合体55を挟み込んだままの状態で硬化工程を実施することで、外周体70を外殻として有する繊維強化樹脂構造体100−3を製造することができる。なお、外周体70を2枚使用して集合体55を前後から挟み込んだ場合、左端および右端に存在する積層体50は、隣接する部材(積層体50または外周体70)が存在せず、開放された側面を有することとなる。このような開放された側面が存在する状況で変形工程を実施した場合、集合体55の側面方向の変形を押さえつける力が存在しなくなるため、集合体55の端部側面(端部に存在する積層体50の側面)は、発泡体30の膨張に沿った曲面構造を形成し得る。 The external force may be applied by sandwiching the aggregate 55 with the outer peripheral body 70. Further, by carrying out the curing step with the aggregate 55 sandwiched between the outer peripheral bodies 70, the fiber reinforced resin structure 100-3 having the outer peripheral body 70 as an outer shell can be manufactured. When the aggregate 55 is sandwiched from the front and back by using two outer peripheral bodies 70, the laminated bodies 50 existing at the left end and the right end are open because there are no adjacent members (laminated body 50 or outer peripheral body 70). Will have the side surface. When the deformation step is carried out in a situation where such an open side surface exists, there is no force for suppressing the deformation of the assembly 55 in the side surface direction, so that the end side surface (stacking existing at the end portion) of the assembly 55 The side surface of the body 50) can form a curved structure along the expansion of the foam 30.
集合体55に外周体70を適用する場合、外周体70を先に硬化させ、硬化済みの外周体70を集合体55に接触させ、集合体55に含まれる未硬化樹脂を硬化させてもよいが、未硬化樹脂を含む外周体70を集合体55に接触させて、集合体55及び外周体70に含まれる未硬化樹脂の硬化を同時に行うことが好ましい。 When the outer peripheral body 70 is applied to the aggregate 55, the outer peripheral body 70 may be cured first, the cured outer peripheral body 70 may be brought into contact with the aggregate 55, and the uncured resin contained in the aggregate 55 may be cured. However, it is preferable that the outer peripheral body 70 containing the uncured resin is brought into contact with the aggregate 55 to simultaneously cure the uncured resin contained in the aggregate 55 and the outer peripheral body 70.
外力の付加は、集合体55全体を紐等でしばりつけることで実施してもよい。 The external force may be applied by tying the entire assembly 55 with a string or the like.
外力の付加は、減圧雰囲気にて実施されることが好ましい。この場合、減圧による圧縮力を外力としてもよい。減圧の条件としては特に限定されず、発泡体30の圧縮に寄与する程度に減圧されればよい。 The application of the external force is preferably carried out in a reduced pressure atmosphere. In this case, the compressive force due to decompression may be used as the external force. The conditions for reducing the pressure are not particularly limited, and the pressure may be reduced to such an extent that it contributes to the compression of the foam 30.
外力を付加する際に、外力の付加の方向等を調整することで、種々の構造の繊維強化樹脂構造体100−3を得ることができる。 When the external force is applied, the fiber reinforced resin structure 100-3 having various structures can be obtained by adjusting the direction of the external force application.
集合体55に対して、前後方向(乃至は前後方向および左右方向)から外力を付加することで、図20(f)等に示されるような、全体として直方体状の繊維強化樹脂構造体100−3を得ることができる。 By applying an external force to the aggregate 55 from the front-rear direction (or the front-back direction and the left-right direction), the fiber-reinforced resin structure 100- as a whole is rectangular parallelepiped as shown in FIG. 3 can be obtained.
集合体55に対して、集合体55の周囲方向から略均等に外力を付加することで、図23(f)等に示されるような、全体として円筒状の繊維強化樹脂構造体100−3を得ることができる。 By applying an external force to the aggregate 55 substantially evenly from the peripheral direction of the aggregate 55, a cylindrical fiber reinforced resin structure 100-3 as a whole as shown in FIG. 23 (f) or the like is formed. Obtainable.
外力を付加する際に、集合体55と接触する面(例えば、使用する型枠の内面)の形状を変更することで、図25(1)に示されるような、複数の連通孔H(乃至は複数の繊維体10)が、ある曲線に対して孔軸が垂直に並ぶように、互いに平行に配列された、繊維強化樹脂構造体100−3を得ることができる。 By changing the shape of the surface (for example, the inner surface of the mold to be used) that comes into contact with the aggregate 55 when an external force is applied, a plurality of communication holes H (or) as shown in FIG. 25 (1) are used. Can obtain a fiber reinforced resin structure 100-3 in which a plurality of fiber bodies 10) are arranged in parallel with each other so that the pore axes are arranged perpendicularly to a certain curve.
変形工程においては、外力を調整することで、発泡体30の変形の程度および積層体50の変形の程度を調整することができる。例えば、集合体55に対する外力を弱めた場合、積層体50の変形が抑制され、積層体50に外力が十分に寄与しない領域(空孔領域)が形成され得る。その結果、図26に示されるように、積層体50の角部に対応する箇所において曲面形状が維持され得る。また、同様に、外力を付加する際に型枠を使用した場合、積層体50の変形が型枠の角部等に追従しない領域(非追従領域)が形成され得る。このような空孔領域や非追従領域を有することが好ましくない場合には、これらの領域に該当し得る箇所に、予め補強部材15を配しておくことが好ましい。 In the deformation step, the degree of deformation of the foam 30 and the degree of deformation of the laminated body 50 can be adjusted by adjusting the external force. For example, when the external force on the aggregate 55 is weakened, the deformation of the laminated body 50 is suppressed, and a region (vacancy region) in which the external force does not sufficiently contribute to the laminated body 50 can be formed. As a result, as shown in FIG. 26, the curved surface shape can be maintained at the portion corresponding to the corner portion of the laminated body 50. Similarly, when the mold is used when applying an external force, a region (non-following region) in which the deformation of the laminated body 50 does not follow the corners of the mold may be formed. When it is not preferable to have such a pore region or a non-following region, it is preferable to arrange the reinforcing member 15 in advance at a location that can correspond to these regions.
図20に示す方法では、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを含む積層体50を準備し(図20(a))、複数の積層体50を、繊維体10が接触または近接するように配置し(図20(b))、2つの外周体70で配置された複数の積層体50を挟み込んで集合体55とし(図20(c))、集合体55に外力を付加して全体を圧縮させて積層体50(発泡体30)の軸に垂直な断面形状を変形させ、その後硬化させることにより、繊維強化樹脂構造体100−3を形成し(図20(e))、繊維強化樹脂構造体100−3から発泡体30を除去している(図20(f))。 In the method shown in FIG. 20, a laminate 50 containing the foam 30, the fiber 10, and the uncured resin 25 is prepared (FIG. 20A), and the plurality of laminates 50 are brought into contact with or close to each other. (FIG. 20 (b)), a plurality of laminated bodies 50 arranged by the two outer peripheral bodies 70 are sandwiched to form an aggregate 55 (FIG. 20 (c)), and an external force is applied to the aggregate 55. The entire body is compressed to deform the cross-sectional shape perpendicular to the axis of the laminate 50 (foam 30), and then cured to form the fiber-reinforced resin structure 100-3 (FIG. 20 (e)). The foam 30 is removed from the fiber-reinforced resin structure 100-3 (FIG. 20 (f)).
図21および図22に示す方法では、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを含む積層体50を準備し(図21(a)、図22(a))、複数の積層体50を繊維体10が接触または近接するようにして1列に並べ、この複数の積層体50からなる列が複数列となるように並べて集合体55とし(図21(b)〜図21(d)、図22(b)〜図22(d))、集合体55に外力を付加して全体を圧縮させ積層体50(発泡体30)の軸に垂直な断面形状を変形させて、その後硬化させることにより、繊維強化樹脂構造体100−3を形成し(図21(e)、図22(e))、繊維強化樹脂構造体100−3から発泡体30を除去している(図21(f)、図22(f))。 In the method shown in FIGS. 21 and 22, a laminate 50 containing the foam 30, the fiber 10, and the uncured resin 25 is prepared (FIGS. 21 (a) and 22 (a)), and the plurality of laminates 50 are prepared. Are arranged in a single row so that the fibrous bodies 10 are in contact with each other or close to each other, and the rows of the plurality of laminated bodies 50 are arranged in a plurality of rows to form an aggregate 55 (FIGS. 21 (b) to 21 (d)). 22 (b) to 22 (d)), an external force is applied to the aggregate 55 to compress the whole body, deform the cross-sectional shape perpendicular to the axis of the laminate 50 (foam 30), and then cure. As a result, the fiber-reinforced resin structure 100-3 is formed (FIGS. 21 (e) and 22 (e)), and the foam 30 is removed from the fiber-reinforced resin structure 100-3 (FIG. 21 (f)). ), FIG. 22 (f)).
図23に示す方法では、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを含む積層体50を準備し(図23(a))、積層体50の周囲を複数の積層体50で囲むように、且つ、繊維体10同士が接触または近接するようにして積層体50を並べて集合体55とし(図23(b)〜図23(d))、集合体55に外力を付加して全体を圧縮させ積層体50(発泡体30)の軸に垂直な断面形状を変形させて、その後硬化させることにより、繊維強化樹脂構造体100−3を形成し(図23(e))、繊維強化樹脂構造体100−3から発泡体30を除去している(図23(f))。 In the method shown in FIG. 23, a laminate 50 containing the foam 30, the fiber 10, and the uncured resin 25 is prepared (FIG. 23 (a)), and the periphery of the laminate 50 is surrounded by the plurality of laminates 50. In addition, the laminated bodies 50 are arranged so that the fibrous bodies 10 are in contact with each other or close to each other to form an aggregate 55 (FIGS. 23 (b) to 23 (d)), and an external force is applied to the aggregate 55 to make the whole. The fiber-reinforced resin structure 100-3 is formed by compressing, deforming the cross-sectional shape perpendicular to the axis of the laminated body 50 (foam 30), and then curing the laminate 50 (foam 30) (FIG. 23 (e)). The foam 30 is removed from the structure 100-3 (FIG. 23 (f)).
図24に示す方法では、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを含む積層体50を準備し(図24(a))、複数の積層体50を繊維体10が接触または近接するようにして1列に並べ、この複数の積層体50からなる列を積層体50の向きが異なるように重ねて集合体55とし(図24(b)〜図24(d))、集合体55に外力を付加して全体を圧縮させ積層体50(発泡体30)の軸に垂直な断面形状を変形させて、その後硬化させることにより、繊維強化樹脂構造体100−3を形成し(図24(e))、繊維強化樹脂構造体100−3から発泡体30を除去している(図24(f))。 In the method shown in FIG. 24, a laminate 50 containing the foam 30, the fiber body 10, and the uncured resin 25 is prepared (FIG. 24 (a)), and the fiber bodies 10 come into contact with or approach the plurality of laminates 50. The rows of the plurality of laminated bodies 50 are arranged in one row in this manner, and the rows of the plurality of laminated bodies 50 are stacked so as to have different orientations to form an aggregate 55 (FIGS. 24 (b) to 24 (d)). A fiber-reinforced resin structure 100-3 is formed by applying an external force to the body to compress the whole body, deform the cross-sectional shape of the laminate 50 (foam 30) perpendicular to the axis, and then cure the laminate 50 (foam 30) (FIG. 24). (E)), the foam 30 is removed from the fiber-reinforced resin structure 100-3 (FIG. 24 (f)).
図26に示す方法では、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを含む積層体50を準備し(図26(a))、複数の積層体50を、繊維体10が接触または近接するように配置し(図26(b)〜(c))、集合体55に外力を付加し、3以上の積層体50の端部が集合する箇所が密着しない状態となるまで全体を圧縮させ積層体50(発泡体30)の軸に垂直な断面形状を変形させて((図26(d))、その後硬化させることにより、繊維強化樹脂構造体100−3を形成し(図26(e))、繊維強化樹脂構造体100−3から発泡体30を除去している(図26(f))。 In the method shown in FIG. 26, a laminate 50 containing the foam 30, the fiber 10, and the uncured resin 25 is prepared (FIG. 26A), and the plurality of laminates 50 are brought into contact with or close to each other. (FIGS. 26 (b) to (c)), an external force is applied to the aggregate 55, and the whole is compressed until the portions where the ends of the three or more laminated bodies 50 are assembled are not in close contact with each other. The fiber-reinforced resin structure 100-3 is formed by deforming the cross-sectional shape of the laminate 50 (foam 30) perpendicular to the axis ((FIG. 26 (d)) and then curing it (FIG. 26 (e)). )), The foam 30 is removed from the fiber-reinforced resin structure 100-3 (FIG. 26 (f)).
図27に示す方法では、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを含む積層体50と、補強部材15と、を準備し(図27(a))、複数の積層体50を繊維体10が接触または近接するように配置し、且つ、補強部材15を複数の積層体50の間に配置し(図27(b)〜(c))、集合体55に外力を付加して全体を圧縮させ積層体50(発泡体30)の軸に垂直な断面形状を変形させて((図27(d))、その後硬化させることにより、繊維強化樹脂構造体100−3を形成し(図27(e))、繊維強化樹脂構造体100−3から発泡体30を除去している(図27(f))。 In the method shown in FIG. 27, a laminate 50 including a foam 30, a fiber body 10, and an uncured resin 25 and a reinforcing member 15 are prepared (FIG. 27 (a)), and a plurality of laminates 50 are made into fibers. The bodies 10 are arranged so as to be in contact with each other or close to each other, and the reinforcing member 15 is arranged between the plurality of laminated bodies 50 (FIGS. 27 (b) to (c)), and an external force is applied to the aggregate 55 as a whole. The cross-sectional shape perpendicular to the axis of the laminate 50 (foam 30) is deformed ((FIG. 27 (d))), and then cured to form the fiber-reinforced resin structure 100-3 (FIG. 27). 27 (e)), the foam 30 is removed from the fiber-reinforced resin structure 100-3 (FIG. 27 (f)).
図28に示す方法では、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを含む比較的径の大きな積層体50と、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを含む比較的径の小さな積層体50と、を準備し(図28(a))、比較的径の小さな積層体50を囲むように複数の比較的径の大きな積層体50を配置し(図28(b)〜(c))、集合体55に外力を付加し全体を圧縮させ積層体50(発泡体30)の軸に垂直な断面形状を変形させて((図28(d))、その後硬化させることにより、繊維強化樹脂構造体100−3を形成し(図28(e))、繊維強化樹脂構造体100−3から発泡体30を除去している(図28(f))。 In the method shown in FIG. 28, the laminate 50 having a relatively large diameter including the foam 30, the fibrous body 10, and the uncured resin 25, and the relatively large diameter including the foam 30, the fibrous body 10, and the uncured resin 25 are included. (FIG. 28 (a)), and a plurality of relatively large-diameter laminates 50 are arranged so as to surround the relatively small-diameter laminate 50 (FIGS. 28 (b) to (b)). (C)), an external force is applied to the aggregate 55 to compress the whole body, deform the cross-sectional shape perpendicular to the axis of the laminate 50 (foam 30) ((FIG. 28 (d)), and then cure. , The fiber-reinforced resin structure 100-3 is formed (FIG. 28 (e)), and the foam 30 is removed from the fiber-reinforced resin structure 100-3 (FIG. 28 (f)).
図29に示す方法では、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを含む積層体50と、繊維体10が配されていない発泡体30と、を準備し、積層体50と発泡体30とを交互に配置し(図29(a))、2つの外周体70で配置された積層体50および発泡体30を挟み込んで集合体55とし(図29(b))、集合体55に外力を付加して全体を圧縮させ積層体50(発泡体30)の軸に垂直な断面形状を変形させて(図29(c))、その後硬化させることにより、繊維強化樹脂構造体100−3を形成し(図29(d))、繊維強化樹脂構造体100−3から発泡体30を除去している(図29(e))。 In the method shown in FIG. 29, a laminate 50 containing the foam 30, the fiber 10, and the uncured resin 25 and a foam 30 to which the fiber 10 is not arranged are prepared, and the laminate 50 and the foam are prepared. 30 and 30 are alternately arranged (FIG. 29 (a)), and the laminated body 50 and the foam 30 arranged by the two outer peripheral bodies 70 are sandwiched to form an aggregate 55 (FIG. 29 (b)), and the aggregate 55 is formed. A fiber-reinforced resin structure 100-3 is formed by applying an external force to compress the entire body, deforming the cross-sectional shape of the laminate 50 (foam 30) perpendicular to the axis (FIG. 29 (c)), and then curing the laminate 50 (foam 30). (FIG. 29 (d)), and the foam 30 is removed from the fiber-reinforced resin structure 100-3 (FIG. 29 (e)).
図30に示す方法では、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを含む積層体50と、繊維体10が配されていない発泡体30と、を準備し、積層体50と発泡体30とが並ぶように、および、発泡体30が連続して並ぶように配置し(図30(a))、2つの外周体70で配置された積層体50および発泡体30を挟み込んで集合体55とし(図30(b))、集合体55に外力を付加して全体を圧縮させ積層体50(発泡体30)の軸に垂直な断面形状を変形させて(図30(c))、その後硬化させることにより、繊維強化樹脂構造体100−3を形成し(図30(d))、繊維強化樹脂構造体100−3から発泡体30を除去している(図30(e))。 In the method shown in FIG. 30, a laminate 50 containing the foam 30, the fiber 10, and the uncured resin 25 and the foam 30 to which the fiber 10 is not arranged are prepared, and the laminate 50 and the foam are prepared. The foams 30 are arranged so as to be lined up with 30 and the foams 30 are arranged so as to be continuously arranged (FIG. 30A), and the laminated body 50 and the foams 30 arranged by the two outer peripheral bodies 70 are sandwiched and aggregated. It is set to 55 (FIG. 30 (b)), and an external force is applied to the aggregate 55 to compress the whole and deform the cross-sectional shape perpendicular to the axis of the laminate 50 (foam 30) (FIG. 30 (c)). After that, the fiber-reinforced resin structure 100-3 is formed by curing (FIG. 30 (d)), and the foam 30 is removed from the fiber-reinforced resin structure 100-3 (FIG. 30 (e)).
図31に示す方法では、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを積層体50と、繊維体10が配されていない発泡体30と、を準備し(図31(a))、発泡体30を囲むように複数の積層体50を配置し(図31(b)〜(c))、集合体55に外力を付加し全体を圧縮させ積層体50(発泡体30)の軸に垂直な断面形状を変形させて((図31(d))、その後硬化させることにより、繊維強化樹脂構造体100−3を形成し(図31(e))、繊維強化樹脂構造体100−3から発泡体30を除去している(図31(f))。 In the method shown in FIG. 31, a laminate 50 of the foam 30, the fiber 10, and the uncured resin 25, and the foam 30 to which the fiber 10 is not arranged are prepared (FIG. 31 (a)). A plurality of laminated bodies 50 are arranged so as to surround the foam 30 (FIGS. 31 (b) to (c)), and an external force is applied to the aggregate 55 to compress the entire body 50 (foam 30). The vertical cross-sectional shape is deformed ((FIG. 31 (d)) and then cured to form the fiber reinforced resin structure 100-3 (FIG. 31 (e)), and the fiber reinforced resin structure 100-3 is formed. The foam 30 is removed from the body (FIG. 31 (f)).
<<<<第IVの実施形態>>>>
<<<構造>>>
第IVの実施形態に係る繊維強化樹脂構造体100−4は、
繊維体10と、繊維体10に含浸された樹脂20と、を少なくとも含み、
第1の連通孔Hと、第1の連通孔Hと平行する第2の連通孔Hと、第1の連通孔Hおよび第2の連通孔Hを画定する壁部と、を少なくとも備え、
第1の連通孔Hおよび前記第2の連通孔Hは、孔軸Cが湾曲しており、
壁部は繊維体10を含む、
繊維強化樹脂構造体である。
<<<<<< Embodiment IV >>>>>
<<< Structure >>>
The fiber reinforced resin structure 100-4 according to the IV embodiment is
It contains at least the fiber body 10 and the resin 20 impregnated in the fiber body 10.
At least a first communication hole H, a second communication hole H parallel to the first communication hole H, and a wall portion defining the first communication hole H and the second communication hole H are provided.
The hole shaft C of the first communication hole H and the second communication hole H is curved.
The wall contains the fibrous body 10,
It is a fiber reinforced resin structure.
また、第1の連通孔Hおよび第2の連通孔Hは、孔軸Cに垂直な断面における断面形状が多角形状であってもよい。 Further, the first communication hole H and the second communication hole H may have a polygonal cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the hole axis C.
繊維強化樹脂構造体100−4に含まれる連通孔Hの数は、2個以上であればよい。 The number of communication holes H contained in the fiber reinforced resin structure 100-4 may be two or more.
繊維強化樹脂構造体100−4は、複数の連通孔Hを有し、孔軸Cが湾曲された複数の連通孔Hを有し、且つ、連通孔Hは互に平行となるように配列されている。このように、繊維強化樹脂構造体100−1の変更例の特徴と、繊維強化樹脂構造体100−3の特徴と、備える繊維強化樹脂構造体とすることもできる。そのため、各実施形態について説明された全ての事項を、繊維強化樹脂構造体100−4に対して当て嵌めることができる。 The fiber-reinforced resin structure 100-4 has a plurality of communication holes H, has a plurality of communication holes H having a curved hole axis C, and the communication holes H are arranged so as to be parallel to each other. ing. As described above, the fiber-reinforced resin structure can be provided with the features of the modified example of the fiber-reinforced resin structure 100-1 and the features of the fiber-reinforced resin structure 100-3. Therefore, all the matters described for each embodiment can be applied to the fiber reinforced resin structure 100-4.
なお、第IVの実施形態に係る繊維強化樹脂構造体100−4は、他の表現によれば、
繊維体10と、繊維体10に含浸された樹脂20と、を少なくとも含み、
繊維体10は、第1の筒状の繊維体10および第2の筒状の繊維体10を少なくとも含み、
第1の筒状の繊維体10は、筒軸Bが湾曲した湾曲多角筒状構造を有し、且つ、筒軸Bに平行な外側面を有し、
第2筒状繊維体は、筒軸Bが湾曲した湾曲多角筒状構造を有し、且つ、筒軸Bに平行な外側面を有し、
第1筒状繊維体の外側面と、第2筒状繊維体の外側面と、が接触または近接している、繊維強化樹脂構造体である。
According to other expressions, the fiber reinforced resin structure 100-4 according to the IV embodiment
It contains at least the fiber body 10 and the resin 20 impregnated in the fiber body 10.
The fibrous body 10 includes at least a first tubular fibrous body 10 and a second tubular fibrous body 10.
The first tubular fiber body 10 has a curved polygonal tubular structure in which the tubular shaft B is curved, and has an outer surface parallel to the tubular shaft B.
The second tubular fiber body has a curved polygonal tubular structure in which the tubular shaft B is curved, and has an outer surface parallel to the tubular shaft B.
It is a fiber reinforced resin structure in which the outer surface of the first tubular fiber body and the outer surface of the second tubular fiber body are in contact with or close to each other.
更に別の表現をすれば、繊維強化樹脂構造体100−4は、規則的に配列され、各々接触または近接して設けられた複数の多角筒状の繊維体10を含み、且つ、複数の繊維体10に亘って存在する、所定の方向に湾曲している湾曲部60を有する。 In yet another expression, the fiber reinforced resin structure 100-4 includes a plurality of polygonal tubular fiber bodies 10 which are regularly arranged and provided in contact with or in close proximity to each other, and a plurality of fibers. It has a curved portion 60 that is curved in a predetermined direction and is present over the body 10.
連通孔Hの孔軸Cの湾曲の度合い(乃至は繊維体10の湾曲部の曲率)は、適宜自由に設計可能である。また、複数の連通孔Hにおいて、湾曲の度合いが同一であってもよいし、異なっていてもよい。 The degree of curvature of the hole axis C of the communication hole H (or the curvature of the curved portion of the fiber body 10) can be freely designed as appropriate. Further, the degree of curvature may be the same or different in the plurality of communication holes H.
繊維強化樹脂構造体100−4を湾曲させる方向としては特に限定されない。例えば、図32(g)に示されるように、繊維強化樹脂構造体100−4の正面方向、換言すれば、複数の連通孔H(乃至は複数の繊維体10)が配列されて形成される仮想的な平面に対して垂直な方向に湾曲させてもよいし、図33(g)に示されるように、繊維強化樹脂構造体100−4の側面方向、換言すれば、複数の連通孔H(乃至は複数の繊維体10)が配列された方向と同じ方向に湾曲させてもよい。 The direction in which the fiber-reinforced resin structure 100-4 is curved is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 32 (g), a plurality of communication holes H (or a plurality of fiber bodies 10) are arranged and formed in the front direction of the fiber reinforced resin structure 100-4, in other words, a plurality of communication holes H (or a plurality of fiber bodies 10). It may be curved in a direction perpendicular to the virtual plane, or as shown in FIG. 33 (g), the side surface direction of the fiber reinforced resin structure 100-4, in other words, a plurality of communication holes H. (Or a plurality of fiber bodies 10) may be curved in the same direction as the arrangement direction.
また、図33に示されるように、繊維強化樹脂構造体100−4は、複数の湾曲部60を有してもよい。 Further, as shown in FIG. 33, the fiber reinforced resin structure 100-4 may have a plurality of curved portions 60.
図34に示されるように、繊維強化樹脂構造体100−4は、複数の連通孔H(乃至は複数の繊維体10)が、複数列に配された形態であってもよい。 As shown in FIG. 34, the fiber reinforced resin structure 100-4 may have a plurality of communication holes H (or a plurality of fiber bodies 10) arranged in a plurality of rows.
繊維強化樹脂構造体100−4全体が捩じられているような形態も、本発明の範囲内である。 A form in which the entire fiber-reinforced resin structure 100-4 is twisted is also within the scope of the present invention.
繊維強化樹脂構造体100−4に係る構造体は、繊維強化樹脂構造体100−2、及び/又は、繊維強化樹脂構造体100−2の変更例に係る構造体が規則的に並べられ、樹脂を介して一体化された構造を有するものと表現することもできる。更に、繊維強化樹脂構造体100−4に係る構造体は、繊維強化樹脂構造体100−3に係る構造体が、軸に沿った断面形状が保持されたまま、全体として所定方向に湾曲されたものと表現することもできる。 In the structure according to the fiber reinforced resin structure 100-4, the structure according to the modified example of the fiber reinforced resin structure 100-2 and / or the fiber reinforced resin structure 100-2 is regularly arranged, and the resin It can also be expressed as having an integrated structure via. Further, in the structure according to the fiber reinforced resin structure 100-4, the structure according to the fiber reinforced resin structure 100-3 is curved in a predetermined direction as a whole while maintaining the cross-sectional shape along the axis. It can also be expressed as a thing.
<<<製造方法>>>
繊維強化樹脂構造体100−4の製造方法は、例えば、
柱状の第1の発泡体30と、第1の発泡体30の側面部の少なくとも一部を覆う繊維体10と、繊維体10を介して第1の発泡体30と近接する柱状の第2の発泡体30と、を有する集合体55であって、繊維体10には未硬化状態の熱硬化性樹脂(未硬化樹脂25)が含浸された集合体55を準備する準備工程と、
集合体55に外力を付加し、第1の発泡体30および第2の発泡体30の断面形状を変形させる変形工程と、
発泡体30の柱軸Aが湾曲するように集合体55を湾曲させる湾曲工程と、
集合体55に含まれる熱硬化性樹脂(未硬化樹脂25)を熱硬化させる硬化工程と
を含む方法である。
<<< Manufacturing method >>>
The method for producing the fiber reinforced resin structure 100-4 is, for example,
A columnar first foam 30, a fibrous body 10 that covers at least a part of the side surface of the first foam 30, and a columnar second foam that is close to the first foam 30 via the fibrous body 10. A preparatory step of preparing an aggregate 55 having the foam 30 and the fibrous body 10 impregnated with a thermosetting resin (uncured resin 25) in an uncured state.
A deformation step of applying an external force to the aggregate 55 to deform the cross-sectional shapes of the first foam 30 and the second foam 30.
A bending step of bending the aggregate 55 so that the column axis A of the foam 30 is curved, and
This method includes a curing step of thermosetting the thermosetting resin (uncured resin 25) contained in the aggregate 55.
繊維強化樹脂構造体100−4の製造方法は、図20(c)に示されたような集合体55に対して、変形工程を実施せず、且つ、湾曲工程を実施する方法であってもよいが、変形工程と湾曲工程とを実施することが好ましい。即ち、繊維強化樹脂構造体100−4の製造方法は、集合体55に外力を付加し、第1の発泡体30および第2の発泡体30の断面形状を変形させる変形工程を更に含むことが好ましい。 The method for producing the fiber-reinforced resin structure 100-4 may be a method in which the assembly 55 as shown in FIG. 20C is not subjected to the deformation step and the bending step is carried out. Although it is good, it is preferable to carry out the deformation step and the bending step. That is, the method for producing the fiber-reinforced resin structure 100-4 may further include a deformation step of applying an external force to the aggregate 55 to deform the cross-sectional shapes of the first foam 30 and the second foam 30. preferable.
準備工程については、繊維強化樹脂構造体100−3の製造方法と同様にして実施することができる。 The preparatory step can be carried out in the same manner as the manufacturing method of the fiber reinforced resin structure 100-3.
湾曲工程については、湾曲させる対象が積層体50から集合体55に変わった以外は、前述の内容を参照可能である。即ち、湾曲工程では、複数の積層体50が集合体55として並べられた状態で、集合体55に含まれる複数の発泡体30の柱軸Aが湾曲するように、複数の積層体50に外力を付加する。外力を付加する方法としては、前述のように、型枠に集合体55を嵌め込むこと等で実施することができる。 Regarding the bending step, the above-mentioned contents can be referred to except that the object to be curved is changed from the laminated body 50 to the aggregate 55. That is, in the bending step, in a state where the plurality of laminates 50 are arranged as the aggregate 55, an external force is applied to the plurality of laminates 50 so that the column axes A of the plurality of foams 30 included in the aggregate 55 are curved. Is added. As a method of applying an external force, as described above, the assembly 55 can be fitted into the mold.
変形工程については、前述の内容を参照可能である。即ち、変形工程においては、複数の積層体50が集合体55として並べられた状態で、複数の積層体50に外力を加え、複数の発泡体30の断面形状を変形させる。外力を付加する方法としては、前述のように、型枠に集合体55を嵌め込むこと等で実施することができる。 For the deformation process, the above-mentioned contents can be referred to. That is, in the deformation step, in a state where the plurality of laminated bodies 50 are arranged as the aggregate 55, an external force is applied to the plurality of laminated bodies 50 to deform the cross-sectional shapes of the plurality of foams 30. As a method of applying an external force, as described above, the assembly 55 can be fitted into the mold.
前述の通り、変形工程と湾曲工程とは、同時に実施してもよいし、別々に実施してもよい。 As described above, the deformation step and the bending step may be carried out at the same time or separately.
硬化工程については、前述の通りである。図32(f)に示されるように、硬化工程を実施することで、集合体55に含まれる複数の繊維体10等が、熱硬化性樹脂を介して一体化される。 The curing step is as described above. As shown in FIG. 32 (f), by carrying out the curing step, the plurality of fibrous bodies 10 and the like contained in the aggregate 55 are integrated via the thermosetting resin.
また、前述の通り、冷却工程、切断工程および除去工程を実施してもよい。 Further, as described above, the cooling step, the cutting step and the removing step may be carried out.
図32および図33に示す方法では、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを含む積層体50を準備し(図32(a)、図33(a))、複数の積層体50を、繊維体10が接触または近接するように配置し、2つの外周体70で配置された複数の積層体50を挟み込んで集合体55とし(図32(b)〜図32(d)、図33(b)〜図33(d))、集合体55に外力を付加して全体を圧縮させ積層体50(発泡体30)の軸に垂直な断面形状を変形させると共に、集合体55の側面部から積層体50(発泡体30)の軸を湾曲させるように外力を付加し(図32(e)、図33(e))、その後硬化させることにより、湾曲部60を有する(連通孔Hの孔軸Cが湾曲している)繊維強化樹脂構造体100−4を形成し(図32(f)、図33(f))、繊維強化樹脂構造体100−4から発泡体30を除去している(図32(g)、図33(g))。 In the method shown in FIGS. 32 and 33, a laminate 50 containing the foam 30, the fiber 10, and the uncured resin 25 is prepared (FIGS. 32 (a) and 33 (a)), and the plurality of laminates 50 are prepared. Is arranged so that the fibrous bodies 10 are in contact with each other or close to each other, and a plurality of laminated bodies 50 arranged by the two outer peripheral bodies 70 are sandwiched to form an aggregate 55 (FIGS. 32 (b) to 32 (d), FIGS. 33 (b) to 33 (d)), an external force is applied to the aggregate 55 to compress the whole, deforming the cross-sectional shape perpendicular to the axis of the laminate 50 (foam 30), and the side surface of the aggregate 55. An external force is applied from the portion so as to bend the shaft of the laminated body 50 (foam 30) (FIGS. 32 (e) and 33 (e)), and then cured to have the curved portion 60 (communication hole H). The fiber-reinforced resin structure 100-4 (in which the pore axis C is curved) is formed (FIGS. 32 (f) and 33 (f)), and the foam 30 is removed from the fiber-reinforced resin structure 100-4. (FIG. 32 (g), FIG. 33 (g)).
図34に示す方法では、詳細は図示しないが、発泡体30と繊維体10と未硬化樹脂25とを含む積層体50を準備し、複数の積層体50を繊維体10が接触または近接するようにして1列に並べ、この複数の積層体50からなる列が複数列となるように並べて集合体55とし、集合体55に外力を付加して全体を圧縮させて積層体50(発泡体30)の軸に垂直な断面形状を変形させると共に、集合体55の側面部から積層体50(発泡体30)の軸を湾曲させるように外力を付加し、その後硬化させることにより、湾曲部60を有する(連通孔Hの孔軸Cが湾曲している)繊維強化樹脂構造体100−4を形成し、繊維強化樹脂構造体100−4から発泡体30を除去している。 In the method shown in FIG. 34, although details are not shown, a laminate 50 containing the foam 30, the fibrous body 10, and the uncured resin 25 is prepared so that the fibrous bodies 10 come into contact with or approach the plurality of laminates 50. And arranged in one row, the rows consisting of the plurality of laminated bodies 50 are arranged so as to form a plurality of rows to form an aggregate 55, and an external force is applied to the aggregate 55 to compress the whole body 50 (foam 30). ), While deforming the cross-sectional shape perpendicular to the axis, an external force is applied from the side surface portion of the assembly 55 so as to bend the axis of the laminated body 50 (foam 30), and then the curved portion 60 is cured. The fiber-reinforced resin structure 100-4 having the structure (the hole axis C of the communication hole H is curved) is formed, and the foam 30 is removed from the fiber-reinforced resin structure 100-4.
なお、各実施の形態において、柱軸Aと、筒軸Bと、孔軸Cとは、略一致する場所に存在するものと考えることが可能なため、柱軸Aと、筒軸Bと、孔軸Cとを、各々読み替えて説明することもできる。 In each embodiment, the pillar shaft A, the cylinder shaft B, and the hole shaft C can be considered to exist at substantially the same positions, so that the pillar shaft A, the cylinder shaft B, and the cylinder shaft B are used. The hole shaft C can be read and explained respectively.
100−1〜100−4 繊維強化樹脂構造体
10 繊維体
15 補強部材
20 樹脂(硬化樹脂)
25 樹脂(未硬化樹脂)
30 発泡体
50 積層体
55 集合体
60 湾曲部
70 外周体
A 柱軸
B 筒軸
C 孔軸
H 連通孔
100-1 to 100-4 Fiber reinforced resin structure 10 Fiber body 15 Reinforcing member 20 Resin (cured resin)
25 resin (uncured resin)
30 Foam 50 Laminated 55 Assembled 60 Curved part 70 Outer peripheral body A Pillar axis B Cylindrical axis C Hole axis H Communication hole
Claims (5)
前記発泡体が中実体であることを特徴とする、繊維強化樹脂構造体の製造方法(前記発泡体として2次発泡可能な発泡体と;前記未硬化状態の熱硬化性樹脂及び気体が滲出可能なブリードホールを有し、且つ、前記積層体を覆う被覆体と;を用いる方法を除く)。 A laminate having a columnar foam that is a flexible body and a fiber that covers at least a part of the side surface of the foam, and the fiber is impregnated with a thermosetting resin in an uncured state. A step of preparing the laminated body, bending the laminated body so that the column axis of the foam is curved, and thermosetting the thermosetting resin contained in the laminated body is included.
A method for producing a fiber-reinforced resin structure, wherein the foam is a medium substance (a foam capable of secondary foaming as the foam; a thermosetting resin in an uncured state and a gas can be exuded). Except for the method using a covering body having a bleed hole and covering the laminated body;
前記発泡体を収縮させる工程後に前記積層体に含まれる前記発泡体を除去する工程と
を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。 After the thermosetting step, the laminate is cooled to shrink the foam.
The production method according to any one of claims 1 to 4, further comprising a step of removing the foam contained in the laminate after the step of shrinking the foam.
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