JP6971471B2 - Molding mold, manufacturing method of molded body, and molding method - Google Patents

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Description

本発明は、成形型、成形体の製造方法、および成形方法に関する。 The present invention relates to a molding die, a method for manufacturing a molded body, and a molding method.

炭素繊維などの強化用繊維にマトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を半硬化状態で含浸させたプリプレグから得られる繊維強化複合材料は、軽量でありながら、強度や剛性などの機械物性、耐熱性および耐食性などに優れている。そのため、繊維強化複合材料は、航空機、自動車、鉄道、船舶、土木建築およびスポーツ用品など様々な分野において使用されている。 The fiber-reinforced composite material obtained from a prepreg obtained by impregnating reinforcing fibers such as carbon fiber with a thermosetting resin as a matrix resin in a semi-cured state is lightweight, yet has mechanical properties such as strength and rigidity, heat resistance, and corrosion resistance. It is excellent in such things. Therefore, fiber reinforced composite materials are used in various fields such as aircraft, automobiles, railways, ships, civil engineering and construction, and sporting goods.

繊維強化複合材料は、プリプレグを加熱して、プリプレグに含まれる半硬化状態の熱硬化性樹脂を硬化させることで得られる。熱硬化性樹脂を加熱する方法として、熱硬化性樹脂を電気オーブンなどで加熱する方法や、マイクロ波を熱硬化性樹脂に照射する方法などがある。中でも、マイクロ波を熱硬化性樹脂に照射する方法は、プリプレグ内に含まれる熱硬化性樹脂のみを短時間で硬化できるから、繊維強化複合材料の製造方法として、これまで様々な検討が行われている。 The fiber-reinforced composite material is obtained by heating the prepreg to cure the semi-cured thermosetting resin contained in the prepreg. As a method of heating the thermosetting resin, there are a method of heating the thermosetting resin in an electric oven or the like, a method of irradiating the thermosetting resin with microwaves, and the like. Among them, the method of irradiating the thermosetting resin with microwaves can cure only the thermosetting resin contained in the prepreg in a short time, and therefore various studies have been conducted so far as a method for producing a fiber-reinforced composite material. ing.

繊維強化複合材料を製造する際には、プリプレグを成形型などを用いて所望の形状に保持しながら加熱して熱硬化性樹脂を硬化させることで、繊維強化複合材料は所定の形状に成形されている。 When manufacturing a fiber-reinforced composite material, the fiber-reinforced composite material is molded into a predetermined shape by heating the prepreg while holding it in a desired shape using a molding die or the like to cure the thermosetting resin. ing.

成形型を用いて、プリプレグを加熱しながら所定の形状を有する繊維強化複合材料を製造する方法として、例えば、レジントランスファーモールディング(RTM:Resin Transfer Molding)法などが用いられる。RTM法は、例えば、成形型の内部に強化用繊維を配置して密閉し、成形型の内部の強化用繊維中に熱硬化性樹脂を圧力を掛けて注入した後、成形型を加熱して、熱硬化性樹脂を硬化させ、繊維強化複合材料を所定形状に成形する方法である。金属製の成形型で、熱硬化性樹脂の硬化にマイクロ波を照射すると、マイクロ波が成形型で反射してしまう。そのため、成形型の形成材料には、セラミックスなどのように、マイクロ波の透過率が高く、熱膨張率の低い材料が用いられている。 As a method for producing a fiber-reinforced composite material having a predetermined shape while heating a prepreg using a molding die, for example, a resin transfer molding (RTM) method or the like is used. In the RTM method, for example, a reinforcing fiber is placed inside the molding die and sealed, and a thermosetting resin is injected under pressure into the reinforcing fiber inside the molding die, and then the molding die is heated. , A method of curing a thermosetting resin to form a fiber-reinforced composite material into a predetermined shape. When microwaves are applied to the curing of a thermosetting resin in a metal mold, the microwaves are reflected by the mold. Therefore, as the forming material of the molding die, a material having a high microwave transmittance and a low coefficient of thermal expansion, such as ceramics, is used.

例えば、特許文献1には、マイクロ波放射線に対して実質的に透明な材料から形成したモールドベース本体と、作業面上にまたは作業面に近接してマイクロ波放射吸収材料を有するモールドツール面とを含む複合材料物品の成形用モールドが開示されている。 For example, Patent Document 1 describes a mold base body made of a material that is substantially transparent to microwave radiation, and a mold tool surface having a microwave radiation absorbing material on or near the work surface. A molding mold for a composite material article containing the above is disclosed.

特許文献2には、ガラスまたはセラミックスを含み、熱浸透率が1300J/(m1/2K)以上3100J/(m1/2K)以下である成形型が開示されている。一対の成形型に樹脂複合材料を挟み込んでプレス成形する際に、成形型に挟み込まれた樹脂複合材料にマイクロ波を照射している。マイクロ波により樹脂複合材料が加熱されて生じた熱が成形型に逃げるのを抑制し、一対の成形型の型と型との間に熱を封じ込め、熱硬化性樹脂を加熱して硬化させている。 Patent Document 2 discloses a molding mold containing glass or ceramics and having a thermal effusivity of 1300 J / (m 2 s 1/2 K) or more and 3100 J / (m 2 s 1/2 K) or less. When a resin composite material is sandwiched between a pair of molding dies and press-molded, the resin composite material sandwiched between the molding dies is irradiated with microwaves. It suppresses the heat generated by heating the resin composite material by microwaves from escaping to the mold, traps the heat between the molds of the pair of molds, and heats and cures the thermosetting resin. There is.

特許文献3には、耐熱性よび耐久性が良好な石膏製の成形型を用いて、繊維強化複合材料を硬化させる繊維強化複合材料の製造方法が開示されている。 Patent Document 3 discloses a method for producing a fiber-reinforced composite material in which a fiber-reinforced composite material is cured by using a plaster molding mold having good heat resistance and durability.

特表2011−521044号公報Special Table 2011-52144A 特開2017−087550号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-087550 国際公開第2011/040602号International Publication No. 2011/040602

しかしながら、従来の成形型では、成形型が多孔質である場合に、成形型の表面にプリプレグを接触させて加熱すると、プリプレグに含まれる熱硬化性樹脂が加熱されることにより熱硬化性樹脂の粘度が低下して、熱硬化性樹脂が成形型の内部に入り込んでしまう場合がある。そのため、プリプレグを加熱して得られる繊維強化複合材料を成形型から取り外し難くなる可能性がある。 However, in the conventional molding die, when the molding die is porous, when the prepreg is brought into contact with the surface of the molding die and heated, the thermosetting resin contained in the prepreg is heated, so that the thermosetting resin is heated. The viscosity may decrease and the thermosetting resin may get inside the mold. Therefore, it may be difficult to remove the fiber-reinforced composite material obtained by heating the prepreg from the molding die.

本発明の一態様は、被成形物の成形体を簡単に取り出すことができる成形型を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is to provide a molding die that can easily take out a molded body of an object to be molded.

本発明の一態様における成形型は、強化用繊維にマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグを被成形物として成形して成形体を形成するための成形型であって、前記被成形物を収容する空間を形成する成形面を備える一対の造形体を有し、前記一対の造形体は、それぞれの前記成形面が対向するように配置され、前記造形体は、石膏を含んで形成される多孔質体であり、前記造形体の熱浸透率が、100J/(m 1/2 K)以上1300J/(m 1/2 K)未満であり、前記成形面に、シリコーンゴムを含む被覆層が形成されている。
The molding die according to one aspect of the present invention is a molding die for forming a molded body by molding a prepreg obtained by impregnating a reinforcing fiber with a matrix resin as an object to be molded, and is a space for accommodating the object to be molded. a pair of shaped bodies comprising a molding surface for forming the said pair of shaped bodies are arranged such that each of the molding surface facing the shaped body is a porous body formed contains gypsum The heat permeability of the molded product is 100 J / (m 2 s 1/2 K) or more and less than 1300 J / (m 2 s 1/2 K), and the molded surface has a coating layer containing silicone rubber. Is formed.

本発明の一態様によれば、被成形物の成形体を簡単に取り出すことができる。 According to one aspect of the present invention, the molded body of the object to be molded can be easily taken out.

本発明の実施形態に係る成形型に繊維強化複合材料を挟んだ状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which sandwiched the fiber reinforced composite material in the molding mold which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る成形型を開いている状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the molding mold which concerns on embodiment of this invention is opened. 図2に示す成形型の正面図である。It is a front view of the molding die shown in FIG. 図2に示す成形型の側面図である。It is a side view of the molding die shown in FIG. 成形体の製造方法の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the manufacturing method of a molded body. 造形体の内部に熱硬化性樹脂が入り込んでいる状態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the state which the thermosetting resin has entered into the inside of a model body. 成形型の他の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of a molding die.

以下、本発明に係る実施の形態について説明する。なお、理解の容易のため、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。本明細書では、3軸方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)の3次元直交座標系を用い、成形型の幅方向をX軸方向とし、奥行き方向をY軸方向とし、高さ(厚さ)方向をZ軸方向とする。以下の説明において、成形型の高さ方向の+Z軸側を上または上方といい、―Z軸側を下または下方という場合がある。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described. For ease of understanding, the scale of each member in the drawing may differ from the actual scale. In the present specification, a three-dimensional Cartesian coordinate system in the three-axis directions (X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction) is used, the width direction of the molding die is the X-axis direction, the depth direction is the Y-axis direction, and the height is high. The (thickness) direction is the Z-axis direction. In the following description, the + Z-axis side in the height direction of the molding die may be referred to as an upper or upper part, and the −Z-axis side may be referred to as a lower part or a lower part.

<成形型>
本発明の実施形態に係る成形型について説明する。本実施形態では、成形型に用いる被成形物が、強化用繊維として炭素繊維にマトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグである場合について説明する。
<Molding mold>
The molding mold according to the embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, a case where the object to be molded used in the molding die is a prepreg in which carbon fibers as reinforcing fibers are impregnated with a thermosetting resin as a matrix resin will be described.

図1は、本発明の実施形態に係る成形型に繊維強化複合材料を挟んだ状態を示す斜視図であり、図2は、本発明の実施形態に係る成形型を開いている状態を示す斜視図であり、図3は、図2に示す成形型の正面図であり、図4は、図2に示す成形型の側面図である。図1〜図4に示すように、成形型10は、造形体20と、被覆層30とを有する。以下、各構成について説明する。 FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a fiber-reinforced composite material is sandwiched between molding molds according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a molding mold according to an embodiment of the present invention is open. 3A and 3B are front views of the molding die shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a side view of the molding die shown in FIG. 2. As shown in FIGS. 1 to 4, the molding die 10 has a molded body 20 and a covering layer 30. Hereinafter, each configuration will be described.

(造形体)
造形体20について説明する。造形体20は、一対の第1造形体20Aおよび第2造形体20Bで構成されている(以下、一対の第1造形体20Aおよび第2造形体20Bをまとめて、造形体20という場合がある)。第1造形体20Aは上側に配置され、第2造形体20Bは下側に配置されている。第1造形体20Aは成形面21Aを有し、第2造形体20Bは成形面21Bを有する。第1造形体20Aおよび第2造形体20Bは、成形面21Aと成形面21Bとが向き合うようにZ軸方向に沿って配置されている。
(Modeled body)
The model 20 will be described. The model 20 is composed of a pair of the first model 20A and the second model 20B (hereinafter, the pair of the first model 20A and the second model 20B may be collectively referred to as the model 20). ). The first model 20A is arranged on the upper side, and the second model 20B is arranged on the lower side. The first modeled body 20A has a molded surface 21A, and the second modeled body 20B has a molded surface 21B. The first modeled body 20A and the second modeled body 20B are arranged along the Z-axis direction so that the molding surface 21A and the molding surface 21B face each other.

成形面21Aと成形面21Bとの間には、被成形物であるプリプレグ11を収容する空間Sが形成される。空間Sは、第1造形体20Aと第2造形体20Bとを閉じて(成形型10を閉じて)、プリプレグ11を第1造形体20Aと第2造形体20Bとで挟み込んだ状態の時に、成形面21Aと成形面21Bとの間に形成される空間である。 A space S for accommodating the prepreg 11 to be molded is formed between the molding surface 21A and the molding surface 21B. In the space S, when the first model 20A and the second model 20B are closed (the mold 10 is closed) and the prepreg 11 is sandwiched between the first model 20A and the second model 20B, the space S is formed. It is a space formed between the molding surface 21A and the molding surface 21B.

プリプレグ11は、空間Sで、成形面21Aと成形面21Bとにより、被覆層30を介して挟み込まれた状態で収容されている。プリプレグ11は、強化用繊維である炭素繊維のクロス(プリフォーム)にマトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を含浸させ、熱硬化性樹脂を半硬化状態にした強化プラスチック成形材料である。プリプレグ11の詳細については後述する。 The prepreg 11 is housed in the space S in a state of being sandwiched between the molding surface 21A and the molding surface 21B via the covering layer 30. The prepreg 11 is a reinforced plastic molding material in which a cloth (preform) of carbon fiber, which is a reinforcing fiber, is impregnated with a thermosetting resin as a matrix resin to make the thermosetting resin semi-curable. Details of the prepreg 11 will be described later.

造形体20は、多孔質体である。造形体20は、石膏を含んで形成されている。造形体20は、石膏を含むことで、針状結晶で形成された多孔質構造を有する。 The model 20 is a porous body. The model 20 is formed by including gypsum. The model 20 has a porous structure formed of acicular crystals by containing gypsum.

造形体20は、例えば、焼き石膏の粉末を水に分散させたスラリーを、所望の形状の型容器に入れて乾燥させることにより、容易に形成できる。また、造形体20は、石膏を含んで形成されているため、造形体20を切削したり、造形体20に穴を開けたりするなど後加工を容易に行い易い。そのため、造形体20は複雑な形状に形成し易い。また、石膏の比重は2.3g/cm3であり、他の耐熱性無機材料(例えば、鉄の比重は、7.9g/cm3である)よりも軽量であるため、造形体20は、大型に形成し易い。 The model 20 can be easily formed, for example, by placing a slurry in which powder of gypsum is dispersed in water in a mold container having a desired shape and drying the slurry. Further, since the modeled body 20 is formed to include gypsum, post-processing such as cutting the modeled body 20 or making a hole in the modeled body 20 can be easily performed. Therefore, the modeled body 20 is likely to be formed into a complicated shape. In addition, the gypsum has a specific density of 2.3 g / cm 3 , which is lighter than other heat-resistant inorganic materials (for example, iron has a specific density of 7.9 g / cm 3). Easy to form large.

造形体20の吸水率は、0%を超え30%以下であることが好ましく、0%を超え10%以下であることがより好ましい。造形体20の吸水量が31%以上であると、造形体20の強度が低くなり、造形体20の型崩れや寸法誤差が大きくなりやすい。なお、吸水率とは、「JIS A 1110(粗骨材の密度及び吸水率試験方法)」に準じて測定される値を意味する。 The water absorption rate of the model 20 is preferably more than 0% and 30% or less, and more preferably more than 0% and 10% or less. When the water absorption amount of the modeled body 20 is 31% or more, the strength of the modeled body 20 becomes low, and the modeled body 20 tends to lose its shape or have a large dimensional error. The water absorption rate means a value measured according to "JIS A 1110 (rough aggregate density and water absorption rate test method)".

造形体20の熱浸透率は、100J/(m1/2K)以上1300J/(m1/2K)未満であることが好ましく、より好ましくは500J/(m1/2K)以上1000J/(m1/2K)以下である。 Thermal effusivity of the shaped body 20, 100 J / is preferably (m 2 s 1/2 K) than 1300J / less than (m 2 s 1/2 K), more preferably 500J / (m 2 s 1 / 2 K) or more and 1000 J / (m 2 s 1/2 K) or less.

造形体20の熱浸透率が上記範囲内であれば、伝熱が抑制されるため、熱の封じ込め効果を発揮できる。 When the thermal effusivity of the model 20 is within the above range, heat transfer is suppressed, so that the heat containment effect can be exhibited.

なお、熱浸透率は、熱浸透率をb[J/(m・s1/2・K)]、熱伝導率をκ[W/(m・K)]、密度をρ[kg/m])、比熱容量をC[J/(kg・K)]とすると、下記式(1)より求めることができる。
b=(κ×ρ×C)1/2・・・(1)
As for the thermal effusivity, the thermal effusivity is b [J / (m 2 · s 1/2 · K)], the thermal conductivity is κ [W / (m · K)], and the density is ρ [kg / m]. 3 ]), where the specific heat capacity is C [J / (kg · K)], it can be obtained from the following formula (1).
b = (κ × ρ × C) 1/2 ... (1)

造形体20の熱伝導率は、定常法の熱流計法(HFM法)を用いて求めることができる。熱伝導率測定装置の熱板温度は、20℃と30℃とする。比熱容量は、室温での値を用いて求める。 The thermal conductivity of the model 20 can be determined by using a steady-state heat flow meter method (HFM method). The hot plate temperature of the thermal conductivity measuring device is 20 ° C. and 30 ° C. The specific heat capacity is determined using the value at room temperature.

造形体20は、多孔質構造を形成できれば、他の耐熱性無機材料を含んでもよい。耐熱性無機材料としては、セラミックス、ガラス、コルクまたはセメントなどを用いることができる。これらは、一種含んでもよいし、複数含んでもよい。 The model 20 may contain other heat-resistant inorganic materials as long as it can form a porous structure. As the heat-resistant inorganic material, ceramics, glass, cork, cement and the like can be used. These may be contained alone or may be contained in plurality.

(被覆層)
被覆層30について説明する。被覆層30は、シリコーンゴムで形成することができる。シリコーンゴムは、マイクロ波を透過する性質を有すると共に、熱硬化性樹脂との密着性が低い性質を有している。また、シリコーンゴムは、優れた気密性および耐薬品性を有している。
(Coating layer)
The covering layer 30 will be described. The coating layer 30 can be formed of silicone rubber. Silicone rubber has the property of transmitting microwaves and has the property of having low adhesion to thermosetting resins. In addition, silicone rubber has excellent airtightness and chemical resistance.

シリコーンゴムは、分子骨格としてシロキサン結合(Si−O結合)を有するゴム状シリコーン樹脂である。シリコーンゴムとしては、例えば、メチルシリコーンゴム、ビニル・メチルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、ビニルシリコーンゴムなどを用いることができる。市販品として、具体的には、KE−1308(信越化学工業株式会社製)などが挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 Silicone rubber is a rubber-like silicone resin having a siloxane bond (Si—O bond) as a molecular skeleton. As the silicone rubber, for example, methyl silicone rubber, vinyl / methyl silicone rubber, dimethyl silicone rubber, fluorosilicone rubber, methylphenyl silicone rubber, vinyl silicone rubber and the like can be used. Specific examples of the commercially available product include KE-1308 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). These can be used alone or in admixture of two or more.

シリコーンゴムは、シリコーンゴム組成物を硬化(架橋)させることにより得られる。シリコーンゴム組成物が、室温(通常、25℃±10℃)において自己流動性を有するオルガノポリシロキサンを主剤(ベースポリマー)とする液状シリコーンゴム組成物である場合、硬化剤を加えることで、シリコーンゴムが得られる。 Silicone rubber is obtained by curing (crosslinking) a silicone rubber composition. When the silicone rubber composition is a liquid silicone rubber composition containing an organopolysiloxane having self-fluidity at room temperature (usually 25 ° C ± 10 ° C) as a main component (base polymer), silicone can be added by adding a curing agent. Rubber is obtained.

硬化剤は、主剤と共に加熱した時に主剤を硬化させる特性を有している。硬化剤は、熱硬化性樹脂であるシリコーンゴム用の硬化剤であれば使用することができる。硬化剤として、例えば、付加反応硬化剤、または有機過酸化物硬化剤などを用いることができる。市販品として、具体的には、CE62(モーメンティブ社製)などを使用することができる。これらは単独または2種以上混合して使用することができる。 The curing agent has the property of curing the main agent when heated together with the main agent. As the curing agent, any curing agent for silicone rubber, which is a thermosetting resin, can be used. As the curing agent, for example, an addition reaction curing agent, an organic peroxide curing agent, or the like can be used. Specifically, CE62 (manufactured by Momentive) or the like can be used as a commercially available product. These can be used alone or in combination of two or more.

硬化剤の配合量は、主剤の種類や配合量に応じて適宜設定されると共に、硬化剤が通常使用される範囲内において成形条件や特性などに応じて適宜設定される。 The blending amount of the curing agent is appropriately set according to the type and blending amount of the main agent, and is appropriately set according to the molding conditions, characteristics, etc. within the range in which the curing agent is usually used.

シリコーンゴム組成物は、上記成分の他に、必要に応じて、各種添加剤を含んでもよい。添加剤としては、例えば、補強材、充填剤、軟化剤、老化防止剤、安定剤、接着促進剤、レベリング剤、消泡剤、可塑剤、無機フィラー、粘着付与性樹脂、可使用時間延長剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、防黴剤、増粘剤、可塑剤、顔料などの着色剤などを併用してもよい。 The silicone rubber composition may contain various additives in addition to the above components, if necessary. Examples of the additive include a reinforcing material, a filler, a softening agent, an antiaging agent, a stabilizer, an adhesion accelerator, a leveling agent, a defoaming agent, a plasticizer, an inorganic filler, a tackifying resin, and a usable time extending agent. , Antioxidants, UV absorbers, Antihydrogenants, Antifungal agents, Thickeners, Plasticizers, Coloring agents such as pigments and the like may be used in combination.

シリコーンゴム組成物の調製方法としては、1液型、または2液型のいずれをも採用可能である。なお、1液型の調製方法とは、すべての配合成分を予め配合したのち密封保存し、施工後空気中の湿気により硬化するものをいう。2液型の調製方法とは、硬化剤および溶媒と、必要に応じて、充填剤や可塑剤などの成分を配合しておき、主剤と硬化剤とを施工前に混合するものをいう。 As a method for preparing the silicone rubber composition, either a one-component type or a two-component type can be adopted. The one-component preparation method refers to a method in which all the ingredients are mixed in advance, stored in a sealed container, and then cured by the humidity in the air after construction. The two-component preparation method refers to a method in which a curing agent and a solvent, and if necessary, components such as a filler and a plasticizer are mixed, and the main agent and the curing agent are mixed before construction.

シリコーンゴム組成物が1液型の場合、全ての成分が予め配合されているため、シリコーンゴム組成物中に水分が存在すると貯蔵中に硬化が進行することがある。そこで、水分を含有する成分を予め脱水乾燥してから添加するか混合した状態で減圧するなどにより、脱水するのが好ましい。 When the silicone rubber composition is a one-component type, all the components are premixed, so that if water is present in the silicone rubber composition, curing may proceed during storage. Therefore, it is preferable to dehydrate the components containing water by dehydrating and drying them in advance and then adding them or reducing the pressure in a mixed state.

シリコーンゴム組成物が2液型の場合、主剤に硬化剤を配合する必要があるのでシリコーンゴム組成物中には若干の水分が含有されていても硬化の進行(ゲル化)の心配は少ないが、長期間の貯蔵安定性が必要とされる場合は、脱水乾燥するのが好ましい。 When the silicone rubber composition is a two-component type, it is necessary to add a curing agent to the main agent, so even if the silicone rubber composition contains some water, there is little concern about the progress of curing (gelling). If long-term storage stability is required, dehydration drying is preferred.

被覆層30は、重合反応させる前のシリコーンゴム組成物を造形体20の成形面21に塗布して、所定の温度で硬化させることで、成形面21に被覆層30が形成される。 The coating layer 30 is formed by applying the silicone rubber composition before the polymerization reaction to the molded surface 21 of the model 20 and curing it at a predetermined temperature to form the coating layer 30 on the molded surface 21.

被覆層30の厚さは、0.1mm以上1mm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1mm以上0.5mm以下である。厚さがこの範囲であれば、プリプレグ11を成形して得られる繊維強化複合材料脱型し易く、被成形物の寸法誤差も小さい。なお、本実施形態において、厚さとは、被覆層30の接触面に対して垂直方向の層の長さをいう。また、被覆層30の厚さは、例えば、被覆層30の断面において、任意の場所で数カ所(例えば、3か所程度)測定した時の、これらの測定箇所の厚さの平均値でもよい。 The thickness of the coating layer 30 is preferably 0.1 mm or more and 1 mm or less, and more preferably 0.1 mm or more and 0.5 mm or less. When the thickness is within this range, the fiber-reinforced composite material obtained by molding the prepreg 11 can be easily demolded, and the dimensional error of the object to be molded is small. In this embodiment, the thickness means the length of the layer in the direction perpendicular to the contact surface of the covering layer 30. Further, the thickness of the coating layer 30 may be, for example, the average value of the thicknesses of these measurement points when measured at several points (for example, about 3 points) at an arbitrary place in the cross section of the covering layer 30.

(成形型の製造方法)
次に、成形型10の製造方法について説明する。焼き石膏の粉末を水に分散させたスラリーを、所望の形状の型容器に供給して乾燥させることにより、一対の第1造形体20Aおよび第2造形体20Bで構成される造形体20を製造する。その後、第1造形体20Aの成形面21Aおよび第2造形体20Bの成形面21Bにシリコーンゴム組成物を塗布する。
(Manufacturing method of molding mold)
Next, a method for manufacturing the molding die 10 will be described. By supplying a slurry in which powder of gypsum is dispersed in water to a mold container having a desired shape and drying it, a model 20 composed of a pair of the first model 20A and the second model 20B is manufactured. do. After that, the silicone rubber composition is applied to the molded surface 21A of the first modeled body 20A and the molded surface 21B of the second modeled body 20B.

シリコーンゴム組成物の塗布方法は、特に限定されない。シリコーンゴム組成物の塗布方法として、例えば、グラビアコート、ロールコート、スピンコート、リバースコート、バーコート、スクリーンコート、ブレードコート、エアーナイフコート、ディッピング、ディスペンシングなどの方法を用いることができる。 The method of applying the silicone rubber composition is not particularly limited. As a method for applying the silicone rubber composition, for example, a gravure coat, a roll coat, a spin coat, a reverse coat, a bar coat, a screen coat, a blade coat, an air knife coat, dipping, a dispensing and the like can be used.

成形面21Aおよび成形面21Bにシリコーンゴム組成物を塗布した後、シリコーンゴム組成物が塗布された造形体20を所定温度で加熱することで、シリコーンゴム組成物が硬化し、造形体20の成形面21Aおよび成形面21Bに被覆層30の形成された成形型10が製造される。 After applying the silicone rubber composition to the molded surface 21A and the molded surface 21B, the silicone rubber composition is cured by heating the molded body 20 coated with the silicone rubber composition at a predetermined temperature, and the molded body 20 is molded. A molding die 10 having a coating layer 30 formed on the surface 21A and the molding surface 21B is manufactured.

シリコーンゴム組成物が塗布された造形体20の加熱温度は、シリコーンゴム組成物を硬化させることができる温度であればよく、例えば、20〜150℃である。 The heating temperature of the model 20 coated with the silicone rubber composition may be any temperature as long as the silicone rubber composition can be cured, and is, for example, 20 to 150 ° C.

<繊維強化複合材料の製造方法>
次に、成形型10を用いて、被成形物であるプリプレグから成形体である繊維強化複合材料を製造する製造方法について説明する。成形型10を用いて、プリプレグから繊維強化複合材料を製造する方法としては、例えば、RTM法、真空樹脂含浸法(VaRTM:Vacuum assisted Resin Transfer Molding)法などを用いることができる。本実施形態では、RTM法を用いてプリフォームからプリプレグを製造し、繊維強化複合材料を製造する場合について説明する。
<Manufacturing method of fiber reinforced composite material>
Next, a manufacturing method for manufacturing a fiber-reinforced composite material, which is a molded body, from a prepreg, which is a molded product, will be described using the molding die 10. As a method for producing a fiber-reinforced composite material from a prepreg using the molding die 10, for example, an RTM method, a vacuum resin impregnation method (VaRTM: Vacuum assisted Resin Transfer Molding) method, or the like can be used. In this embodiment, a case where a prepreg is produced from a preform using an RTM method to produce a fiber-reinforced composite material will be described.

図5は、繊維強化複合材料の製造方法の一例を示す説明図である。図5に示すように、プリプレグ11を構成する炭素繊維のクロス(プリフォーム)111を第2造形体20Bの成形面21Bの被覆層30上に配置した。その後、第1造形体20Aと第2造形体20Bとを閉じて(成形型10を閉じて)、第1造形体20Aの成形面21Aで挟み込んで(型締め、成形型10の空間S内が密閉された状態で、空間S内のプリフォーム111中に圧力を掛けた熱硬化性樹脂を注入する。これにより、第1造形体20Aの成形面21Aと第2造形体20Bの成形面21Bとの間に、プリプレグ11が成形面21Aおよび成形面21Bで挟み込まれた状態で形成される。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a method for manufacturing a fiber-reinforced composite material. As shown in FIG. 5, the carbon fiber cloth (preform) 111 constituting the prepreg 11 was arranged on the covering layer 30 of the molding surface 21B of the second model 20B. After that, the first modeled body 20A and the second modeled body 20B are closed (the molding die 10 is closed) and sandwiched between the molding surfaces 21A of the first modeled body 20A (molding, the space S of the molding die 10 is filled with space S). In a sealed state, the thermosetting resin under pressure is injected into the preform 111 in the space S, whereby the molding surface 21A of the first molding body 20A and the molding surface 21B of the second molding body 20B are injected. The prepreg 11 is formed in a state of being sandwiched between the molding surface 21A and the molding surface 21B.

その後、成形型10およびプリプレグ11にマイクロ波を照射して、プリプレグ11に含まれる半硬化状態の熱硬化性樹脂を硬化させる。これにより、強化用繊維に熱硬化性樹脂の硬化物が含まれる繊維強化複合材料40が形成される。繊維強化複合材料40は、成形面21Aと成形面21Bとの形状に対応して、所定形状に成形される。 Then, the molding die 10 and the prepreg 11 are irradiated with microwaves to cure the semi-cured thermosetting resin contained in the prepreg 11. As a result, the fiber-reinforced composite material 40 containing the cured product of the thermosetting resin is formed in the reinforcing fibers. The fiber-reinforced composite material 40 is molded into a predetermined shape corresponding to the shapes of the molding surface 21A and the molding surface 21B.

プリプレグ11に照射するマイクロ波の波長は、300MHz以上3000MHz以下であることが好ましく、500MHz以上2500MHz以下であることが好ましい。マイクロ波の波長が上記範囲内であれば、プリプレグ11にマイクロ波を照射した際、プリプレグに含まれる半硬化状態の熱硬化性樹脂をほぼ均一に加熱できる。 The wavelength of the microwave irradiating the prepreg 11 is preferably 300 MHz or more and 3000 MHz or less, and preferably 500 MHz or more and 2500 MHz or less. When the wavelength of the microwave is within the above range, when the prepreg 11 is irradiated with the microwave, the semi-cured thermosetting resin contained in the prepreg can be heated almost uniformly.

成形型10の空間Sに繊維強化複合材料40を形成した後、第1造形体20Aと第2造形体20Bとを開く(成形型10を開く)ことで、成形型10により、所定形状に成形された繊維強化複合材料40が得られる。 After forming the fiber-reinforced composite material 40 in the space S of the molding die 10, the first molding body 20A and the second molding body 20B are opened (the molding die 10 is opened), so that the molding die 10 forms a predetermined shape. The fiber-reinforced composite material 40 is obtained.

プリプレグ11にマイクロ波を照射することによって、プリフォーム111を構成する炭素繊維から熱が生じる。この炭素繊維から生じる熱により熱硬化性樹脂の硬化が促進され、熱硬化性樹脂の硬化が早まる。これにより、プリプレグ11に含まれる半硬化状態の熱硬化性樹脂は、強化用繊維を含まない熱硬化性樹脂よりも、より短時間で硬化する。プリプレグ11に含まれる半硬化状態の熱硬化性樹脂は、例えば、炭素繊維を含まない熱硬化性樹脂で推奨されている硬化時間(推奨硬化時間)の1/36以下の加熱時間で硬化させることができる。よって、成形型10を用いた成形方法を用いれば、プリプレグ11をより短時間で硬化させ、繊維強化複合材料40を製造できる。 By irradiating the prepreg 11 with microwaves, heat is generated from the carbon fibers constituting the preform 111. The heat generated from the carbon fibers accelerates the curing of the thermosetting resin, and accelerates the curing of the thermosetting resin. As a result, the thermosetting resin in the semi-cured state contained in the prepreg 11 cures in a shorter time than the thermosetting resin containing no reinforcing fibers. The semi-cured thermosetting resin contained in the prepreg 11 should be cured, for example, with a heating time of 1/36 or less of the curing time (recommended curing time) recommended for the thermosetting resin containing no carbon fiber. Can be done. Therefore, if the molding method using the molding die 10 is used, the prepreg 11 can be cured in a shorter time to produce the fiber-reinforced composite material 40.

(プリプレグ)
成形型10に用いられるプリプレグ11について詳細に説明する。プリプレグ11は、炭素繊維と、炭素繊維に含浸された、半硬化状態の熱硬化性樹脂とを含んでいる。プリプレグ11は、炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸させ、加熱または室温で静置して半硬化状態にした強化プラスチック成形材料である。
(Prepreg)
The prepreg 11 used for the molding die 10 will be described in detail. The prepreg 11 contains carbon fibers and a semi-cured thermosetting resin impregnated with the carbon fibers. The prepreg 11 is a reinforced plastic molding material in which carbon fibers are impregnated with a thermosetting resin and heated or allowed to stand at room temperature to be in a semi-cured state.

炭素繊維は、熱硬化性樹脂に表面が覆われた状態で含まれている。炭素繊維は、マイクロ波が照射されると、マイクロ波を吸収して発熱する性質を有する。本実施形態では、強化用繊維として炭素繊維を用いているが、他に、強化用繊維として、セルロース繊維、またはポリエステル繊維、ケブラー繊維、炭化ケイ素繊維などの繊維状補強材を含んでもよい。また、炭素繊維に代えて、繊維状補強材の何れか一種以上を用いてもよい。 The carbon fiber is contained in a state where the surface is covered with a thermosetting resin. Carbon fibers have the property of absorbing microwaves and generating heat when irradiated with microwaves. In the present embodiment, carbon fiber is used as the reinforcing fiber, but other reinforcing fibers may include cellulose fiber or a fibrous reinforcing material such as polyester fiber, Kevlar fiber, and silicon carbide fiber. Further, instead of the carbon fiber, any one or more of the fibrous reinforcing materials may be used.

熱硬化性樹脂は、炭素繊維に含浸されるマトリックス樹脂である。 The thermosetting resin is a matrix resin impregnated with carbon fibers.

熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ビスマレイミド系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン・尿素・フェノールなどのアミノ系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。これらは、1種類だけ単独で使用されていてもよいし、2種類以上併用されていてもよい。これらの中でも、より短時間で硬化可能である点から、エポキシ系樹脂などが好ましい。 Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, polyimide resins, bismaleimide resins, urethane resins, amino resins such as melamine, urea and phenol, and silicone resins. Fluorescent resin and the like can be mentioned. Only one type of these may be used alone, or two or more types may be used in combination. Among these, epoxy resins and the like are preferable because they can be cured in a shorter time.

上記エポキシ系樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、アクリル酸変性エポキシ樹脂などが挙げられる。エポキシ系樹脂として、これらは、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, flexible epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, brominated epoxy resin, and glycidyl ester. Examples thereof include a type epoxy resin, a glycidylamine type epoxy resin, a hydride-in type epoxy resin, an isocyanurate type epoxy resin, and an acrylic acid-modified epoxy resin. As the epoxy resin, these may be used alone or in combination of two or more.

熱硬化性樹脂は、硬化剤を含むことができる。硬化剤としては、例えば、カルボキシル基、またはカルボン酸無水物基を有するカルボン酸系硬化剤(酸無水物系硬化剤);アミノ基、アミド基、ケトイミン基、イミダゾール基、ジシアンジアミド基などを有するアミン系硬化剤;またはフェノールノボラックなどのフェノール基を有するフェノール系硬化剤;などを使用することができる。 The thermosetting resin can contain a curing agent. Examples of the curing agent include a carboxylic acid-based curing agent having a carboxyl group or a carboxylic acid anhydride group (acid anhydride-based curing agent); an amine having an amino group, an amide group, a ketoimine group, an imidazole group, a dicyandiamide group and the like. A system-based curing agent; or a phenol-based curing agent having a phenol group such as phenol novolak; or the like can be used.

酸無水物系硬化剤の具体例としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、4−メチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物、2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物などが挙げられる。これらは単独または2種以上混合して使用することができる。 Specific examples of the acid anhydride-based curing agent include succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, tetrahydrophthalic acid anhydride, methyltetrahydrophthalic acid anhydride, and methylnadic acid anhydride. Hexahydrohydride phthalic acid, methylhexahydrohydride phthalic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, 4-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 3,4,5,6-tetrahydrophthalic acid anhydride, Examples thereof include 2,3-naphthalenedicarboxylic acid anhydride. These can be used alone or in combination of two or more.

アミン系硬化剤の具体例としては、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタミン、m−キシレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、2−メチルペンタメチレンジアミンなどの脂肪族ポリアミン;イソフォロンジアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ノルボルネンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサンなどの脂環式ポリアミン;N−アミノエチルピペラジン、1,4−ビス(2−アミノ−2−メチルプロピル)ピペラジンなどのピペラジン型のポリアミン;ジエチルトルエンジアミン、ジメチルチオトルエンジアミン、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジエチルジフェニルメタン、ビス(メチルチオ)トルエンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、m−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ジエチルトルエンジアミン、トリメチレンビス(4−アミノベンゾエート)、ポリテトラメチレンオキシド−ジ−p−アミノベンゾエートなどの芳香族ポリアミン類が挙げられる。また、市販品として、jERキュア ST−11(商品名、三菱ケミカル社製)などが挙げられる。これらは単独または2種以上混合して使用することができる。 Specific examples of amine-based curing agents include aliphatic polyamines such as triethylenetetraamine, tetraethylenepentamine, m-xylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, and 2-methylpentamethylenediamine; isophoronediamine, 1,3-. Alicyclic polyamines such as bisaminomethylcyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, norbornenediamine, 1,2-diaminocyclohexane; N-aminoethylpiperazine, 1,4-bis (2-amino-2-methylpropyl). ) Piperazine-type polyamines such as piperazine; diethyltoluenediamine, dimethylthiotoludiamine, 4,4'-diamino-3,3'-diethyldiphenylmethane, bis (methylthio) toluenediamine, diaminodiphenylmethane, m-phenylenediamine, diaminodiphenyl Examples include aromatic polyamines such as sulfone, diethyltoluenediamine, trimethylenebis (4-aminobenzoate) and polytetramethylene oxide-di-p-aminobenzoate. Moreover, as a commercial product, jER cure ST-11 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and the like can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.

フェノール系硬化剤の具体例としては、フェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を指し、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル(フェニレン、ビフェニレン骨格を含む)樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリフェノールメタン樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂などが挙げられる。これらは単独または2種以上混合して使用することができる。 Specific examples of the phenol-based curing agent refer to monomers, oligomers, and polymers having a phenolic hydroxyl group, for example, phenol novolac resin, cresol novolak resin, phenol aralkyl (including phenylene and biphenylene skeleton) resin, naphthol aralkyl resin, Examples thereof include triphenol methane resin and dicyclopentadiene type phenol resin. These can be used alone or in combination of two or more.

プリプレグ11は、マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を用いているが、熱可塑性樹脂を用いることもできる。熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレート、変性アクリル樹脂、酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリウレタン、三フッ化塩化エチレン、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、またはフッ化ビニリデンなどを用いることができる。これらは、1種類だけ単独で使用されていてもよいし、2種類以上併用されていてもよい。 Although the prepreg 11 uses a thermosetting resin as the matrix resin, a thermoplastic resin can also be used. The thermoplastic resin is not particularly limited, but is limited to polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polystyrene, styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / butadiene / acrylonitrile copolymer, polyethylene, ethylene / vinyl acetate copolymer, and the like. Polypropylene, polyacetal, polymethylmethacrylate, modified acrylic resin, cellulose acetate, polycarbonate, polyamide 6, polyamide 66, polyamide 11, polyamide 12, polyurethane, ethylene trifluoride chloride, ethylene tetrafluoride / propylene hexafluoride copolymer, A tetrafluoride ethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer, vinylidene fluoride, or the like can be used. Only one type of these may be used alone, or two or more types may be used in combination.

以上のように構成された成形型10は、造形体20の成形面21に被覆層30を形成している。造形体20は、多孔質体であるため、図6に示すように、多孔質体の造形体20の表面にプリプレグ11を直接接触させた場合、プリプレグ11に含まれる熱硬化性樹脂112が造形体の内部に侵入する。特に、プリプレグ11に含まれる熱硬化性樹脂112は加熱されることにより、熱硬化性樹脂112の粘度が低下するため、熱硬化性樹脂112は造形体20の内部に侵入し易くなる。造形体20の内部に熱硬化性樹脂112が侵入した状態で、プリプレグ11中の熱硬化性樹脂112が硬化すると、熱硬化性樹脂112が硬化することで得られる繊維強化複合材料は造形体20から取り外し難くなる。本実施形態では、成形型10は、造形体20の成形面21に被覆層30を形成しているため、プリプレグ11に含まれる熱硬化性樹脂が造形体20の表面から内部に侵入して食い込むことを抑制できる。また、被覆層30は、シリコーンゴムを含んで形成されているため、熱硬化性樹脂との密着性が低い性質を有する。そのため、成形型10は、被覆層30の表面に形成した繊維強化複合材料40(図5参照)を簡単に脱離できる。 In the molding die 10 configured as described above, the covering layer 30 is formed on the molding surface 21 of the molded body 20. Since the model 20 is a porous body, as shown in FIG. 6, when the prepreg 11 is brought into direct contact with the surface of the porous body 20, the thermosetting resin 112 contained in the prepreg 11 is formed. Invade the inside of the body. In particular, when the thermosetting resin 112 contained in the prepreg 11 is heated, the viscosity of the thermosetting resin 112 decreases, so that the thermosetting resin 112 easily penetrates into the modeled body 20. When the thermosetting resin 112 in the prepreg 11 is cured while the thermosetting resin 112 has penetrated into the model 20, the fiber-reinforced composite material obtained by curing the thermosetting resin 112 is the model 20. It becomes difficult to remove from. In the present embodiment, since the molding die 10 forms the coating layer 30 on the molding surface 21 of the molding body 20, the thermosetting resin contained in the prepreg 11 penetrates into the inside from the surface of the molding body 20 and bites into the inside. Can be suppressed. Further, since the coating layer 30 is formed to contain silicone rubber, it has a property of having low adhesion to a thermosetting resin. Therefore, the molding die 10 can easily remove the fiber-reinforced composite material 40 (see FIG. 5) formed on the surface of the coating layer 30.

また、成形型10は、上記の通り、石膏を含んで造形体20を形成しているため、成形面21Aおよび21Bを複雑な形状に形成し易い。成形型10は、繊維強化複合材料40を成形面21Aおよび21Bに対応した形状を維持した状態で簡単に脱離できるので、複雑な形状を有する繊維強化複合材料40(図5参照)を簡単に成形できる。そのため、造形体20の成形面21Aおよび21Bに複数の孔や凹凸など模様が施されているような場合でも、繊維強化複合材料40(図5参照)に形成された模様の形状を維持した状態で成形型10から安定して取り出せる。 Further, as described above, since the molding die 10 includes the plaster to form the molded body 20, it is easy to form the molding surfaces 21A and 21B into a complicated shape. Since the molding die 10 can easily remove the fiber-reinforced composite material 40 while maintaining the shapes corresponding to the molding surfaces 21A and 21B, the fiber-reinforced composite material 40 having a complicated shape (see FIG. 5) can be easily removed. Can be molded. Therefore, even when the molded surfaces 21A and 21B of the modeled body 20 are provided with a pattern such as a plurality of holes or irregularities, the shape of the pattern formed on the fiber-reinforced composite material 40 (see FIG. 5) is maintained. Can be stably taken out from the molding die 10.

また、被覆層30は、マイクロ波を透過する性質を有するため、成形型10にマイクロ波を照射すると、熱硬化性樹脂を短時間で硬化させることができる。よって、成形型10は、繊維強化複合材料40(図5参照)を短時間で簡単に成形できる。 Further, since the coating layer 30 has a property of transmitting microwaves, the thermosetting resin can be cured in a short time by irradiating the molding die 10 with microwaves. Therefore, the molding die 10 can easily mold the fiber-reinforced composite material 40 (see FIG. 5) in a short time.

さらに、被覆層30に含まれるシリコーンゴムは、気密性および耐薬品性を有するため、成形型10は、優れた耐久性を有することができる。 Further, since the silicone rubber contained in the coating layer 30 has airtightness and chemical resistance, the molding die 10 can have excellent durability.

成形型10は、造形体20の吸水率を、0%以上30%以下にできるため、造形体20の強度が高く、造形体20の型崩れや寸法誤差を低減できる。よって、成形型10は、高い形状安定性を有することができる。 Since the molding die 10 can reduce the water absorption rate of the modeled body 20 to 0% or more and 30% or less, the strength of the modeled body 20 is high, and the shape loss and dimensional error of the modeled body 20 can be reduced. Therefore, the molding die 10 can have high shape stability.

成形型10は、造形体20の熱浸透率を、100J/(m1/2K)以上1300J/(m1/2K)未満にできるため、造形体20において熱が外部に放出されることを抑制でき、熱の封じ込め効果を発揮できる。プリプレグ11に熱を封じ込めることで、プリプレグ11に含まれる半硬化状態の熱硬化性樹脂をより短時間で硬化させることができる。 Mold 10, the thermal effusivity of the shaped body 20, it is possible to less than 100J / (m 2 s 1/2 K ) than 1300J / (m 2 s 1/2 K ), heat is externally in shaped bodies 20 It can suppress the release and exert the heat containment effect. By confining heat in the prepreg 11, the semi-cured thermosetting resin contained in the prepreg 11 can be cured in a shorter time.

成形型10は、上記のような特性を有することから、自動車や鉄道などの車両用部品、または航空機用部品などを形成するための型として好適に用いることができる。本実施形態に係る成形型10を、車両や航空機などに用いられる成形体の製造用に用いることで、車両用部品や航空機用部品を短時間で製造することができる。 Since the molding die 10 has the above-mentioned characteristics, it can be suitably used as a mold for forming vehicle parts such as automobiles and railways, aircraft parts, and the like. By using the molding die 10 according to the present embodiment for manufacturing a molded body used for a vehicle, an aircraft, or the like, vehicle parts and aircraft parts can be manufactured in a short time.

本実施形態では、造形体20を構成する一対の第1造形体20Aおよび第2造形体20Bは一体に成形されているが、複数の造形部材を組み合わせることにより構成されていてもよい。例えば、図7に示すように、一対の第1造形体20Aおよび第2造形体20Bは、それぞれ、2つの第1造形部材20A−1および20A−2と、第2造形部材20B−1および20B−2とを組み合わせることにより構成されていてもよい。 In the present embodiment, the pair of the first modeled body 20A and the second modeled body 20B constituting the modeled body 20 are integrally molded, but may be configured by combining a plurality of modeled members. For example, as shown in FIG. 7, the pair of first modeling body 20A and second modeling body 20B has two first modeling members 20A-1 and 20A-2 and second modeling members 20B-1 and 20B, respectively. It may be configured by combining with -2.

以下、実施例および比較例を示して実施形態を更に具体的に説明するが、実施形態はこれらの実施例により限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the embodiments are not limited to these Examples.

<実施例1>
[実施例1−1]
(成形型の作製)
焼き石膏(和光純薬社製)100gと蒸留水70mLとの割合で混合し1分30秒混ぜてスラリーを作製した。スラリーを3分間真空脱泡した後、真空脱泡したスラリーをシリコーンゴム型(内径40mm)に流し入れ、直径40mmの円盤状の石膏を含む、一対の第1造形体および第2造形体からなる造形体を作製した。2時間静置した後、シリコーンゴム型を円盤状の造形体から脱型し、40℃の電気オーブンに造形体を入れ、12時間程度乾燥させた。一対の第1造形体および第2造形体の成形面の表面に、シリコーンゴム(TSE350、モーメンティブ社製)と硬化剤(CE62、モーメンティブ社製)とを混合したシリコーン組成物を厚さが約0.5mmとなるように塗布し、40℃の電気オーブンに入れて、12時間程度硬化させた。これにより、一対の第1造形体および第2造形体の成形面の表面がシリコーンゴムからなる被覆層で被覆された成形型を得た。
(熱硬化性樹脂組成物の塗布)
主剤である熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型のエポキシ系樹脂(jER827(登録商標)、三菱化学社製)を用い、硬化剤としてアミン系化合物の硬化剤(jERキュアST−11(登録商標)、三菱化学社製)とを用いた。主剤および硬化剤を混ぜた熱硬化性樹脂組成物を成形型のシリコーンゴムの上に少量塗布した。その後、熱硬化性樹脂組成物を塗布した成形型を120℃の電気オーブンに入れて3時間加熱し、熱硬化性樹脂組成物を硬化させた。なお、硬化剤の推奨硬化条件は、23℃で24時間加熱することに加えて、80℃で3時間加熱することである。
<Example 1>
[Example 1-1]
(Making a molding mold)
100 g of grilled gypsum (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 70 mL of distilled water were mixed and mixed for 1 minute and 30 seconds to prepare a slurry. After vacuum defoaming the slurry for 3 minutes, the vacuum defoamed slurry is poured into a silicone rubber mold (inner diameter 40 mm), and is composed of a pair of first and second shaped bodies including a disk-shaped gypsum having a diameter of 40 mm. The body was made. After allowing to stand for 2 hours, the silicone rubber mold was removed from the disk-shaped model, and the model was placed in an electric oven at 40 ° C. and dried for about 12 hours. A silicone composition obtained by mixing a silicone rubber (TSE350, manufactured by Momentive) and a curing agent (CE62, manufactured by Momentive) is formed on the surface of the molded surface of the pair of first and second molded bodies. It was applied to a size of about 0.5 mm, placed in an electric oven at 40 ° C., and cured for about 12 hours. As a result, a molding die was obtained in which the surfaces of the molding surfaces of the pair of first moldings and the second molding were covered with a coating layer made of silicone rubber.
(Application of thermosetting resin composition)
A bisphenol A type epoxy resin (jER827 (registered trademark), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is used as the main agent, and an amine compound curing agent (jER Cure ST-11 (registered trademark)) is used as the curing agent. Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) was used. A small amount of a thermosetting resin composition mixed with a main agent and a curing agent was applied onto a moldable silicone rubber. Then, the mold coated with the thermosetting resin composition was placed in an electric oven at 120 ° C. and heated for 3 hours to cure the thermosetting resin composition. The recommended curing condition of the curing agent is to heat at 80 ° C. for 3 hours in addition to heating at 23 ° C. for 24 hours.

[実施例1−2]
実施例1−1において、熱硬化性樹脂組成物に用いた主剤を、ビスフェノールA型のエポキシ樹脂からビスフェノールF型のエポキシ樹脂(jER806(登録商標)、三菱化学社製)に変更したこと以外は、実施例1−1と同様にして行った。
[Example 1-2]
Except that in Example 1-1, the main agent used in the thermosetting resin composition was changed from the bisphenol A type epoxy resin to the bisphenol F type epoxy resin (jER806 (registered trademark), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). , The same procedure as in Example 1-1 was carried out.

[実施例1−3]
実施例1−1において、熱硬化性樹脂組成物に用いた硬化剤を、アミン系化合物の硬化剤から酸無水物系化合物の硬化剤(jERキュアLV11(登録商標)、三菱化学社製)に変更したこと以外は、実施例1−1と同様にして行った。なお、硬化剤の推奨硬化条件は、23℃で24時間加熱することに加えて、80℃で3時間加熱することである。
[Example 1-3]
In Example 1-1, the curing agent used in the thermosetting resin composition was changed from an amine-based compound curing agent to an acid anhydride-based compound curing agent (jER Cure LV11 (registered trademark), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). It was carried out in the same manner as in Example 1-1 except that it was changed. The recommended curing condition of the curing agent is to heat at 80 ° C. for 3 hours in addition to heating at 23 ° C. for 24 hours.

[実施例1−4]
実施例1−1において、熱硬化性樹脂組成物に用いた主剤を、ビスフェノールA型のエポキシ樹脂からビスフェノールF型のエポキシ樹脂(jER806、三菱化学社製)に変更した。熱硬化性樹脂組成物に用いた硬化剤を、アミン系化合物の硬化剤から酸無水物系化合物の硬化剤(jERキュアLV11(登録商標)、三菱化学社製)に変更した。それ以外は、実施例1−1と同様にして行った。
[Example 1-4]
In Example 1-1, the main agent used in the thermosetting resin composition was changed from a bisphenol A type epoxy resin to a bisphenol F type epoxy resin (jER806, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). The curing agent used in the thermosetting resin composition was changed from an amine-based compound curing agent to an acid anhydride-based compound curing agent (jER Cure LV11 (registered trademark), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). Other than that, the procedure was the same as in Example 1-1.

[比較例1−1]
実施例1−1において、成形型として、表面をシリコーンゴムで被覆していない造形体を準備した。そして、真空脱泡したスラリーをシリコーンゴム型(内径40mm)に流して、直径40mmの円盤状の造形体を作製する際に、予め、直径16mm、厚さ2mmのシリコーンゴムをシリコーンゴム型の底に設置して、直径16mm、厚さ2mmの凹状の溝を備えた円盤状の造形体を作製したこと以外は、実施例1−1と同様にして行った。
[Comparative Example 1-1]
In Example 1-1, a molded body whose surface was not coated with silicone rubber was prepared as a molding die. Then, when the vacuum-defoamed slurry is poured into a silicone rubber mold (inner diameter 40 mm) to produce a disk-shaped model having a diameter of 40 mm, a silicone rubber having a diameter of 16 mm and a thickness of 2 mm is previously placed on the bottom of the silicone rubber mold. In the same manner as in Example 1-1, except that a disk-shaped shaped body having a concave groove having a diameter of 16 mm and a thickness of 2 mm was produced.

[比較例1−2]
比較例1−1において、熱硬化性樹脂組成物に用いた主剤を、ビスフェノールA型のエポキシ樹脂からビスフェノールF型のエポキシ樹脂(jER806、三菱化学社製)に変更したこと以外は、比較例1−1と同様にして行った。
[Comparative Example 1-2]
In Comparative Example 1-1, Comparative Example 1 except that the main agent used in the thermosetting resin composition was changed from the bisphenol A type epoxy resin to the bisphenol F type epoxy resin (jER806, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). It was done in the same manner as -1.

[比較例1−3]
比較例1−1において、熱硬化性樹脂組成物に用いた主剤を、ビスフェノールA型のエポキシ樹脂(jER827(登録商標)、三菱化学社製)と酸無水物系化合物の硬化剤(jERキュアLV11(登録商標)、三菱化学社製)を混ぜた熱硬化性樹脂組成物を用いたこと以外は、比較例1−1と同じ方法を用いた。
[Comparative Example 1-3]
In Comparative Example 1-1, the main agent used in the thermosetting resin composition was a bisphenol A type epoxy resin (jER827 (registered trademark), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and an acid anhydride compound curing agent (jER Cure LV11). The same method as in Comparative Example 1-1 was used except that the thermosetting resin composition (registered trademark), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was mixed.

[比較例1−4]
比較例1−1において、熱硬化性樹脂組成物に用いたビスフェノールF型のエポキシ樹脂(jER806(登録商標)、三菱化学社製)と酸無水物系化合物の硬化剤(jERキュアLV11(登録商標)、三菱化学社製)を混ぜたシリコーン組成物を用いたこと以外は、比較例1−1と同じ方法を用いた。
[Comparative Example 1-4]
In Comparative Example 1-1, a bisphenol F type epoxy resin (jER806 (registered trademark), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) used in the thermosetting resin composition and a curing agent of an acid anhydride compound (jER Cure LV11 (registered trademark)). ) And (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) were mixed, and the same method as in Comparative Example 1-1 was used.

[検討]
実施例1−1〜1−4の成形型では、成形型の表面に塗布したエポキシ樹脂組成物は造形体に吸収されることなく硬化し、シリコーンゴム表面から容易に硬化体の状態で取り除くことができた。一方、比較例1−1〜1−4の成形型では、エポキシ樹脂組成物の一部が造形体の表面から内部に流れて食い込んだ状態で硬化したため、造形体からエポキシ樹脂組成物の硬化物は取り除けなかった。
[examination]
In the molding molds of Examples 1-1 to 1-4, the epoxy resin composition applied to the surface of the molding mold is cured without being absorbed by the molded product, and is easily removed from the surface of the silicone rubber in the state of the cured product. Was made. On the other hand, in the molding molds of Comparative Examples 1-1 to 1-4, a part of the epoxy resin composition flowed from the surface of the modeled body to the inside and was cured, so that the cured product of the epoxy resin composition was cured from the modeled body. Could not be removed.

よって、造形体のエポキシ樹脂組成物との接触面にシリコーンゴム組成物からなる被覆層を形成することにより、被覆層の表面に塗布したエポキシ樹脂組成物が造形体の内部に食い込むことなく被覆層の表面で硬化させることができた。これにより、エポキシ樹脂組成物の硬化物を容易に取り除くことができることが確認された。 Therefore, by forming the coating layer made of the silicone rubber composition on the contact surface of the modeled body with the epoxy resin composition, the epoxy resin composition applied to the surface of the coated layer does not bite into the inside of the modeled body. Could be cured on the surface of. As a result, it was confirmed that the cured product of the epoxy resin composition could be easily removed.

<実施例2>
[造形体および被覆層の作製]
(造形体の作製)
実施例1−1において、直径60mmのシリコーンゴム型にスラリーを入れたこと以外は、実施例1−1と同様にして行い、厚さ15mmの造形体を作製した。
(被覆層の作製)
被覆層として、実施例1−1と同じシリコーンゴムを用いて、厚さ0.5mm、40mm四角の形状のシリコーンゴムからなるシートを作製した。
(熱伝導率の測定)
定常法(HC−110、英弘精機製)により、これらの熱伝導率を測定した結果、造形体の熱伝導率は、0.36W/m・Kであり、被覆層は0.23W/m・Kであった。
(熱浸透率の測定)
下記式(1)を用いて、造形体の熱伝導率κを0.36W/m・K、造形体の密度ρを1250kg/m、造形体の比熱容量Cを1050J/(kg・K)として、造形体の熱浸透率b[J/(m・s1/2・K)]を計算した。その結果、造形体の熱浸透率は、690J/(m・s1/2・K)であった。下記式(1)を用いて、被覆層の熱伝導率κを0.23W/m・K、被覆層の密度ρを970kg/m、被覆層の比熱容量Cを1600J/(kg・K)として、被覆層の熱浸透率bを計算した。その結果、被覆層の熱浸透率bは、600J/(m・s1/2・K)であった。なお、熱伝導率は、定常法を用いて熱板温度20℃と30℃で測定した。また、比熱容量は、室温での値を用いた。
b=(κ×ρ×C)1/2・・・(1)
<Example 2>
[Preparation of model and covering layer]
(Making a model)
In Example 1-1, the same procedure as in Example 1-1 was carried out except that the slurry was placed in a silicone rubber mold having a diameter of 60 mm to prepare a model having a thickness of 15 mm.
(Preparation of coating layer)
Using the same silicone rubber as in Example 1-1 as the coating layer, a sheet made of silicone rubber having a thickness of 0.5 mm and a square shape of 40 mm was prepared.
(Measurement of thermal conductivity)
As a result of measuring these thermal conductivity by the steady method (HC-110, manufactured by Eiko Seiki), the thermal conductivity of the modeled body is 0.36 W / m · K, and the coating layer is 0.23 W / m · K. It was K.
(Measurement of thermal effusivity)
Using the following formula (1), the thermal conductivity κ of the model is 0.36 W / m · K, the density ρ of the model is 1250 kg / m 3 , and the specific heat capacity C of the model is 1050 J / (kg · K). , The thermal effusivity b [J / (m 2 · s 1/2 · K)] of the modeled body was calculated. As a result, the thermal effusivity of the model was 690 J / (m 2 · s 1/2 · K). Using the following formula (1), the thermal conductivity κ of the coating layer is 0.23 W / m · K, the density ρ of the coating layer is 970 kg / m 3 , and the specific heat capacity C of the coating layer is 1600 J / (kg · K). , The thermal effusivity b of the coating layer was calculated. As a result, the thermal effusivity b of the coating layer was 600 J / (m 2 · s 1/2 · K). The thermal conductivity was measured at hot plate temperatures of 20 ° C. and 30 ° C. using a steady method. Moreover, the value at room temperature was used for the specific heat capacity.
b = (κ × ρ × C) 1/2 ... (1)

造形体の熱浸透率は、シリコーンゴムの熱浸透率よりも高かったが、造形体およびシリコーンゴムの熱浸透率は、100J/(m1/2K)以上1300J/(m1/2K)未満であった。そのため、造形体にシリコーンゴムの被覆層を形成すれば、造形体の内部に供給したプリプレグ中の半硬化状態の熱硬化性樹脂を硬化させる際に外部から加えられる熱を封じ込めることができるので、プリプレグ中の半硬化状態の熱硬化性樹脂の硬化時間を短くできることが確認された。 Thermal effusivity of the shaped body was higher than the thermal effusivity of silicone rubber, thermal effusivity of the shaped body and silicone rubber, 100J / (m 2 s 1/2 K) than 1300J / (m 2 s 1 It was less than / 2K). Therefore, if a silicone rubber coating layer is formed on the modeled body, the heat applied from the outside can be contained when the semi-cured thermosetting resin in the prepreg supplied to the inside of the modeled body is cured. It was confirmed that the curing time of the semi-cured thermosetting resin in the prepreg can be shortened.

<実施例3>
[実施例3−1]
(半硬化状態の熱硬化性樹脂の作製)
VaRTM法を用いて、20層の炭素繊維クロス(型式CO6343、東レ社製)に、ビスフェノールF型のエポキシ樹脂(jER806(登録商標)、三菱化学社製)とアミン系化合物の硬化剤(jERキャアST11(登録商標)、三菱化学社製)とを混合したエポキシ樹脂組成物を含浸し、室温で8時間静置して、40mm四角においてエポキシ樹脂組成物を半硬化状態にした。なお、硬化剤の推奨硬化条件は、23℃で24時間に加えて80℃で3時間加熱することである。
(マイクロ波を用いた熱硬化性樹脂の硬化)
次に、上記の、実施例2−1で作製した造形体の片面を、厚さ0.5mmのシリコーンゴムで被覆し、一成形型を作製した。一対の成形型でプリプレグを挟み、周波数2.45GHz、50W出力のマイクロ波をプリプレグに5分間照射して、プリプレグに含まれる熱硬化性樹脂を加熱して硬化させ、硬化体である繊維強化複合材料を得た。
<Example 3>
[Example 3-1]
(Preparation of thermosetting resin in semi-cured state)
Using the VaRTM method, a 20-layer carbon fiber cloth (model CO6343, manufactured by Toray Industries, Inc.), a bisphenol F type epoxy resin (jER806 (registered trademark), manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.) and an amine compound curing agent (jER carrier) are used. The epoxy resin composition mixed with ST11 (registered trademark), manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.) was impregnated and allowed to stand at room temperature for 8 hours to make the epoxy resin composition semi-cured in a 40 mm square. The recommended curing condition of the curing agent is to heat at 80 ° C. for 3 hours in addition to heating at 23 ° C. for 24 hours.
(Curing of thermosetting resin using microwave)
Next, one side of the above-mentioned model formed in Example 2-1 was covered with a silicone rubber having a thickness of 0.5 mm to prepare a one-molded mold. The prepreg is sandwiched between a pair of molding dies, and the prepreg is irradiated with microwaves having a frequency of 2.45 GHz and an output of 50 W for 5 minutes to heat and cure the thermosetting resin contained in the prepreg. Obtained the material.

マイクロ波照射後のプリプレグの端面を赤外線サーモグラフィーで測定したところ、プリプレグの端面は、100〜130℃に加熱され、プリプレグと接触した成形型の表面は70℃であった。 When the end face of the prepreg after microwave irradiation was measured by infrared thermography, the end face of the prepreg was heated to 100 to 130 ° C., and the surface of the mold in contact with the prepreg was 70 ° C.

よって、実施例3−1では、マイクロ波をプリプレグに照射した場合、成形型への伝熱が抑制され、成形型の空間内に熱が閉じ込められていることが確認された。マイクロ波の照射を停止しして直ぐに造形体を構成する第1造形体と第2造形体とを分離して、放射温度計を用いて繊維強化複合材料の表面温度を測定したところ、94〜132℃に加熱されていた。そして、マイクロ波の照射前にプリプレグの半硬化状態であった熱硬化性樹脂は硬化しており、成形型から容易に分離できた。 Therefore, in Example 3-1 it was confirmed that when the prepreg was irradiated with microwaves, heat transfer to the molding die was suppressed and heat was confined in the space of the molding die. When the surface temperature of the fiber-reinforced composite material was measured using a radiation thermometer, the surface temperature of the fiber-reinforced composite material was measured by separating the first model and the second model immediately after stopping the microwave irradiation and immediately forming the model. It was heated to 132 ° C. The thermosetting resin, which was in a semi-cured state of the prepreg before the irradiation with microwaves, was cured and could be easily separated from the mold.

したがって、成形面にシリコーンゴムからなる被覆層を形成した、一対の造形体でプリプレグを挟み、プリプレグにマイクロ波を照射することで、熱硬化性樹脂を硬化剤の推奨硬化時間よりも短い時間で硬化でき、得られる繊維強化複合材料を容易に分離できることが確認された。 Therefore, by sandwiching the prepreg between a pair of shaped bodies having a coating layer made of silicone rubber formed on the molded surface and irradiating the prepreg with microwaves, the thermosetting resin can be cured in a shorter time than the recommended curing time of the curing agent. It was confirmed that it can be cured and the obtained fiber-reinforced composite material can be easily separated.

以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更などを行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As described above, the embodiments have been described, but the above embodiments are presented as examples, and the present invention is not limited to the above embodiments. The above-described embodiment can be implemented in various other embodiments, and various combinations, omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

10 成形型
11 プリプレグ
20 造形体
20A 第1造形体
20B 第2造形体
21A、21B 成形面
30 被覆層
S 空間
10 Mold 11 Prepreg 20 Model 20A 1st model 20B 2nd model 21A, 21B Molding surface 30 Coating layer S space

Claims (7)

強化用繊維にマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグを被成形物として成形して成形体を形成するための成形型であって、
前記被成形物を収容する空間を形成する成形面を備える一対の造形体を有し、
前記一対の造形体は、それぞれの前記成形面が対向するように配置され、
前記造形体は、石膏を含んで形成される多孔質体であり、
前記造形体の熱浸透率が、100J/(m 1/2 K)以上1300J/(m 1/2 K)未満であり、
前記成形面に、シリコーンゴムを含む被覆層が形成されていることを特徴とする、成形型。
A prepreg obtained by impregnating a matrix resin into reinforcing fibers to a mold for forming a molded article by molding as an object to be molded,
It has a pair of shaped objects having a molded surface that forms a space for accommodating the object to be molded.
The pair of shaped objects are arranged so that their molding surfaces face each other.
The modeled body is a porous body formed by containing gypsum.
The thermal effusivity of the shaped body is a 100 J / less than (m 2 s 1/2 K) than 1300J / (m 2 s 1/2 K ),
A molding die, characterized in that a coating layer containing silicone rubber is formed on the molding surface.
前記造形体の吸水率が、0%を超え30%以下である、請求項1に記載の成形型。 The molding mold according to claim 1, wherein the water absorption rate of the molded product is more than 0% and 30% or less. 前記被覆層の厚さが、0.1mm以上1mm以下である、請求項1または2に記載の成形型。 The molding die according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the coating layer is 0.1 mm or more and 1 mm or less. 前記造形体が、複数の造形部材を組み合わせることにより構成される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の成形型。 The molding die according to any one of claims 1 to 3, wherein the modeled body is formed by combining a plurality of modeling members. 強化用繊維にマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグを被成形物として成形して成形体を形成するための成形型の製造方法であって、
前記被成形物を収容する空間を形成する成形面を備える一対の造形体は、石膏を含んで形成される多孔質体であり、
前記造形体の熱浸透率が、100J/(m 1/2 K)以上1300J/(m 1/2 K)未満であり、
記成形面に、シリコーンゴムを含む被覆層を形成することを特徴とする、成形型の製造方法。
Was impregnated with a matrix resin to reinforcing fiber prepreg A method of manufacturing the mold for forming the molded to shaped bodies as an object to be molded,
The pair of shaped bodies having a molded surface forming a space for accommodating the object to be molded is a porous body formed by containing gypsum.
The thermal effusivity of the shaped body is a 100 J / less than (m 2 s 1/2 K) than 1300J / (m 2 s 1/2 K ),
Before KiNaru form surface, and forming a coating layer containing a silicone rubber, a method of manufacturing the mold.
強化用繊維にマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグを被成形物として成形する成形方法であって、
請求項1〜のいずれか1項に記載の成形型が備える一対の造形体一対の成形面で形成された空間に配置された、強化用繊維にマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグにマイクロ波を照射して、前記プリプレグに含まれる前記マトリックス樹脂を加熱する工程を含むことを特徴とする成形方法。
It is a molding method in which a prepreg in which reinforcing fibers are impregnated with a matrix resin is molded as an object to be molded.
Microwave to a prepreg in which reinforcing fibers are impregnated with a matrix resin, which is arranged in a space formed by a pair of molding surfaces of a pair of moldings provided in the molding mold according to any one of claims 1 to 4. A molding method comprising a step of heating the matrix resin contained in the prepreg by irradiating the prepreg.
前記マトリックス樹脂が、熱硬化性樹脂であって、硬化剤を含む場合に、
前記プリプレグに含まれる前記熱硬化性樹脂は、前記熱硬化性樹脂の推奨硬化時間よりも早く硬化する、請求項に記載の成形方法。
When the matrix resin is a thermosetting resin and contains a curing agent,
The molding method according to claim 6 , wherein the thermosetting resin contained in the prepreg cures faster than the recommended curing time of the thermosetting resin.
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