JP2015101670A - Foam resin sheet, fiber reinforced thermosetting resin composite formed body using the same, and manufacturing method thereof - Google Patents

Foam resin sheet, fiber reinforced thermosetting resin composite formed body using the same, and manufacturing method thereof Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a foam resin sheet for manufacturing fiber reinforced thermosetting resin composite formed body that is light in weight and has high rigidity, can easily form a three-dimensional formed article and has an excellent surface quality, and to provide a fiber reinforced thermosetting resin composite formed body by using the foam resin sheet, and a manufacturing method thereof.SOLUTION: The problem is solved by blending, into a thermosetting resin composition, a thickening particle that increases the viscosity of the thermosetting resin composition by being heated to a predetermined temperature as well as by blending a foam particle that foams the thermosetting resin composition by expanding at a predetermined temperature.

Description

本発明は、発泡樹脂シート、該発泡樹脂シートを用いる繊維強化熱硬化性樹脂複合成形体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a foamed resin sheet, a fiber-reinforced thermosetting resin composite molded body using the foamed resin sheet, and a method for producing the same.

近年、OA機器、パソコン筐体、自動車の内装や外板などに、軽量、高強度、高剛性の点から繊維強化樹脂複合材料が採用されている。さらに、ハニカム構造物や軽量発泡材を繊維強化樹脂層で挟み込んだサンドイッチ成形体は、極めて軽量かつ高剛性であるため用途が急激に拡大している。このような成形体は、アクリル樹脂発泡材、ポリプロピレン樹脂発泡材、ウレタン樹脂発泡材などを薄くスライスしてコア層を形成し、このコア層の表面に、熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを使用してスキン層を形成し、熱プレスによる成形法やオートクレーブ法などにより成形されている(特許文献1)。   In recent years, fiber reinforced resin composite materials have been adopted for OA equipment, personal computer casings, automobile interiors and outer panels in terms of light weight, high strength, and high rigidity. In addition, sandwich molded bodies in which a honeycomb structure or a lightweight foam material is sandwiched between fiber reinforced resin layers are extremely lightweight and highly rigid, and therefore their applications are expanding rapidly. Such a molded body is formed by thinly slicing an acrylic resin foam material, a polypropylene resin foam material, a urethane resin foam material, etc. to form a core layer, and a prepreg impregnated with a thermosetting resin on the surface of the core layer. It is used to form a skin layer, which is molded by a hot press molding method or an autoclave method (Patent Document 1).

しかしながら、これらのコア層は、発泡材から薄くスライスして使用するため、スライス加工に時間とコストがかかる問題がある。また、発泡材は3次元形状に沿わないため、発泡材を切削加工して3次元形状を作製する。そのため、材料の歩留りが悪く、且つ加工コストがかなり高価であった(特許文献1)。   However, since these core layers are used by thinly slicing them from the foamed material, there is a problem that time and cost are required for slicing. Further, since the foam material does not follow the three-dimensional shape, the foam material is cut to produce a three-dimensional shape. Therefore, the yield of the material is poor and the processing cost is quite expensive (Patent Document 1).

特許文献2、3では、発泡性樹脂と液状成形樹脂とを使用し、発泡コアと繊維状補強材を含有する樹脂からなる表層部とを同時に成形する繊維強化熱硬化性樹脂サンドイッチ成形体の製造方法が開示されている。この方法では、効率良く3次元形状の成形物を得ることができる。しかし、発泡性樹脂の発泡時においてマトリックス樹脂の粘度が低く、気泡を巻き込んで樹脂が流動する。そのため、サンドイッチ成形体の表面にはボイドが多く形成され、表面外観が劣る課題がある。   In Patent Documents 2 and 3, the production of a fiber-reinforced thermosetting resin sandwich molded body that uses a foamable resin and a liquid molding resin and simultaneously molds a foam core and a surface layer portion made of a resin containing a fibrous reinforcing material. A method is disclosed. In this method, a molded article having a three-dimensional shape can be obtained efficiently. However, when the foamable resin is foamed, the viscosity of the matrix resin is low, and the resin flows by entraining bubbles. Therefore, many voids are formed on the surface of the sandwich molded body, and there is a problem that the surface appearance is inferior.

特許文献4では、未発泡状態の発泡粒子を含んだ熱可塑性樹脂層を得た後、熱可塑性樹脂層中の発泡粒子を膨張させた炭素繊維強化熱可塑性樹脂サンドイッチ成形体が開示されている。しかし、マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂であるため、成形温度が高く、成形設備が高価である。   Patent Document 4 discloses a carbon fiber reinforced thermoplastic resin sandwich molded body obtained by expanding a foamed particle in a thermoplastic resin layer after obtaining a thermoplastic resin layer containing unfoamed foamed particles. However, since the matrix resin is a thermoplastic resin, the molding temperature is high and the molding equipment is expensive.

国際公開第2006/028107号パンフレットInternational Publication No. 2006/028107 Pamphlet 特開平4−27532号公報JP-A-4-27532 特開平6−143441号公報JP-A-6-143441 特開2012−196899号公報JP 2012-196899 A

従来の発泡材を薄くスライスしてコア材を得る方法や、発泡材を切削加工して3次元形状のコア材を得る方法は、材料の歩留りが悪く、且つ、加工コストがかなり高価であり、低コストのFRP複合成形体の製造には向かない技術であった。また、発泡性樹脂と液状成形樹脂とを使用する方法では、成形物の表面外観が不十分であった。   The conventional method of obtaining a core material by thinly slicing a foam material and the method of obtaining a three-dimensional core material by cutting a foam material have a poor material yield and a considerably high processing cost. This technique is not suitable for manufacturing a low-cost FRP composite molded body. Moreover, the surface appearance of the molded product was insufficient in the method using a foamable resin and a liquid molding resin.

本発明の課題は、軽量で高剛性であり、3次元形状を容易に成形でき、かつ表面品位が優れた繊維強化熱硬化性樹脂複合成形体を製造するため用いる発泡樹脂シートを提供することである。さらに、本発明の他の課題は、該発泡樹脂シートを用いて作製する繊維強化熱硬化性樹脂複合成形体及びその製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a foamed resin sheet used for manufacturing a fiber-reinforced thermosetting resin composite molded body that is lightweight and highly rigid, can easily form a three-dimensional shape, and has excellent surface quality. is there. Furthermore, the other subject of this invention is providing the fiber reinforced thermosetting resin composite molded object produced using this foamed resin sheet, and its manufacturing method.

本発明者は、熱硬化性樹脂組成物中に、所定温度に加熱することにより該熱硬化性樹脂組成物の粘度を上昇させる増粘樹脂を配合するとともに、所定温度に加熱することにより膨張して該熱硬化性樹脂組成物を発泡させる発泡粒子を配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The inventor mixes a thickening resin that increases the viscosity of the thermosetting resin composition by heating to a predetermined temperature in the thermosetting resin composition, and expands by heating to the predetermined temperature. Thus, the present inventors have found that the above problems can be solved by blending foamed particles for foaming the thermosetting resin composition, and have completed the present invention.

上記課題を解決する本発明は、以下に記載のものである。   The present invention for solving the above problems is as follows.

〔1〕 エポキシ樹脂及び硬化剤を含んで成る熱硬化性樹脂組成物と、
増粘開始温度以上の温度に加熱することにより前記熱硬化性樹脂組成物の粘度を上昇させる増粘樹脂と、
発泡開始温度以上の温度に加熱することにより前記熱硬化性樹脂組成物を発泡させる発泡粒子と、
を含んで成る発泡樹脂シートであって、
前記発泡開始温度が前記増粘開始温度よりも高いことを特徴とする発泡樹脂シート。
[1] a thermosetting resin composition comprising an epoxy resin and a curing agent;
A thickening resin that increases the viscosity of the thermosetting resin composition by heating to a temperature equal to or higher than the thickening start temperature;
Foamed particles for foaming the thermosetting resin composition by heating to a temperature equal to or higher than the foaming start temperature;
A foamed resin sheet comprising:
The foamed resin sheet, wherein the foaming start temperature is higher than the thickening start temperature.

上記〔1〕の発明には以下の〔2〕〜〔5〕の発明が含まれる。   The invention [1] includes the following inventions [2] to [5].

〔2〕 前記発泡粒子の発泡開始温度が、90〜140℃である〔1〕に記載の発泡樹脂シート。   [2] The foamed resin sheet according to [1], wherein a foaming start temperature of the foamed particles is 90 to 140 ° C.

〔3〕 前記増粘樹脂が、ポリメチルメタクリレートである〔1〕に記載の発泡樹脂シート。   [3] The foamed resin sheet according to [1], wherein the thickening resin is polymethyl methacrylate.

〔4〕 前記増粘樹脂が、前記硬化剤よりも低温で硬化を開始する硬化剤である〔1〕に記載の発泡樹脂シート。   [4] The foamed resin sheet according to [1], wherein the thickening resin is a curing agent that starts curing at a lower temperature than the curing agent.

〔5〕 前記発泡樹脂シート内に強化繊維基材が内設されている〔1〕に記載の発泡樹脂シート。   [5] The foamed resin sheet according to [1], wherein a reinforcing fiber base is provided in the foamed resin sheet.

上記〔5〕の発明には以下の〔6〕〜〔7〕の発明が含まれる。   The invention [5] includes the following inventions [6] to [7].

〔6〕 前記強化繊維基材が、有機繊維からなる〔5〕に記載の発泡樹脂シート。   [6] The foamed resin sheet according to [5], wherein the reinforcing fiber base is made of organic fibers.

〔7〕 前記強化繊維基材が、無機繊維からなる〔5〕に記載の発泡樹脂シート。   [7] The foamed resin sheet according to [5], wherein the reinforcing fiber base is made of inorganic fibers.

〔8〕 〔1〕に記載の発泡樹脂シートを発泡させて成る発泡コア層と、
前記発泡コア層の少なくとも一表面に形成される、繊維強化熱硬化性樹脂から成るスキン層と、
から構成される密度が0.4〜1.0g/cm3の繊維強化熱硬化性樹脂複合成形体。
[8] A foamed core layer formed by foaming the foamed resin sheet according to [1];
A skin layer made of a fiber reinforced thermosetting resin, formed on at least one surface of the foam core layer;
A fiber-reinforced thermosetting resin composite molded body having a density of 0.4 to 1.0 g / cm 3 .

〔9〕 〔1〕に記載の発泡樹脂シートと、
硬化開始温度以上の温度に加熱することにより前記繊維強化熱硬化性樹脂を得るスキン層作製用プリプレグと、
を金型内に配置し、
前記発泡開始温度よりも20〜80℃高い温度に加熱することにより、前記発泡樹脂シートを発泡させるとともに、前記スキン層作製用プリプレグを硬化させることを特徴とする〔8〕に記載の繊維強化熱硬化性樹脂複合成形体の製造方法。
[9] The foamed resin sheet according to [1],
A prepreg for skin layer preparation that obtains the fiber-reinforced thermosetting resin by heating to a temperature equal to or higher than the curing start temperature;
Placed in the mold,
The fiber-reinforced heat according to [8], wherein the foamed resin sheet is foamed by heating to a temperature 20 to 80 ° C. higher than the foaming start temperature, and the prepreg for preparing the skin layer is cured. A method for producing a curable resin composite molded article.

〔10〕 前記スキン層作製用プリプレグがポリメチルメタクリレートを含む〔9〕に記載の繊維強化熱硬化性樹脂複合成形体の製造方法。   [10] The method for producing a fiber-reinforced thermosetting resin composite molded article according to [9], wherein the skin layer-preparing prepreg contains polymethyl methacrylate.

本発明の発泡樹脂シートは、高温プレス成形時に短時間で発泡及び硬化を生じて、外観不良、性能不良等を抑えた高品質なFRP複合成形体を得るのに好適に用いられる。本発明の発泡樹脂シート用いると、低加圧条件で高精度のFRP複合成形体を得ることができる。そのため、FRP複合成形体の表面品位に優れており、意匠性が必要な部品にも適用できる。   The foamed resin sheet of the present invention is suitably used to obtain a high-quality FRP composite molded body that is foamed and cured in a short time during high-temperature press molding to suppress poor appearance and poor performance. When the foamed resin sheet of the present invention is used, a highly accurate FRP composite molded body can be obtained under low pressure conditions. Therefore, the surface quality of the FRP composite molded body is excellent, and it can be applied to parts that require design.

図1の1(a)〜1(b)は、本発明の発泡樹脂シートを模式的に示す説明図である。1 (a) to 1 (b) in FIG. 1 are explanatory views schematically showing the foamed resin sheet of the present invention. 図2の2(a)〜2(b)は、本発明のFRP複合成形体の成形過程を模式的に示す説明図である。2 (a) to 2 (b) in FIG. 2 are explanatory views schematically showing a molding process of the FRP composite molded body of the present invention.

1.発泡樹脂シート
本発明の発泡樹脂シートは、
エポキシ樹脂及び硬化剤を含んで成る熱硬化性樹脂組成物と、
増粘樹脂と、
未発泡の発泡粒子と、
を含んで成る。
1. Foamed resin sheet The foamed resin sheet of the present invention is
A thermosetting resin composition comprising an epoxy resin and a curing agent;
A thickening resin;
Unfoamed expanded particles,
Comprising.

未発泡の発泡粒子は、発泡開始温度以上に加熱することにより膨張し、発泡樹脂シートを構成する熱硬化性樹脂組成物を発泡させる。増粘樹脂は増粘開始温度以上に加熱されることにより、熱硬化性樹脂組成物の粘度を上昇させて発泡樹脂シートの形態を保持するとともに、発泡粒子の発泡により形成される気泡が発泡樹脂シートの表面に移動することを抑制する。その結果、発泡粒子が膨張した発泡樹脂シートは、見かけの体積が増大する。本発明の発泡樹脂シートは、発泡粒子を未発泡状態で含むものであるが、発泡粒子の一部は発泡が始まっていても良い。   Unexpanded expanded particles expand by being heated to a temperature higher than the foaming start temperature, and foam the thermosetting resin composition constituting the expanded resin sheet. When the thickening resin is heated above the thickening start temperature, the viscosity of the thermosetting resin composition is increased to maintain the form of the foamed resin sheet, and the bubbles formed by foaming of the foamed particles are foamed resin. Suppresses movement to the surface of the sheet. As a result, the foamed resin sheet in which the expanded particles are expanded has an apparent volume. The foamed resin sheet of the present invention contains foamed particles in an unfoamed state, but part of the foamed particles may start to foam.

増粘樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物は、30〜130℃に加熱することによって増粘する。本発明の発泡樹脂シートは、発泡粒子が未発泡の状態であり、且つ増粘樹脂によって熱硬化性樹脂組成物が増粘していることが好ましい。   The thermosetting resin composition containing the thickening resin is thickened by heating to 30 to 130 ° C. In the foamed resin sheet of the present invention, it is preferable that the foamed particles are in an unfoamed state and the thermosetting resin composition is thickened by the thickening resin.

図1(a)〜1(b)は、本発明の発泡樹脂シートを模式的に示す説明図である。図1(a)、1(b)中、100は未発泡の発泡樹脂シートであり、熱硬化性樹脂組成物51と未発泡の発泡粒子53とを含んで構成される。発泡粒子53の発泡開始温度以上に加熱されることにより、発泡粒子53は発泡済発泡粒子53aとなる。これにより、図1(b)に示すとおり、発泡樹脂シート100はその見かけ体積が増大して発泡済発泡樹脂シート101となる。この発泡済発泡樹脂シート101は、後述のFRP複合成形体のコア層を構成する。   Fig.1 (a)-1 (b) is explanatory drawing which shows typically the foamed resin sheet of this invention. 1 (a) and 1 (b), reference numeral 100 denotes an unfoamed foamed resin sheet, which includes a thermosetting resin composition 51 and unfoamed foamed particles 53. When the foamed particle 53 is heated to a temperature higher than the foaming start temperature of the foamed particle 53, the foamed particle 53 becomes the foamed foamed particle 53a. Thereby, as shown in FIG.1 (b), the apparent volume of the foamed resin sheet 100 increases, and it becomes the foamed foamed resin sheet 101. FIG. This foamed foamed resin sheet 101 constitutes a core layer of an FRP composite molded body described later.

1−1. 熱硬化性樹脂組成物
本発明において熱硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、硬化剤とを含む樹脂組成物である。
1-1. Thermosetting resin composition In the present invention, the thermosetting resin composition is a resin composition containing an epoxy resin and a curing agent.

1−1−1. エポキシ樹脂
本発明で用いるエポキシ樹脂としては、特に制限はないが、ビスフェノール型エポキシ樹脂、アルコール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ヒドロフタル酸型エポキシ樹脂、ダイマー酸型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂などの2官能エポキシ樹脂;テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタン、トリス(グリシジルオキシフェニル)メタンのようなグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンのようなグリシジルアミン型エポキシ樹脂;ナフタレン型エポキシ樹脂;ノボラック型エポキシ樹脂である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などが挙げられる。
1-1-1. Epoxy resin The epoxy resin used in the present invention is not particularly limited, but bisphenol type epoxy resin, alcohol type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, hydrophthalic acid type epoxy resin, dimer acid type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, etc. Bifunctional epoxy resin; glycidyl ether type epoxy resin such as tetrakis (glycidyloxyphenyl) ethane, tris (glycidyloxyphenyl) methane; glycidylamine type epoxy resin such as tetraglycidyldiaminodiphenylmethane; naphthalene type epoxy resin; novolak type Examples thereof include phenol novolac type epoxy resins which are epoxy resins; cresol novolac type epoxy resins.

さらには、フェノール型エポキシ樹脂などの多官能エポキシ樹脂等が挙げられる。またさらに、ウレタン変性エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂などの各種変性エポキシ樹脂も用いることができる。   Furthermore, polyfunctional epoxy resins, such as a phenol type epoxy resin, etc. are mentioned. Furthermore, various modified epoxy resins such as urethane-modified epoxy resin and rubber-modified epoxy resin can also be used.

中でも、分子内に芳香族基を有するエポキシ樹脂を用いることが好ましく、グリシジルアミン構造、グリシジルエーテル構造のいずれかを有するエポキシ樹脂がより好ましい。また、脂環族エポキシ樹脂も好適に用いることができる。   Especially, it is preferable to use the epoxy resin which has an aromatic group in a molecule | numerator, and the epoxy resin which has either a glycidylamine structure or a glycidyl ether structure is more preferable. Moreover, an alicyclic epoxy resin can also be used suitably.

グリシジルアミン構造を有するエポキシ樹脂としては、N,N,N’,N’−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、N,N,O−トリグリシジル−p−アミノフェノール、N,N,O−トリグリシジル−m−アミノフェノール、N,N,O−トリグリシジル−3−メチル−4−アミノフェノール、トリグリシジルアミノクレゾールの各種異性体が例示される。   Examples of the epoxy resin having a glycidylamine structure include N, N, N ′, N′-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, N, N, O-triglycidyl-p-aminophenol, N, N, O-triglycidyl-m-. Various isomers of aminophenol, N, N, O-triglycidyl-3-methyl-4-aminophenol, and triglycidylaminocresol are exemplified.

グリシジルエーテル構造を有するエポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、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が例示される。   Examples of the epoxy resin having a glycidyl ether structure include bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol S type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, and cresol novolac type epoxy resins.

これらのエポキシ樹脂は、必要に応じて、芳香族環構造などに非反応性置換基を有していても良い。非反応性置換基としては、メチル、エチル、イソプロピルなどのアルキル基、フェニルなどの芳香族基、アルコキシル基、アラルキル基、塩素や臭素などのハロゲン基が例示される。   These epoxy resins may have a non-reactive substituent in the aromatic ring structure or the like as necessary. Examples of non-reactive substituents include alkyl groups such as methyl, ethyl and isopropyl, aromatic groups such as phenyl, alkoxyl groups, aralkyl groups, and halogen groups such as chlorine and bromine.

ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型樹脂、ビスフェノールF型樹脂、ビスフェノールAD型樹脂、ビスフェノールS型樹脂等が挙げられる。具体的には、三菱化学(株)社製jER815(商品名)、jER828(商品名)、jER834(商品名)、jER1001(商品名)、jER807(商品名)、三井石油化学製エポミックR−710(商品名)、大日本インキ化学工業製EXA1514(商品名)等が例示される。   Examples of the bisphenol type epoxy resin include bisphenol A type resin, bisphenol F type resin, bisphenol AD type resin, bisphenol S type resin and the like. Specifically, jER815 (trade name), jER828 (trade name), jER834 (trade name), jER1001 (trade name), jER807 (trade name), and Mitsui Petrochemical's Epomic R-710 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. (Trade name), Dainippon Ink and Chemicals EXA1514 (trade name), and the like are exemplified.

脂環型エポキシ樹脂としては、ハンツマン社製社製アラルダイトCY−179(商品名)、CY−178(商品名)、CY−182(商品名)、CY−183(商品名)等が例示される。   Examples of the alicyclic epoxy resin include Araldite CY-179 (trade name), CY-178 (trade name), CY-182 (trade name), and CY-183 (trade name) manufactured by Huntsman. .

フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、三菱化学(株)社製jER152(商品名)、jER154(商品名)、ダウケミカル社製DEN431(商品名)、DEN485(商品名)、DEN438(商品名)、DIC社製エピクロンN740(商品名)等、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂として、ハンツマン社製アラルダイトECN1235(商品名)、ECN1273(商品名)、ECN1280(商品名)、日本化薬製EOCN102(商品名)、EOCN103(商品名)、EOCN104(商品名)等が例示される。   Examples of the phenol novolac type epoxy resin include jER152 (trade name), jER154 (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, DEN431 (trade name), DEN485 (trade name), DEN438 (trade name), and DIC manufactured by Dow Chemical. As cresol novolac type epoxy resins such as Epicron N740 (trade name) manufactured by Huntsman, Araldite ECN1235 (trade name), ECN1273 (trade name), ECN1280 (trade name), Nippon Kayaku EOCN102 (trade name), EOCN103 (Product name), EOCN104 (Product name), etc. are exemplified.

各種変性エポキシ樹脂としては、例えば、ウレタン変性ビスフェノールAエポキシ樹脂として旭電化製アデカレジンEPU−6(商品名)、EPU−4(商品名)等が例示される。   Examples of the various modified epoxy resins include Adeka Resin EPU-6 (trade name) and EPU-4 (trade name) manufactured by Asahi Denka as urethane-modified bisphenol A epoxy resins.

これらのエポキシ樹脂は、適宜選択して1種又は2種以上を混合して用いることができる。この中で、ビスフェノール型に代表される2官能エポキシ樹脂は、分子量の違いにより液状から固形まで種々のグレードの樹脂がある。したがって、これらの樹脂は熱硬化性樹脂組成物の粘度調整を行う目的で配合すると好都合である。   These epoxy resins can be appropriately selected and used alone or in combination. Among these, bifunctional epoxy resins represented by bisphenol type include various grades of resins from liquid to solid depending on the difference in molecular weight. Therefore, these resins are conveniently blended for the purpose of adjusting the viscosity of the thermosetting resin composition.

1−1−2. 硬化剤
本発明で用いる硬化剤としては、ジシアンジアミド、芳香族アミン系硬化剤の各種異性体、イミダゾール化合物が挙げられる。硬化性や硬化後の物性が優れる点から、アミド系の硬化剤であるジシアンジアミド(DICY)やイミダゾール化合物が好ましい。
1-1-2. Curing Agent Examples of the curing agent used in the present invention include dicyandiamide, various isomers of aromatic amine curing agents, and imidazole compounds. From the viewpoint of excellent curability and physical properties after curing, dicyandiamide (DICY) and an imidazole compound which are amide-based curing agents are preferable.

ジシアンジアミド(DICY)の具体例としては、三菱化学(株)製のjERキュアーDICY7、DICY15等が挙げられる。   Specific examples of dicyandiamide (DICY) include jER cure DICY7 and DICY15 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

また、DICYを用いる場合には、ウレア系の硬化剤と併用することがより好ましい。DICYはエポキシ樹脂への溶解性がそれほど高くなく、充分に溶解させるためには160℃以上の高温に加熱する必要があるが、ウレア系の硬化剤と併用することにより溶解温度を下げることができる。   Moreover, when using DICY, it is more preferable to use together with a urea type hardening | curing agent. DICY is not very soluble in epoxy resin and needs to be heated to a high temperature of 160 ° C. or higher for sufficient dissolution, but the dissolution temperature can be lowered by using it together with a urea-based curing agent. .

ウレア系の硬化剤としては、例えば、フェニルジメチルウレア(PDMU)、トルエンビスジメチルウレア(TBDMU)等が挙げられる。   Examples of urea-based curing agents include phenyldimethylurea (PDMU) and toluenebisdimethylurea (TBDMU).

熱硬化性樹脂組成物における硬化剤の使用量は、エポキシ樹脂100質量部に対して5〜30質量部である。硬化剤の使用量が5質量部以上であれば、架橋密度が充分になり、また十分な硬化速度が得られる。エポキシ硬化剤が30質量部以下であれば、硬化剤が過剰に存在することによる硬化樹脂の機械物性の低下や硬化樹脂の濁り等の不具合を抑制することができる。   The usage-amount of the hardening | curing agent in a thermosetting resin composition is 5-30 mass parts with respect to 100 mass parts of epoxy resins. If the usage-amount of a hardening | curing agent is 5 mass parts or more, a crosslinking density will become enough and sufficient hardening speed will be obtained. If the epoxy curing agent is 30 parts by mass or less, problems such as a decrease in mechanical properties of the cured resin and turbidity of the cured resin due to the excessive presence of the curing agent can be suppressed.

エポキシ硬化剤として、DICY及びウレア系硬化剤(PDMU、TBDMU等)を併用する場合、それらの使用量は、エポキシ樹脂100質量部に対して、DICYが4〜15質量部、ウレア系硬化剤が3〜10質量部(ただし、DICYとウレア系硬化剤の合計量が7〜20質量部である。)であることが好ましい。   When using DICY and a urea-type curing agent (PDMU, TBDMU, etc.) together as an epoxy curing agent, the amount of use is 4 to 15 parts by mass of DICY and 100% of urea-based curing agent for 100 parts by mass of the epoxy resin. It is preferably 3 to 10 parts by mass (however, the total amount of DICY and urea-based curing agent is 7 to 20 parts by mass).

イミダゾール化合物の例としては、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−ベンジル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−パラトルイル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−メタトルイル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−メタトルイル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−パラトルイル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール等の、1H−イミダゾールの5位の水素をヒドロキシメチル基で、かつ、2位の水素をフェニル基又はトルイル基で置換したイミダゾール化合物が挙げられる。このうち、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−パラトルイル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−メタトルイル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−メタトルイル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−パラトルイル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾールがより好ましい。   Examples of imidazole compounds include 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-benzyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-paratoluyl Such as -4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-methatoruyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-methatoruyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-paratoluyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, etc. Examples include imidazole compounds in which hydrogen at the 5-position of 1H-imidazole is substituted with a hydroxymethyl group, and hydrogen at the 2-position is substituted with a phenyl group or a toluyl group. Among these, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-paratoluyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-methatoruyl-4-methyl -5-Hydroxymethylimidazole, 2-methatoruyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, and 2-paratoluyl-4,5-dihydroxymethylimidazole are more preferable.

また、1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)−2−メチルイミダゾールや、グリシジルエーテル型のエポキシ樹脂と2−メチルイミダゾールを反応させて得られるアダクト化合物が挙げられる。中でもアリールグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂と2−メチルイミダゾールとを反応させて得られるアダクト化合物は、樹脂組成物の硬化物の物性を優れたものとすることができるので好ましい。硬化剤として、イミダゾール化合物を使用する場合、エポキシ樹脂100質量部に対して、イミダゾール化合物が2〜30質量部であることが好ましく、3〜15質量部であることが好ましい。   Further, 1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl) -2-methylimidazole and adduct compounds obtained by reacting glycidyl ether type epoxy resin with 2-methylimidazole can be mentioned. Among them, an adduct compound obtained by reacting an aryl glycidyl ether type epoxy resin with 2-methylimidazole is preferable because the properties of the cured product of the resin composition can be improved. When using an imidazole compound as a hardening | curing agent, it is preferable that an imidazole compound is 2-30 mass parts with respect to 100 mass parts of epoxy resins, and it is preferable that it is 3-15 mass parts.

1−2. 増粘樹脂
本発明で用いる増粘樹脂は、熱硬化性樹脂組成物に配合され、増粘開始温度以上に加熱されることにより、熱硬化性樹脂組成物中で溶解又は膨潤、反応してその粘度を上昇させる。増粘樹脂としては、ポリメチルメタクリレート等からなる増粘粒子や前記硬化剤よりも低温で硬化を開始する硬化剤が挙げられる。
1-2. Thickening resin The thickening resin used in the present invention is blended in the thermosetting resin composition and heated to a temperature higher than the thickening start temperature to dissolve or swell and react in the thermosetting resin composition. Increase viscosity. Examples of the thickening resin include thickening particles made of polymethylmethacrylate and the like, and a curing agent that starts curing at a lower temperature than the curing agent.

1−2−1. 増粘粒子
本発明で用いる増粘粒子としては、単独又は複数の不飽和化合物と架橋性モノマーとを共重合して得られる粒子が例示される。特に限定されないが、アクリル酸エステル系化合物、メタクリル酸エステル系化合物、ビニル化合物の少なくとも1種を単量体単位とする樹脂を含むことが望ましい。
1-2-1. Thickened particles Examples of the thickened particles used in the present invention include particles obtained by copolymerizing one or more unsaturated compounds and a crosslinkable monomer. Although not particularly limited, it is desirable to include a resin having a monomer unit of at least one of an acrylic ester compound, a methacrylic ester compound, and a vinyl compound.

増粘粒子に用いるアクリル酸エステル系化合物とは、アクリル酸エステル構造を有する化合物とその誘導体をいい、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等が挙げられる。   The acrylate ester compound used for the thickening particles refers to a compound having an acrylate structure and derivatives thereof, such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, Examples thereof include sec-butyl acrylate, t-butyl acrylate, n-hexyl acrylate, cyclohexyl acrylate and the like.

増粘粒子に用いるメタクリル酸エステル化合物とは、メタクリル酸エステル構造を有する化合物とその誘導体をいい、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート等が挙げられる。   The methacrylic acid ester compound used for the thickening particles refers to a compound having a methacrylic acid ester structure and a derivative thereof, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, n-hexyl methacrylate. And cyclohexyl methacrylate.

増粘粒子に用いるビニル化合物とは、重合可能なビニル構造を有する化合物をいい、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン及びこれらの芳香環がアルキル基やハロゲン原子等の種々の官能基で置換された化合物が挙げられる。   The vinyl compound used for the thickening particles refers to a compound having a polymerizable vinyl structure. For example, styrene, α-methylstyrene, divinylbenzene, and these aromatic rings are various functional groups such as alkyl groups and halogen atoms. Examples include substituted compounds.

また、増粘粒子は、メタクリル酸エステル系化合物、アクリル酸エステル系化合物、ビニル系化合物の1種類又は複数種類の重合単位からなる重合体であってもよく、構造の異なる複数種類の樹脂を混合した樹脂であってもよい。さらに、(1)アクリル酸エステル系化合物又はメタクリル酸エステル系化合物、ジエン系化合物の少なくとも1種からなる重合体と、(2)アクリル酸エステル系化合物又はメタクリル酸エステル系化合物とラジカル重合性不飽和カルボン酸とからなる重合体と、に、(3)金属イオンを添加することでイオン架橋させた複合樹脂であってもよい。   Further, the thickening particles may be a polymer composed of one kind or plural kinds of polymerization units of a methacrylic ester compound, an acrylic ester compound and a vinyl compound, and a plurality of kinds of resins having different structures are mixed. Resin may be used. Furthermore, (1) a polymer comprising at least one of an acrylate ester compound, a methacrylic ester compound, and a diene compound, and (2) an acrylic ester compound or a methacrylic ester compound and a radical polymerizable unsaturated compound. (3) A composite resin that is ion-crosslinked by adding metal ions to a polymer composed of a carboxylic acid.

増粘粒子としては、ゼフィアックF325やゼフィアックF320(いずれもアイカ工業(株)製)のような、コアシェル構造を有さないポリメチルメタクリレートからなる市販品を用いることもできる。なお、コアシェル構造を有するポリメチルメタクリレートは熱硬化性樹脂組成物中において膨潤し難く、粘度を上昇させる効果が低いため好ましくない。   As the thickening particles, commercially available products made of polymethylmethacrylate having no core-shell structure, such as Zefiac F325 and Zefiac F320 (both manufactured by Aika Industry Co., Ltd.) can also be used. Polymethyl methacrylate having a core-shell structure is not preferable because it hardly swells in the thermosetting resin composition and has a low effect of increasing the viscosity.

増粘粒子の粒径等については特に限定されないが、平均粒子径が0.3〜10μm、好適には、0.5〜8μmであることが望ましい。該増粘粒子は、加熱により1〜50μmに膨潤する。増粘粒子の含有量は、エポキシ樹脂100質量部に対して5〜40質量部であることが好ましく、6〜30質量部であることがより好ましく、8〜20質量部であることが特に好ましい。   The particle diameter of the thickening particles is not particularly limited, but the average particle diameter is preferably 0.3 to 10 μm, and preferably 0.5 to 8 μm. The thickening particles swell to 1 to 50 μm by heating. The content of the thickening particles is preferably 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin, more preferably 6 to 30 parts by mass, and particularly preferably 8 to 20 parts by mass. .

1−2−2. 低温硬化剤
本発明で増粘樹脂として用いる硬化剤としては、前述の硬化剤のうち、熱硬化性樹脂組成物に配合される硬化剤よりも低温で硬化を開始する硬化剤(以下、「低温硬化剤」ともいう)である。例えば、脂肪族アミン、脂環式アミン、変性脂肪族アミン、変性脂環式アミン、芳香族アミン、ポリアミドアミン、メルカプタン、酸無水物、三級アミン触媒、潜在性硬化剤、などが挙げられる。前述の硬化剤より低温で反応する硬化剤であれば、特に限定されないが、脂肪族アミン、脂環式アミン、変性脂肪族アミン、変性脂環式アミン、三級アミン触媒が好ましい。
1-2-2. Low-temperature curing agent As the curing agent used as the thickening resin in the present invention, among the above-mentioned curing agents, a curing agent that starts curing at a lower temperature than the curing agent blended in the thermosetting resin composition (hereinafter referred to as “low temperature”). It is also referred to as “curing agent”. Examples include aliphatic amines, alicyclic amines, modified aliphatic amines, modified alicyclic amines, aromatic amines, polyamide amines, mercaptans, acid anhydrides, tertiary amine catalysts, latent curing agents, and the like. Although it will not specifically limit if it is a hardening | curing agent which reacts at low temperature rather than the above-mentioned hardening | curing agent, An aliphatic amine, an alicyclic amine, a modified aliphatic amine, a modified alicyclic amine, and a tertiary amine catalyst are preferable.

低温硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂100質量部に対して1〜15質量部が好ましく、1〜10質量部がより好ましい。   1-15 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of epoxy resins, and, as for content of a low temperature hardening | curing agent, 1-10 mass parts is more preferable.

1−3. 発泡粒子
本発明で用いる発泡粒子は、発泡開始温度以上に加熱することにより、発泡粒子が膨張する熱膨張性の発泡粒子である。発泡粒子は熱膨張性マイクロカプセルの発泡粒子であることが好ましい。熱膨張性マイクロカプセルの発泡粒子としては、揮発性液体から成る発泡剤を含む熱膨脹性熱可塑性重合体粒子を挙げることができる。この粒子は微細な粒子であることが、本発明の目的に特に好ましい。
1-3. Expanded particle The expanded particle used in the present invention is a thermally expandable expanded particle in which the expanded particle expands when heated to the foaming start temperature or higher. The expanded particles are preferably expanded particles of thermally expandable microcapsules. Examples of the expanded particles of the thermally expandable microcapsule include thermally expandable thermoplastic polymer particles containing a foaming agent composed of a volatile liquid. It is particularly preferable for the purpose of the present invention that the particles are fine particles.

該揮発性液体発泡剤としてはとくに限定はないが、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン、ブテン、イソブテン、n−ペンタン、ネオペンタン、ヘキサン又はヘプタン等の脂肪族炭化水素類、ジクロロテトラフロロエタン、1,1−ジクロロジフルオロエチレン等の各種ハロゲン化脂肪族炭化水素類等を用いることができる。発泡粒子は、固体に限定されず、樹脂組成物中に分散させた揮発性液体の微細な液滴であってもよい。   The volatile liquid blowing agent is not particularly limited, but ethane, ethylene, propane, propylene, butane, butene, isobutene, n-pentane, neopentane, hexane, heptane and other aliphatic hydrocarbons, dichlorotetrafluoroethane, Various halogenated aliphatic hydrocarbons such as 1,1-dichlorodifluoroethylene can be used. The expanded particles are not limited to a solid, and may be fine droplets of a volatile liquid dispersed in a resin composition.

市販品として、松本油脂製薬社製の「マツモトマイクロスフェアー(登録商標)」や日本フィライト社製の「EXPANCEL(登録商標)」として入手可能である。   Commercially available products are “Matsumoto Microsphere (registered trademark)” manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. and “EXPANCEL (registered trademark)” manufactured by Nippon Philite.

発泡樹脂シートにおける発泡粒子の含有量は、5〜20質量%であり、7〜15質量%が好ましい。発泡粒子の発泡開始温度は、通常90〜140℃であり、90〜130℃であることが好ましい。   Content of the expanded particle in a foamed resin sheet is 5-20 mass%, and 7-15 mass% is preferable. The foaming start temperature of the foamed particles is usually 90 to 140 ° C, and preferably 90 to 130 ° C.

1−4. 発泡樹脂シートに内設される強化繊維基材
本発明の発泡樹脂シートは、強度・剛性向上の目的で強化繊維基材が内設されていることが好ましい。強化繊維基材としては、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、高強度ポリエチレン繊維などの有機繊維;炭素繊維、グラファイト繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維などの無機繊維;で構成されていることが好ましい。これらの強化繊維基材は、織物、編物、組紐、不織布状のシート状物などの形態で用いることができる。
1-4. Reinforcing fiber base material provided in the foamed resin sheet The foamed resin sheet of the present invention preferably has a reinforcing fiber base material provided for the purpose of improving strength and rigidity. The reinforcing fiber substrate is composed of organic fibers such as aromatic polyamide fibers, aromatic polyester fibers, and high-strength polyethylene fibers; inorganic fibers such as carbon fibers, graphite fibers, glass fibers, alumina fibers, and boron fibers. It is preferable. These reinforcing fiber base materials can be used in the form of a woven fabric, a knitted fabric, a braid, a non-woven sheet.

強化繊維基材の厚みは特に限定されず、発泡樹脂シートの厚さや用途に応じて適宜調整される。発泡樹脂シートに内設される強化繊維基材の含有量は、30〜500g/m2が好ましく、30〜300g/m2がより好ましい。この範囲である場合、発泡樹脂シートの取扱性が高い。 The thickness of the reinforcing fiber substrate is not particularly limited, and is appropriately adjusted according to the thickness and use of the foamed resin sheet. The content of the reinforcing fiber substrate to be provided inside the foamed resin sheet is preferably 30~500g / m 2, 30~300g / m 2 is more preferable. In this range, the handleability of the foamed resin sheet is high.

1−5. その他の添加剤
本発明において熱硬化性樹脂組成物には、難燃剤としてリン系難燃剤が配合されていてもよい。リン系難燃剤としては、分子中にリン原子を含むものであれば特に限定されず、例えば、リン酸エステル、縮合リン酸エステル、ホスファゼン化合物、ポリリン酸塩などの有機リン化合物や赤リンなどが挙げられる。
1-5. Other Additives In the present invention, the thermosetting resin composition may contain a phosphorus-based flame retardant as a flame retardant. The phosphorus-based flame retardant is not particularly limited as long as it contains a phosphorus atom in the molecule, and examples thereof include organic phosphorus compounds such as phosphate esters, condensed phosphate esters, phosphazene compounds, and polyphosphates, and red phosphorus. Can be mentioned.

リン酸エステルは、リン酸とアルコール化合物又はフェノール化合物とのエステル化合物をいう。本発明においてはリン酸エステルを配合することにより、繊維強化複合材料に難燃性を付与することができる。   Phosphate ester refers to an ester compound of phosphoric acid and an alcohol compound or a phenol compound. In the present invention, flame retardancy can be imparted to the fiber-reinforced composite material by blending a phosphate ester.

リン酸エステルの具体例としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ(2−エチルヘキシル)ホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、トリス(フェニルフェニル)ホスフェート、トリナフチルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、ジフェニル(2−エチルヘキシル)ホスフェート、ジ(イソプロピルフェニル)フェニルホスフェート、モノイソデシルホスフェート、2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、メラミンホスフェート、ジメラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、トリフェニルホスフィンオキサイド、トリクレジルホスフィンオキサイド、メタンホスホン酸ジフェニル、フェニルホスホン酸ジエチル、レゾルシノールポリフェニルホスフェート、レゾルシノールポリ(ジ−2,6−キシリル)ホスフェート、ビスフェノールAポリクレジルホスフェート、ハイドロキノンポリ(2,6−キシリル)ホスフェート並びにこれらの縮合物などの縮合リン酸エステルを挙げることができる。   Specific examples of phosphate esters include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, tri (2-ethylhexyl) phosphate, tributoxyethyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, tris (isopropylphenyl) Phosphate, tris (phenylphenyl) phosphate, trinaphthyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, xylenyl diphenyl phosphate, diphenyl (2-ethylhexyl) phosphate, di (isopropylphenyl) phenyl phosphate, monoisodecyl phosphate, 2-acryloyloxyethyl Acid phosphate, 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate, diphenyl 2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, melamine phosphate, dimelamine phosphate, melamine pyrophosphate, triphenylphosphine oxide, tricresylphosphine oxide, diphenyl methanephosphonate, diethyl phenylphosphonate, resorcinol poly Mention may be made of condensed phosphates such as phenyl phosphate, resorcinol poly (di-2,6-xylyl) phosphate, bisphenol A polycresyl phosphate, hydroquinone poly (2,6-xylyl) phosphate and condensates thereof.

縮合リン酸エステルとしては、レゾルシノールビス(ジ2,6−キシリル)ホスフェート、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)などが挙げられる。レゾルシノールビス(ジ2,6−キシリル)ホスフェートの市販品としては、PX−200(大八化学工業(株)製)が挙げられる。レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)の市販品としては、CR−733S(大八化学工業(株)製)が挙げられる。ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)の市販品としては、CR−741(大八化学工業(株)製)が挙げられる。中でも、硬化性及び耐熱性に優れる点から、レゾルシノールビス(ジ2,6−キシリル)ホスフェートが好ましく用いられる。   Examples of the condensed phosphate ester include resorcinol bis (di2,6-xylyl) phosphate, resorcinol bis (diphenyl phosphate), bisphenol A bis (diphenyl phosphate), and the like. As a commercial product of resorcinol bis (di2,6-xylyl) phosphate, PX-200 (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) can be mentioned. Examples of commercially available resorcinol bis (diphenyl phosphate) include CR-733S (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.). Examples of commercially available products of bisphenol A bis (diphenyl phosphate) include CR-741 (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.). Among these, resorcinol bis (di2,6-xylyl) phosphate is preferably used from the viewpoint of excellent curability and heat resistance.

ホスファゼン化合物は、分子中にリン原子と窒素原子とを含有することにより、FRPに難燃性を付与することができる。ホスファゼン化合物は、ハロゲン原子を含まず、分子中にホスファゼン構造を持つ化合物であれば特に限定されない。ホスファゼン化合物の市販品としては、SPR−100、SA−100、SPB−100、SPB−100L(以上、大塚化学(株)製)、FP−100、FP−110(以上、伏見製薬所製)が挙げられる。   The phosphazene compound can impart flame retardancy to FRP by containing a phosphorus atom and a nitrogen atom in the molecule. The phosphazene compound is not particularly limited as long as it does not contain a halogen atom and has a phosphazene structure in the molecule. Commercially available phosphazene compounds include SPR-100, SA-100, SPB-100, SPB-100L (above, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.), FP-100, FP-110 (above, manufactured by Fushimi Pharmaceutical). Can be mentioned.

リン原子の難燃効果はリン原子の炭化物形成の促進効果によるものと考えられており、熱硬化性樹脂組成物中のリン原子含有率に影響を受ける。本発明において、熱硬化性樹脂組成物中のリン原子の含有率は、1.2〜4.0質量%であることが好ましく、1.4〜4.0質量%であることがさらに好ましい。リン原子含有率が1.2質量%未満である場合、難燃効果が十分に得られないことがあり、4.0質量%を超える場合、FRPの耐熱性や力学特性、特に剛性やシャルピー衝撃値が低下する場合がある。ここでいうリン含有率(質量%)は、リン原子の質量(g)/全樹脂組成物の質量(g)×100で求められる。なお、熱硬化性樹脂組成物中のリン原子含有率は、上述の計算方法により求めることも、熱硬化性樹脂組成物やFRPの有機元素分析やICP−MS(誘導結合プラズマ質量分析)などにより求めることもできる。   The flame retardant effect of phosphorus atoms is considered to be due to the promoting effect of phosphorus carbide formation, and is affected by the phosphorus atom content in the thermosetting resin composition. In this invention, it is preferable that the content rate of the phosphorus atom in a thermosetting resin composition is 1.2-4.0 mass%, and it is further more preferable that it is 1.4-4.0 mass%. When the phosphorus atom content is less than 1.2% by mass, the flame retardant effect may not be sufficiently obtained. When it exceeds 4.0% by mass, the heat resistance and mechanical properties of FRP, particularly the rigidity and Charpy impact The value may decrease. The phosphorus content (mass%) here is determined by the mass of phosphorus atoms (g) / the mass of the total resin composition (g) × 100. The phosphorus atom content in the thermosetting resin composition can be obtained by the above-described calculation method, or by organic element analysis of the thermosetting resin composition or FRP, ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry), or the like. You can ask for it.

上記リン系難燃剤の中でも、取扱性が良好であり、かつ透明な色味の樹脂硬化物が得られることから、リン酸エステル及びホスファゼン化合物が好ましく用いられる。   Among the phosphorus-based flame retardants, a phosphoric ester and a phosphazene compound are preferably used since the handleability is good and a transparent resin cured product is obtained.

1−6. 発泡樹脂シートの製造方法
本発明の発泡樹脂シートは、エポキシ樹脂及び硬化剤を含んで成る熱硬化性樹脂組成物と、増粘樹脂と、未発泡の発泡粒子との混合物をシート化することにより製造できる。
1-6. Method for Producing Foamed Resin Sheet The foamed resin sheet of the present invention is obtained by forming a sheet of a mixture of a thermosetting resin composition containing an epoxy resin and a curing agent, a thickening resin, and unfoamed foam particles. Can be manufactured.

先ず、エポキシ樹脂、硬化剤、未発泡の発泡粒子、増粘樹脂を所定温度で混練して樹脂組成物を調製する。   First, an epoxy resin, a curing agent, unfoamed expanded particles, and a thickening resin are kneaded at a predetermined temperature to prepare a resin composition.

増粘樹脂として増粘粒子を用いる場合、混練時の温度は、40〜120℃が好ましく、50〜100℃がより好ましく、50〜90℃が特に好ましい。120℃を超える場合、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応が進行し、得られる発泡樹脂シートの保存安定性が低下する場合がある。40℃未満である場合、樹脂組成物の粘度が高く、実質的に混練が困難となる場合がある。   When thickening particles are used as the thickening resin, the temperature during kneading is preferably 40 to 120 ° C, more preferably 50 to 100 ° C, and particularly preferably 50 to 90 ° C. When exceeding 120 degreeC, the curing reaction of an epoxy resin and a hardening | curing agent may advance, and the storage stability of the foamed resin sheet obtained may fall. When it is less than 40 ° C., the viscosity of the resin composition is high, and it may be difficult to knead substantially.

増粘樹脂として低温硬化剤を用いる場合、混練時の温度は、30〜80℃が好ましく、30〜70℃がより好ましい。80℃を超える場合、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応が進行し、得られる発泡樹脂シートの保存安定性が低下する場合がある。30℃未満である場合、樹脂組成物の粘度が高く、実質的に混練が困難となる場合がある。   When a low-temperature curing agent is used as the thickening resin, the temperature during kneading is preferably 30 to 80 ° C, more preferably 30 to 70 ° C. When it exceeds 80 degreeC, hardening reaction of an epoxy resin and a hardening | curing agent may advance, and the storage stability of the foamed resin sheet obtained may fall. When it is less than 30 ° C., the viscosity of the resin composition is high, and it may be difficult to knead substantially.

混練は、発泡粒子が発泡を開始しない条件で行う必要があり、発泡粒子の発泡開始温度よりも5℃以上低い温度で行うことが好ましく、10℃以上低い温度で行うことがより好ましい。   The kneading needs to be performed under the condition that the expanded particles do not start expansion, and is preferably performed at a temperature lower by 5 ° C. or more than the expansion start temperature of the expanded particles, and more preferably performed at a temperature lower by 10 ° C. or more.

混練は従来公知の装置を用いて行うことができる。具体的には、ロールミル、プラネタリーミキサー、ニーダー、エクストルーダー、バンバリーミキサー、攪拌翼を供えた混合容器、横型混合槽などが挙げられる。各成分の混練は、大気中又は不活性ガス雰囲気下で行うことができる。大気中で混練が行われる場合は、温度、湿度管理された雰囲気が好ましい。   Kneading can be performed using a conventionally known apparatus. Specific examples include a roll mill, a planetary mixer, a kneader, an extruder, a Banbury mixer, a mixing vessel provided with a stirring blade, and a horizontal mixing vessel. Each component can be kneaded in the air or in an inert gas atmosphere. When kneading is performed in the air, an atmosphere in which temperature and humidity are controlled is preferable.

このようにして得られた樹脂の混合物は公知の方法でシート加工される。シート加工の方法は、特に制限がなく、従来公知のいかなる方法も採用できる。具体的には、ホットメルト法が好適に採用できる。ホットメルト法は、剥離紙や剥離フィルム等の支持体上に樹脂の混合物を薄いフィルム状に塗布して樹脂シートを製造する方法である。樹脂混合物をフィルム状に塗布する方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知のいずれの方法を用いることもできる。具体的には、ダイ押し出し、アプリケーター、リバースロールコーター、コンマコーターなどを利用して、支持体上に樹脂混合物を流延、キャストをすることにより、発泡樹脂シートを製造することができる。発泡樹脂シートを製造する際の樹脂混合物の温度としては、樹脂混合物の組成、粘度、発泡粒子の発泡開始温度に応じて適宜決定される。   The resin mixture thus obtained is processed into a sheet by a known method. The sheet processing method is not particularly limited, and any conventionally known method can be adopted. Specifically, a hot melt method can be suitably employed. The hot melt method is a method for producing a resin sheet by applying a resin mixture in a thin film form on a support such as release paper or release film. The method for applying the resin mixture in the form of a film is not particularly limited, and any conventionally known method can be used. Specifically, a foamed resin sheet can be produced by casting and casting a resin mixture on a support using a die extrusion, an applicator, a reverse roll coater, a comma coater, or the like. The temperature of the resin mixture at the time of producing the foamed resin sheet is appropriately determined according to the composition of the resin mixture, the viscosity, and the foaming start temperature of the foamed particles.

発泡樹脂シートの樹脂量は特に規定されないが、取扱性を高くするためには、100〜2000g/m2が好ましく、100〜1000g/m2がより好ましい。 Although the resin amount of the foamed resin sheet is not particularly defined, it is preferably 100 to 2000 g / m 2 , and more preferably 100 to 1000 g / m 2 in order to improve the handleability.

強化繊維基材が内設される発泡樹脂シートを製造する場合、上記で作製した樹脂シートを強化繊維基材に積層して加圧下に加熱することにより、樹脂混合物を強化繊維基材に含浸させることにより製造される。   When producing a foamed resin sheet in which a reinforcing fiber base is installed, the resin sheet prepared above is laminated on the reinforcing fiber base and heated under pressure to impregnate the reinforcing fiber base with the resin mixture. It is manufactured by.

本発明の発泡樹脂シートは、シート加工後に該樹脂混合物を増粘させることが好ましい。増粘の方法としては加熱が好ましい。加熱温度は、増粘樹脂が膨潤又は溶解、反応する温度(増粘開始温度)以上であって且つ発泡粒子の発泡開始温度未満であり、発泡粒子の発泡開始温度よりも5℃以上低い温度であることが好ましく、10℃以上低い温度であることがより好ましい。   The foamed resin sheet of the present invention preferably thickens the resin mixture after sheet processing. Heating is preferred as a method for thickening. The heating temperature is equal to or higher than the temperature at which the thickening resin swells, dissolves and reacts (thickening start temperature) and is lower than the foaming start temperature of the foamed particles, and is 5 ° C. or more lower than the foaming start temperature of the foamed particles. It is preferable that the temperature is lower by 10 ° C. or more.

1−7. 発泡樹脂シートの使用方法
本発明の発泡樹脂シートは、発泡粒子の発泡開始温度以上の温度に加熱することにより、発泡粒子がシート内で膨張する。発泡樹脂シート内の樹脂は、増粘粒子によって増粘されているため、シート内で膨張した発泡粒子はシート内部に留まり、シート外に離脱し難い。そのため、発泡樹脂シートは、発泡開始温度以上に加熱されると、その見かけの体積が増大する。発泡後の発泡樹脂シートの見かけ体積は、発泡前の発泡樹脂シートの1.5〜10倍であることが好ましく、2〜5倍であることがより好ましい。
1-7. Method for Using Foamed Resin Sheet In the foamed resin sheet of the present invention, the foamed particles expand in the sheet by heating to a temperature equal to or higher than the foaming start temperature of the foamed particles. Since the resin in the foamed resin sheet is thickened by the thickening particles, the foamed particles that have expanded in the sheet remain inside the sheet and are difficult to separate out of the sheet. Therefore, when the foamed resin sheet is heated to the foaming start temperature or higher, the apparent volume increases. The apparent volume of the foamed resin sheet after foaming is preferably 1.5 to 10 times that of the foamed resin sheet before foaming, and more preferably 2 to 5 times.

本発明の発泡樹脂シートは、その表面に繊維強化熱硬化性樹脂(FRP)から成るスキン層を形成することにより、芯部に発泡コア層を有するFRP複合成形体を製造することができる。   The foamed resin sheet of the present invention can produce an FRP composite molded body having a foamed core layer at the core by forming a skin layer made of a fiber reinforced thermosetting resin (FRP) on the surface thereof.

2.FRP複合成形体
本発明のFRP複合成形品は、上記発泡樹脂シートを発泡させて成る発泡コア層と、この発泡コア層の少なくとも一表面に形成されるFRPから成るスキン層と、から構成される。FRPから成るスキン層は通常、スキン層作製用プリプレグを用いて作製される。
2. FRP composite molded article The FRP composite molded article of the present invention comprises a foam core layer formed by foaming the foamed resin sheet, and a skin layer made of FRP formed on at least one surface of the foam core layer. . A skin layer made of FRP is usually produced using a prepreg for producing a skin layer.

2−1. スキン層作製用プリプレグ
本発明においてスキン層作製用プリプレグは、特に限定されず、従来公知のプリプレグを用いることができる。特に、高温プレス成形時に短時間で硬化ができ、樹脂フローが制御されたプレス成形用のプリプレグが好ましい。以下、好ましいスキン層作製用プリプレグについて説明する。
2-1. Skin Layer Preparation Prepreg In the present invention, the skin layer preparation prepreg is not particularly limited, and a conventionally known prepreg can be used. In particular, a prepreg for press molding that can be cured in a short time during high-temperature press molding and the resin flow is controlled is preferable. Hereinafter, a preferred prepreg for preparing a skin layer will be described.

スキン層作製用プリプレグは、強化繊維基材とエポキシ樹脂組成物[A]とから成る。エポキシ樹脂組成物[A]は強化繊維基材内に一部又は全部が含浸して、強化繊維基材と一体化している。エポキシ樹脂組成物[A]は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、増粘粒子とを含んでなる。   The prepreg for skin layer preparation is composed of a reinforcing fiber substrate and an epoxy resin composition [A]. The epoxy resin composition [A] is partly or wholly impregnated in the reinforcing fiber base material and integrated with the reinforcing fiber base material. The epoxy resin composition [A] includes an epoxy resin, a curing agent, and thickening particles.

スキン層作製用プリプレグは、本来の粘度が低い樹脂組成物を用いており、その樹脂組成物の粘度を所定温度帯において増粘粒子を用いて増粘させている。そのため、エポキシ樹脂組成物[A]の粘度変化が緩やかになる領域(温度帯)が形成され、該領域においてプレス成形することにより、高い樹脂含浸性を得ることができ、かつスキン層作製用プリプレグ内からの樹脂フローを抑制できる。その結果、プリプレグを用いて作製されるFRPは樹脂枯れ等の成形不良が生じ難い。一方、使用するエポキシ樹脂等を適宜選択して樹脂組成物自体の粘度を高くする方法や、揺変剤等を用いて樹脂組成物の粘度を高くする従来の方法の場合、該樹脂組成物の粘度は全体的に上昇する。この場合、樹脂フローを抑制することはできるが、樹脂組成物の含浸性は低下する。その結果、このようにして粘度を上昇させた樹脂組成物を用いて作製されたプリプレグは、樹脂の未含浸部分が多く、該プリプレグを用いて作製するFRPにはボイドが多く形成される。   The prepreg for preparing the skin layer uses a resin composition having a low original viscosity, and the viscosity of the resin composition is increased by using thickening particles in a predetermined temperature range. Therefore, a region (temperature zone) in which the viscosity change of the epoxy resin composition [A] is moderate is formed, and high resin impregnation property can be obtained by press molding in the region, and the prepreg for skin layer preparation Resin flow from the inside can be suppressed. As a result, FRP produced using a prepreg is unlikely to cause molding defects such as resin wilt. On the other hand, in the case of a method of appropriately selecting an epoxy resin to be used and increasing the viscosity of the resin composition itself, or a conventional method of increasing the viscosity of the resin composition using a thixotropic agent or the like, The viscosity increases overall. In this case, the resin flow can be suppressed, but the impregnation property of the resin composition is lowered. As a result, the prepreg produced using the resin composition having an increased viscosity in this way has many unimpregnated portions of the resin, and the FRP produced using the prepreg has many voids.

エポキシ樹脂組成物[A]の含有率(RC)は、スキン層作製用プリプレグの全質量を基準として、15〜60質量%であることが好ましく、20〜50質量%であることがより好ましく、25〜45質量%であることが特に好ましい。含有率が15質量%未満である場合は、得られる繊維強化複合材料に空隙などが発生し、機械特性等を低下させる場合がある。含有率が60質量%を超える場合は、強化繊維による補強効果が不十分となり、機械特性等を低下させる場合がある。   The content (RC) of the epoxy resin composition [A] is preferably 15 to 60% by mass, more preferably 20 to 50% by mass based on the total mass of the prepreg for skin layer preparation, It is especially preferable that it is 25-45 mass%. When the content is less than 15% by mass, voids and the like are generated in the obtained fiber-reinforced composite material, and mechanical properties and the like may be deteriorated. When the content exceeds 60% by mass, the reinforcing effect by the reinforcing fibers becomes insufficient, and the mechanical properties and the like may be deteriorated.

ここで、エポキシ樹脂組成物の含有率(RC)は、プリプレグを硫酸に浸漬し、プリプレグ内に含浸している樹脂組成物を溶出させることにより求められる。具体的には以下の方法により求められる。   Here, the content (RC) of the epoxy resin composition is determined by immersing the prepreg in sulfuric acid and eluting the resin composition impregnated in the prepreg. Specifically, it is obtained by the following method.

先ず、プリプレグを100mm×100mmに切り出して試験片を作製し、その質量を測定する。次いで、このプリプレグの試験片を硫酸中に浸漬して必要により煮沸する。これにより、プリプレグ内に含浸している樹脂を分解して硫酸中に溶出させる。その後、残った繊維をろ別して硫酸で洗浄後、乾燥させて繊維の質量を測定する。硫酸による分解操作の前後の質量変化からエポキシ樹脂組成物[A]の含有率を算出する。   First, a prepreg is cut out to 100 mm × 100 mm to produce a test piece, and its mass is measured. Next, this prepreg test piece is immersed in sulfuric acid and boiled as necessary. Thereby, the resin impregnated in the prepreg is decomposed and eluted in sulfuric acid. Thereafter, the remaining fibers are filtered off, washed with sulfuric acid, dried, and the mass of the fibers is measured. The content rate of the epoxy resin composition [A] is calculated from the mass change before and after the decomposition operation with sulfuric acid.

スキン層作製用プリプレグの形態は、強化繊維と、前記強化繊維間に含浸されたエポキシ樹脂組成物[A]とからなる強化繊維層と、前記強化繊維層の表面に被覆された樹脂被覆層とからなることが好ましい。樹脂被覆層の厚みは2〜50μmが好ましい。樹脂被覆層の厚みが2μm未満の場合、タック性が不十分となり、プリプレグの成形加工性が著しく低下する場合がある。樹脂被覆層の厚みが50μmを超える場合、プリプレグを均質な厚みでロール状に巻き取ることが困難となり、成形精度が著しく低下する場合がある。樹脂被覆層の厚みは、5〜45μmがより好ましく、10〜40μmが特に好ましい。   The form of the prepreg for preparing the skin layer is as follows: a reinforcing fiber layer comprising a reinforcing fiber and an epoxy resin composition [A] impregnated between the reinforcing fibers, and a resin coating layer coated on the surface of the reinforcing fiber layer. Preferably it consists of. The thickness of the resin coating layer is preferably 2 to 50 μm. When the thickness of the resin coating layer is less than 2 μm, the tackiness becomes insufficient, and the molding processability of the prepreg may be significantly lowered. When the thickness of the resin coating layer exceeds 50 μm, it is difficult to wind the prepreg into a roll with a uniform thickness, and the molding accuracy may be significantly reduced. The thickness of the resin coating layer is more preferably 5 to 45 μm, and particularly preferably 10 to 40 μm.

2−1−2. 強化繊維基材
強化繊維基材としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、ポリエステル繊維、セラミック繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、金属繊維、鉱物繊維、岩石繊維及びスラッグ繊維から成る基材が例示される。これらの強化繊維の中でも、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維が好ましい。比強度、比弾性率が良好で、軽量かつ高強度のFRPが得られる点で、炭素繊維がより好ましい。引張強度に優れる点でポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維が特に好ましい。
2-1-2. Reinforced fiber substrate Reinforced fiber substrate includes carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, silicon carbide fiber, polyester fiber, ceramic fiber, alumina fiber, boron fiber, metal fiber, mineral fiber, rock fiber and slug fiber. Examples are materials. Among these reinforcing fibers, carbon fibers, glass fibers, and aramid fibers are preferable. Carbon fiber is more preferable in that it has good specific strength and specific elastic modulus, and provides a lightweight and high-strength FRP. Polyacrylonitrile (PAN) -based carbon fibers are particularly preferable in terms of excellent tensile strength.

強化繊維にPAN系炭素繊維を用いる場合、その引張弾性率は、100〜600GPaであることが好ましく、200〜500GPaであることがより好ましく、230〜450GPaであることが特に好ましい。また、引張強度は2000〜10000MPa、好ましくは3000〜8000MPaである。炭素繊維の直径は4〜20μmが好ましく、5〜10μmがより好ましい。このような炭素繊維を用いることにより、得られるFRPの機械特性を向上できる。   When PAN-based carbon fiber is used as the reinforcing fiber, the tensile elastic modulus is preferably 100 to 600 GPa, more preferably 200 to 500 GPa, and particularly preferably 230 to 450 GPa. The tensile strength is 2000 to 10000 MPa, preferably 3000 to 8000 MPa. The diameter of the carbon fiber is preferably 4 to 20 μm, and more preferably 5 to 10 μm. By using such a carbon fiber, the mechanical properties of the obtained FRP can be improved.

強化繊維基材はシート状に形成して用いることが好ましい。強化繊維基材シートとしては、例えば、多数本の強化繊維を一方向に引き揃えたシートや、平織や綾織などの二方向織物、多軸織物、不織布、マット、ニット、組紐、強化繊維を抄紙した紙などを挙げることができる。   The reinforcing fiber substrate is preferably used in the form of a sheet. Examples of the reinforcing fiber base sheet include, for example, a sheet in which a large number of reinforcing fibers are aligned in one direction, bi-directional woven fabrics such as plain weave and twill weave, multiaxial woven fabric, non-woven fabric, mat, knit, braid, and reinforcing fibers. And the like.

多軸織物とは、一般に、一方向に引き揃えた強化繊維の束をシート状にして角度を変えて積層したもの(多軸織物基材)を、ナイロン糸、ポリエステル糸、ガラス繊維糸等のステッチ糸で、この積層体を厚さ方向に貫通して、積層体の表面と裏面の間を表面方向に沿って往復しステッチした織物をいう。多軸織物の場合、400〜2000TEXの炭素繊維束を用い、各層間の繊維重量が50〜1000g/m2になるように織られたものであることが好ましい。 In general, multiaxial woven fabric is a sheet of a bundle of reinforcing fibers aligned in one direction and laminated at different angles (multiaxial woven fabric substrate) such as nylon yarn, polyester yarn, glass fiber yarn, etc. It refers to a woven fabric that is stitched through the laminated body in the thickness direction with a stitch yarn and reciprocated along the surface direction between the front surface and the back surface of the laminated body. In the case of a multiaxial woven fabric, a carbon fiber bundle of 400 to 2000 TEX is preferably used and woven so that the fiber weight between each layer is 50 to 1000 g / m 2 .

好ましい炭素繊維多軸織物の例としては、〔+45/−45〕、〔−45/+45〕、〔0/90〕、〔0/+45/−45〕、〔0/−45/+45〕、〔0/+45/90/−45〕等を挙げることができる。0、±45、90は、多軸織物を構成する各層の積層角度を表し、それぞれ一方向に引き揃えた強化繊維の繊維軸方向が、織物の長さ方向に対して0°、±45°、90°であることを示している。積層角度はこれらの角度に限定されず、任意の角度とすることができる。   Examples of preferred carbon fiber multiaxial fabrics include [+ 45 / −45], [−45 / + 45], [0/90], [0 / + 45 / −45], [0 / −45 / + 45], [ 0 / + 45/90 / −45] and the like. 0, ± 45, 90 represents the lamination angle of each layer constituting the multiaxial woven fabric, and the fiber axis directions of the reinforcing fibers aligned in one direction are 0 °, ± 45 ° with respect to the length direction of the woven fabric. , 90 °. The stacking angle is not limited to these angles, and can be any angle.

シート状の強化繊維基材の厚さは、0.01〜3mmが好ましく、0.1〜1.5mmがより好ましい。これらの強化繊維基材は、公知のサイズ剤を公知の含有量で含んでいても良い。   The thickness of the sheet-like reinforcing fiber base is preferably 0.01 to 3 mm, and more preferably 0.1 to 1.5 mm. These reinforcing fiber bases may contain a known sizing agent in a known content.

2−1−3. エポキシ樹脂組成物[A]
スキン層作製用プリプレグのエポキシ樹脂組成物[A]は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、増粘粒子と、を含んで成る。これらの各成分の種類や配合量は、上記(1−1−1)、(1−1−2)、(1−2−1)において説明したとおりである。本発明で用いる増粘粒子としては、ポリメチルメタクリレートが好ましく、ゼフィアックF325やゼフィアックF320(いずれもアイカ工業(株))のような、コアシェル構造を有さないポリメチルメタクリレートからなる市販品を用いることもできる。
2-1-3. Epoxy resin composition [A]
The epoxy resin composition [A] of the prepreg for skin layer preparation comprises an epoxy resin, a curing agent, and thickening particles. The types and amounts of these components are as described in the above (1-1-1), (1-1-2), and (1-2-1). As the thickening particles used in the present invention, polymethyl methacrylate is preferable, and commercially available products made of polymethyl methacrylate having no core-shell structure, such as Zefiac F325 and Zefiac F320 (both are Aika Industry Co., Ltd.), should be used. You can also.

2−1−4. エポキシ樹脂組成物[A]の製造方法
エポキシ樹脂組成物[A]は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、増粘粒子と、を混合することにより製造できる。
2-1-4. Production method of epoxy resin composition [A] The epoxy resin composition [A] can be produced by mixing an epoxy resin, a curing agent, and thickening particles.

エポキシ樹脂組成物[A]の製造方法は、特に限定されるものではなく、従来公知のいずれの方法を用いてもよい。混練温度としては、40〜120℃の範囲が例示できる。120℃を超える場合、部分的に硬化反応が進行し、得られる樹脂組成物及びそれを用いて製造されるプリプレグの保存安定性が低下する場合がある。40℃未満である場合、エポキシ樹脂組成物の粘度が高く、実質的に混練が困難となる場合がある。好ましくは50〜100℃であり、さらに好ましくは50〜90℃の範囲である。   The method for producing the epoxy resin composition [A] is not particularly limited, and any conventionally known method may be used. Examples of the kneading temperature include a range of 40 to 120 ° C. When the temperature exceeds 120 ° C., the curing reaction partially proceeds, and the storage stability of the resulting resin composition and the prepreg produced using the resin composition may decrease. When the temperature is lower than 40 ° C., the viscosity of the epoxy resin composition is high, and it may be difficult to knead substantially. Preferably it is 50-100 degreeC, More preferably, it is the range of 50-90 degreeC.

混練装置としては、(1−6)発泡樹脂シートの製造方法において説明したものと同じものを使用することができる。   As a kneading apparatus, the same apparatus as described in the method for producing a (1-6) foamed resin sheet can be used.

2−1−5. スキン層作製用プリプレグの製造方法
本発明のスキン層作製用プリプレグの製造方法は、特に制限がなく、従来公知のいかなる方法も採用できる。具体的には、溶剤法や前述のホットメルト法が好適に採用できる。
2-1-5. Manufacturing method of prepreg for skin layer preparation The manufacturing method of the prepreg for skin layer preparation of this invention does not have a restriction | limiting in particular, Any conventionally well-known method is employable. Specifically, the solvent method and the above-described hot melt method can be suitably employed.

エポキシ樹脂組成物[A]をホットメルト法で強化繊維基材に含浸させる場合の含浸温度は、50〜120℃の範囲が好ましい。含浸温度が50℃未満の場合、エポキシ樹脂組成物[A]は粘度が高く、強化繊維基材内へ十分に含浸しない場合がある。含浸温度が120℃以上の場合、エポキシ樹脂組成物[A]の硬化反応が進行し、得られるプリプレグの保存安定性が低下したり、ドレープ性が低下したりする場合がある。含浸温度は60〜110℃がより好ましく、70〜100℃が特に好ましい。   The impregnation temperature when the reinforcing fiber base material is impregnated with the epoxy resin composition [A] by the hot melt method is preferably in the range of 50 to 120 ° C. When the impregnation temperature is less than 50 ° C., the epoxy resin composition [A] has a high viscosity and may not be sufficiently impregnated into the reinforcing fiber base. When the impregnation temperature is 120 ° C. or higher, the curing reaction of the epoxy resin composition [A] proceeds, and the storage stability of the resulting prepreg may be reduced, or the drapeability may be reduced. The impregnation temperature is more preferably 60 to 110 ° C, particularly preferably 70 to 100 ° C.

エポキシ樹脂組成物の樹脂シートをホットメルト法で強化繊維基材に含浸させる際の含浸圧力は、その樹脂組成物の粘度・樹脂フローなどを勘案し、適宜決定する。   The impregnation pressure when the reinforcing fiber base material is impregnated with the resin sheet of the epoxy resin composition by the hot melt method is appropriately determined in consideration of the viscosity and the resin flow of the resin composition.

2−2. FRP複合成形体の製造方法
本発明のFRP複合成形体は、未発泡状態の発泡樹脂シートの片面又は両面に、スキン層作製用プリプレグを積層して加熱することにより、発泡樹脂シート内の発泡粒子を膨張させるとともに、スキン層作製用プリプレグを硬化させて製造される。即ち、
(i)未発泡状態の発泡粒子を含んだ発泡樹脂シートを得た後、
(ii)スキン層作製用プリプレグを発泡樹脂シートの片面又は両面に積層し、
(iii)金型内に配置し、発泡粒子の発泡開始温度よりも20〜80℃高い温度に加熱することにより、発泡樹脂シート中の発泡粒子を膨張させるとともに、
(iv)スキン層作製用プリプレグ及び発泡樹脂シートのエポキシ樹脂を一体で加熱硬化することにより成形する方法である。
2-2. Manufacturing method of FRP composite molded body The FRP composite molded body of the present invention is obtained by laminating a prepreg for preparing a skin layer on one side or both sides of an unfoamed foamed resin sheet, and heating the foamed particles in the foamed resin sheet. And the prepreg for preparing the skin layer is cured. That is,
(I) After obtaining a foamed resin sheet containing unfoamed foamed particles,
(Ii) Laminating a prepreg for preparing a skin layer on one or both sides of a foamed resin sheet,
(Iii) Place in the mold and expand the expanded particles in the expanded resin sheet by heating to a temperature 20 to 80 ° C. higher than the expansion start temperature of the expanded particles,
(Iv) A method of molding by integrally heat-curing the prepreg for preparing the skin layer and the epoxy resin of the foamed resin sheet.

図2(a)〜2(b)は、本発明のFRP複合成形体の成形過程を模式的に示す説明図である。図2(a)、2(b)中、50は発泡樹脂シートであり、樹脂組成物51と未発泡の発泡粒子53とを含んで構成される。55a、55bはスキン層作製用プリプレグであり、発泡樹脂シート50の両面に積層されている。金型57a、57b内に配置された発泡樹脂シート50及びスキン層作製用プリプレグ55a、55bは、発泡粒子53の発泡開始温度以上に加熱されることにより、発泡粒子53が膨張し、53a(発泡済発泡粒子)となる。これにより、図2(b)に示すとおり、発泡樹脂シート50は、その見かけ体積が増大して発泡済樹脂シート52になるとともに、スキン層作製用プリプレグ55a、55bが金型に沿って変形する。さらに、発泡樹脂シート50及びスキン層作製用プリプレグ55a、55bの硬化温度以上に加熱することにより、発泡樹脂シート50及びスキン層作製用プリプレグ55a、55bは、内部のエポキシ樹脂が硬化する。これにより、FRP複合成形体が成形される。   2 (a) to 2 (b) are explanatory views schematically showing a molding process of the FRP composite molded body of the present invention. 2A and 2B, reference numeral 50 denotes a foamed resin sheet, which includes a resin composition 51 and unfoamed foam particles 53. 55a and 55b are prepregs for preparing the skin layer, and are laminated on both surfaces of the foamed resin sheet 50. When the foamed resin sheet 50 and the prepregs 55a and 55b for skin layer preparation disposed in the molds 57a and 57b are heated to a temperature higher than the foaming start temperature of the foamed particles 53, the foamed particles 53 expand and 53a (foamed) Finished foamed particles). As a result, as shown in FIG. 2B, the foamed resin sheet 50 increases its apparent volume to become the foamed resin sheet 52, and the prepregs 55a and 55b for skin layer preparation are deformed along the mold. . Further, by heating the foamed resin sheet 50 and the prepregs 55a and 55b for preparing the skin layer to the curing temperature or higher, the epoxy resin inside the foamed resin sheet 50 and the prepregs 55a and 55b for preparing the skin layer is cured. Thereby, a FRP compound molded object is shape | molded.

本発明のFRP複合成形体の密度は、0.4〜1.0g/cm3で、硬化後の発泡コア層の厚みは、0.5〜3.0mmが好ましく、0.5〜2.0mmがより好ましい。 The density of the FRP composite molded body of the present invention is 0.4 to 1.0 g / cm 3 , and the thickness of the foamed core layer after curing is preferably 0.5 to 3.0 mm, preferably 0.5 to 2.0 mm. Is more preferable.

本発明の製造方法における硬化時間は1〜20分間が好ましい。これにより高い生産性で優れた品質のFRP複合成形体を製造することができる。   The curing time in the production method of the present invention is preferably 1 to 20 minutes. Thereby, it is possible to produce an FRP composite molded body having high productivity and excellent quality.

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。本実施例、比較例において使用する成分や試験方法を以下に記載する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited to an Example. The components and test methods used in the examples and comparative examples are described below.

(炭素繊維)
・“テナックス(登録商標)”HTS40−12K(引張強度4.2GPa、引張弾性率240GPa、東邦テナックス(株)製)
(繊維強化基材)
・炭素繊維ペーパー BP−1030A−ES(東邦テナックス社製、重さ30g/m2
(Carbon fiber)
"Tenax (registered trademark)" HTS40-12K (tensile strength 4.2 GPa, tensile elastic modulus 240 GPa, manufactured by Toho Tenax Co., Ltd.)
(Fiber reinforced base material)
Carbon fiber paper BP-1030A-ES (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., weight 30 g / m 2 )

[熱硬化性樹脂組成物]
(エポキシ樹脂)
・“jER(登録商標)”154(半固形フェノールノボラック型エポキシ樹脂、三菱化学(株)製)
・“jER(登録商標)”828(液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂、三菱化学(株)製)
・“jER(登録商標)”834(液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂、三菱化学(株)製)
・“jER(登録商標)”1001(固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂、三菱化学(株)製)
・“jER(登録商標)”1256(固形ビスフェノールA型フェノキシ樹脂、三菱化学(株)製)
(硬化剤)
・Dicy7(ジシアンジアミド、三菱化学(株)製)
・“オミキュア(登録商標)”24(2,4’−トルエンビス(3,3−ジメチルウレア)、ピイ・ティ・アイ・ジャパン(株)製)
・DCMU−99(3,4−ジクロロフェニル−1,1−ジメチルウレア、保土谷化学工業(株)製)
・“アミキュア(登録商標)”VDH(ヒドラジド化合物、味の素ファインテクノ(株)製
[Thermosetting resin composition]
(Epoxy resin)
"JER (registered trademark)" 154 (semi-solid phenol novolac type epoxy resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
・ "JER (registered trademark)" 828 (liquid bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
"JER (registered trademark)" 834 (Liquid bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
"JER (registered trademark)" 1001 (solid bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
"JER (registered trademark)" 1256 (solid bisphenol A type phenoxy resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
(Curing agent)
・ Dicy7 (Dicyandiamide, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
"OMICURE (registered trademark)" 24 (2,4'-toluenebis (3,3-dimethylurea), manufactured by PTI Japan)
DCMU-99 (3,4-dichlorophenyl-1,1-dimethylurea, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.)
・ "Amicure (registered trademark)" VDH (hydrazide compound, manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.)

(増粘粒子)
・“ゼフィアック(登録商標)”F320(メタクリル酸アルキル重合体)、平均重合度30,000、アイカ工業(株)製)
・“ゼフィアック(登録商標)”F325(メタクリル酸アルキル重合体)、平均重合度4,000、アイカ工業(株)製)
(Thickening particles)
"Zefiac (registered trademark)" F320 (alkyl methacrylate polymer), average polymerization degree 30,000, manufactured by Aika Industry Co., Ltd.)
"Zephiac (registered trademark)" F325 (alkyl methacrylate polymer), average polymerization degree 4,000, manufactured by Aika Industry Co., Ltd.)

(低温で反応するエポキシ樹脂硬化剤)
・“アンカミンK−54”(トリスー2,4,6−ジメチルアミノメチルフェノール)、ピイ・ティ・アイ・ジャパン(株)製)
(Epoxy resin curing agent that reacts at low temperatures)
・ "Ancamine K-54" (Tris-2,4,6-dimethylaminomethylphenol), manufactured by PTI Japan Ltd.)

(その他 難燃剤)
・PX−200(レゾルシノールビス(ジ2,6−キシリル)ホスフェート、リン含有率9.0%、大八化学工業(株)製)
・SPB−100(ホスホニトリル酸フェニルエステル、リン含有率13.4%、大塚化学(株)製)
(Other flame retardants)
PX-200 (resorcinol bis (di2,6-xylyl) phosphate, phosphorus content 9.0%, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.)
SPB-100 (Phosphononitrile acid phenyl ester, phosphorus content 13.4%, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.)

(発泡粒子)
・“マツモトマイクロスフェアー(登録商標)”F―48(松本油脂製薬社製、発泡開始温度100℃)
・“マツモトマイクロスフェアー(登録商標)”F―100M(松本油脂製薬社製、発泡開始温度130℃)
(Foamed particles)
・ "Matsumoto Microsphere (registered trademark)" F-48 (manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., foaming start temperature 100 ° C)
・ "Matsumoto Microsphere (registered trademark)" F-100M (Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., foaming start temperature 130 ° C)

(1) 発泡樹脂シート用の熱硬化性樹脂組成物の調合
ニーダー中に、エポキシ樹脂を所定量加え、混練しつつ、150℃の温度まで昇温させ、固形成分を完全に溶解させることにより透明な粘調液を得た。混練を続けたまま、50〜60℃の温度まで降温させ、硬化剤、増粘剤、発泡粒子を所定量加えて均一に分散するように30分間撹拌して熱硬化性樹脂組成物を得た。
(1) Preparation of thermosetting resin composition for foamed resin sheet Addition of a predetermined amount of epoxy resin into a kneader, kneading and raising the temperature to 150 ° C. to completely dissolve the solid components A viscous liquid was obtained. While continuing kneading, the temperature was lowered to a temperature of 50 to 60 ° C., and a thermosetting resin composition was obtained by stirring for 30 minutes so that a predetermined amount of a curing agent, a thickener and foamed particles were added and dispersed uniformly. .

(2) 発泡樹脂シートの作製
リバースロールコーターを用いて、熱硬化性樹脂組成物の温度を60℃に保持し、離型紙上に上記で得られた熱硬化性樹脂組成物を塗布して600g/m2目付の樹脂シートを作製した。次に、表1に記載する温度で2分間加熱処理して樹脂シートを増粘させ、発泡樹脂シートを作製した。
(2) Production of Foamed Resin Sheet Using a reverse roll coater, the temperature of the thermosetting resin composition is maintained at 60 ° C., and the thermosetting resin composition obtained above is applied onto release paper to give 600 g / m 2 to prepare a resin sheet having a unit weight. Next, it heat-processed for 2 minutes at the temperature described in Table 1, the resin sheet was thickened, and the foamed resin sheet was produced.

(3)スキン層作製用プリプレグの作製
ニーダー中に、jER154を4kg、jER834を4kg、jER1001を2kg加え、混練しつつ、150℃の温度まで昇温させ、固形成分を完全に溶解させることにより透明な粘調液を得た。混練を続けたまま60℃の温度まで降温させ、Dicy7を0.5kg、オミキュア24を0.4kg、ゼフィアックF320を1.5kg加えて均一に分散するように30分撹拌し、エポキシ樹脂組成物を得た。リバースロールコーターを用いて、離型紙上に、上記で得られたエポキシ樹脂組成物を塗布して50g/m2目付の樹脂フィルムを作製した。次に、単位面積当たりの炭素繊維質量が200g/m2となるように一方向にシート状に整列させた炭素繊維に上記の樹脂フィルムを両面から重ね、温度95℃、圧力0.2MPaの条件で加熱加圧してエポキシ樹脂組成物を含浸させ、Wfが67%の一方向プリプレグを作製した。
(3) Preparation of prepreg for skin layer preparation In a kneader, 4 kg of jER154, 4 kg of jER834, and 2 kg of jER1001 were added and heated to a temperature of 150 ° C. while kneading to completely dissolve the solid components. A viscous liquid was obtained. While continuing kneading, the temperature was lowered to 60 ° C., and 0.5 kg of Dicy7, 0.4 kg of Omicure 24 and 1.5 kg of Zefiac F320 were added and stirred for 30 minutes so as to disperse uniformly. Obtained. Using the reverse roll coater, the epoxy resin composition obtained above was applied onto release paper to prepare a resin film with a weight of 50 g / m 2 . Next, the above resin film is laminated on both sides of the carbon fiber aligned in a sheet shape so that the carbon fiber mass per unit area is 200 g / m 2, and the temperature is 95 ° C. and the pressure is 0.2 MPa. And impregnated with the epoxy resin composition to produce a unidirectional prepreg with a Wf of 67%.

(4)CFRP複合成形体の製造
(2)で得られた発泡樹脂シートを縦299mm×横299mmに1枚切断し、(3)で得られたスキン層作製用プリプレグを縦299mm×横299mmに4枚切断した。次に発泡樹脂シートの両面に、面対称になるようにスキン層作製用プリプレグを0°と90°が交互になるように上下各2枚積層し、プリフォームを用意した。次に、16050℃に加熱した縦300mm×横300mm×厚み2mmの平板成形用金型に上記で準備したプリフォームをセットし、成形物の厚みが2mmになるよう、スペーサ−で厚みを制御し、面圧1.0MPaで型締めした。160℃で10分間保持した後、金型を開け、厚み2mmのCFRP複合成形体を得た。
(4) Manufacture of CFRP composite molded body The foamed resin sheet obtained in (2) is cut into one sheet having a length of 299 mm and a width of 299 mm, and the skin layer preparation prepreg obtained in (3) is formed into a length of 299 mm and a width of 299 mm. Four sheets were cut. Next, two prepregs for preparing the skin layer were laminated on both sides of the foamed resin sheet so that they were plane-symmetrical so that 0 ° and 90 ° were alternated to prepare a preform. Next, the preform prepared above is set in a plate forming mold of length 300 mm × width 300 mm × thickness 2 mm heated to 16050 ° C., and the thickness is controlled with a spacer so that the thickness of the molded product becomes 2 mm. The mold was clamped at a surface pressure of 1.0 MPa. After holding at 160 ° C. for 10 minutes, the mold was opened to obtain a CFRP composite molded body having a thickness of 2 mm.

(5)CFRP複合成形体の外観判定
上記で得られたCFRP複合成形体の外観を以下の判定基準で評価した。ボイドは目視で観察し、φ0.2mm以上の個数を測定した。
外観判定
◎ 成形状態が非常に良い :表面ボイド 0.10個/cm2以下
○ 成形状態が良好 :表面ボイド 0.11〜0.20個/cm2
△ 成形状態に支障がある :表面ボイド 0.21〜0.30個/cm2
× 成形状態が不良 :表面ボイド 0.31個/cm2以上
(5) Appearance determination of CFRP composite molded body The appearance of the CFRP composite molded body obtained above was evaluated according to the following criteria. The voids were visually observed and the number of φ0.2 mm or more was measured.
Appearance determination ◎ Molded state is very good: surface void 0.10 pieces / cm 2 or less ○ Molded state is good: surface void 0.11 to 0.20 pieces / cm 2
Δ: There is a problem in the molding state: Surface voids 0.21 to 0.30 / cm 2
X Molding state is poor: Surface void 0.31 piece / cm 2 or more

(6)CFRP複合成形体の密度測定
CFRP複合成形体を、縦50mm、横50mmのサイズに切りだした後、水置換法により密度測定を行った。このとき、水温も同時に測定し、測定水温における水の密度を用いて算出する。これらの測定値から下記式を用いて樹脂硬化物の密度を算出した。
CFRP複合成形体の密度(g/cm3)=[(W1/(W1−W2)]×d
W1:CFRP複合成形体の大気中での質量(g)
W2:CFRP複合成形体の水中での質量(g)
d:測定水温での水の密度(g/cm3
(6) Density measurement of CFRP composite molded body The CFRP composite molded body was cut into a size of 50 mm in length and 50 mm in width, and then density measurement was performed by a water displacement method. At this time, the water temperature is also measured at the same time and calculated using the density of water at the measured water temperature. From these measured values, the density of the cured resin was calculated using the following formula.
Density of CFRP composite molded body (g / cm 3 ) = [(W1 / (W1-W2)] × d
W1: Mass of the CFRP composite molded body in the atmosphere (g)
W2: Mass of CFRP composite molded body in water (g)
d: Density of water at the measured water temperature (g / cm 3 )

(実施例1〜5、比較例1〜3)
表1に記載する割合で、(1)で説明したとおりの方法で熱硬化性樹脂組成物を製造した。得られた熱硬化性樹脂組成物を用いて(2)に記載する方法で発泡樹脂シートを製造した。また、(3)〜(6)に記載する方法でCFRP複合成形体を作製し、各種性能を評価した。評価結果は表1に記載した。
(Examples 1-5, Comparative Examples 1-3)
The thermosetting resin composition was manufactured by the method as described in (1) at the ratio described in Table 1. Using the obtained thermosetting resin composition, a foamed resin sheet was produced by the method described in (2). Moreover, the CFRP composite molded body was produced by the method described in (3) to (6), and various performances were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

(実施例6)
表1に記載する割合で、(1)で説明したとおりの方法で熱硬化性樹脂組成物を製造した。得られた熱硬化性樹脂組成物を用いて(2)に記載する方法で発泡樹脂シートを製造した。この発泡樹脂シートを強化繊維基材に積層して、加圧(圧力0.2MPa)下に加熱(100℃)することにより樹脂を強化繊維基材に含浸させ、強化繊維基材が内設される発泡樹脂シートを製造した。また、(3)〜(6)に記載する方法でCFRP複合成形体を作製し、各種性能を評価した。評価結果は表1に記載した。
(Example 6)
The thermosetting resin composition was manufactured by the method as described in (1) at the ratio described in Table 1. Using the obtained thermosetting resin composition, a foamed resin sheet was produced by the method described in (2). The foamed resin sheet is laminated on the reinforcing fiber base, and heated (100 ° C.) under pressure (pressure 0.2 MPa) to impregnate the resin into the reinforcing fiber base. A foamed resin sheet was manufactured. Moreover, the CFRP composite molded body was produced by the method described in (3) to (6), and various performances were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

(実施例7)
表1に記載する割合で、(1)で説明したとおりの方法で熱硬化性樹脂組成物を製造した。得られた熱硬化性樹脂組成物を用いて(2)に記載する方法で発泡樹脂シートを製造した。また、(4)の成形物の厚みを2.5mmになるよう、スペーサ−で厚みを制御した以外は、(3)〜(6)に記載する方法でCFRP複合成形体を作製し、各種性能を評価した。評価結果は表1に記載した。
(Example 7)
The thermosetting resin composition was manufactured by the method as described in (1) at the ratio described in Table 1. Using the obtained thermosetting resin composition, a foamed resin sheet was produced by the method described in (2). Further, a CFRP composite molded body was produced by the method described in (3) to (6) except that the thickness was controlled with a spacer so that the thickness of the molded product of (4) was 2.5 mm, and various performances were obtained. Evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

(実施例8)
表1に記載する割合で、(1)で説明したとおりの方法で熱硬化性樹脂組成物を製造した。得られた熱硬化性樹脂組成物を用いて(2)に記載する方法で発泡樹脂シートを製造した。また、(3)で得られたスキン層作製用プリプレグを縦299mm×横299mmに2枚切断し、次に発泡樹脂シートの両面に、面対称になるようにスキン層作製用プリプレグを0°に上下各1枚積層した以外は、(3)〜(6)に記載する方法でCFRP複合成形体を作製し、各種性能を評価した。評価結果は表1に記載した。
(Example 8)
The thermosetting resin composition was manufactured by the method as described in (1) at the ratio described in Table 1. Using the obtained thermosetting resin composition, a foamed resin sheet was produced by the method described in (2). Further, cut the two prepregs for preparing the skin layer obtained in (3) into a length of 299 mm and a width of 299 mm, and then set the prepreg for preparing the skin layer to 0 ° so that both sides of the foamed resin sheet are symmetrical. A CFRP composite molded body was produced by the method described in (3) to (6) except that one upper and lower layers were laminated, and various performances were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2015101670
Figure 2015101670

比較例1は、増粘剤を含まないため樹脂粘度が低く、成形不良となった。比較例2は、増粘剤の増粘開始温度より、発泡粒子の発泡開始温度が低い。そのため、樹脂の増粘よりも先に発泡が開始し、発泡樹脂シートとして使用できなくなった。比較例3は、樹脂を増粘させないで使用したため、樹脂粘度が低く、成形不良となった。   Since Comparative Example 1 did not contain a thickener, the resin viscosity was low, resulting in poor molding. In Comparative Example 2, the foaming start temperature of the foamed particles is lower than the thickening start temperature of the thickener. Therefore, foaming started prior to the thickening of the resin, making it impossible to use as a foamed resin sheet. Since the comparative example 3 was used without increasing the viscosity of the resin, the resin viscosity was low and the molding was poor.

本発明から得られたFRP複合成形体は、自動車用途、船舶用途、スポーツ用途、電子機器部品、パソコン筐体などの一般産業用途に広く使用できる。   The FRP composite molded body obtained from the present invention can be widely used in general industrial applications such as automobile applications, marine applications, sports applications, electronic equipment parts, personal computer housings and the like.

50・・・発泡樹脂シート
51・・・熱硬化性樹脂組成物
53・・・未発泡の発泡粒子
53a・・・発泡済発泡粒子
55a、55b・・・スキン層作製用プリプレグ
57a、57b・・・金型
52・・・発泡済樹脂シート
100・・・未発泡の発泡樹脂シート
101・・・発泡済発泡樹脂シート。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Foamed resin sheet 51 ... Thermosetting resin composition 53 ... Unexpanded expanded particle 53a ... Expanded expanded particle 55a, 55b ... Prepreg for skin layer preparation 57a, 57b ... -Mold 52 ... Foamed resin sheet 100 ... Unfoamed foam resin sheet 101 ... Foamed foam resin sheet.

Claims (10)

エポキシ樹脂及び硬化剤を含んで成る熱硬化性樹脂組成物と、
増粘開始温度以上の温度に加熱することにより前記熱硬化性樹脂組成物の粘度を上昇させる増粘樹脂と、
発泡開始温度以上の温度に加熱することにより前記熱硬化性樹脂組成物を発泡させる発泡粒子と、
を含んで成る発泡樹脂シートであって、
前記発泡開始温度が前記増粘開始温度よりも高いことを特徴とする発泡樹脂シート。
A thermosetting resin composition comprising an epoxy resin and a curing agent;
A thickening resin that increases the viscosity of the thermosetting resin composition by heating to a temperature equal to or higher than the thickening start temperature;
Foamed particles for foaming the thermosetting resin composition by heating to a temperature equal to or higher than the foaming start temperature;
A foamed resin sheet comprising:
The foamed resin sheet, wherein the foaming start temperature is higher than the thickening start temperature.
前記発泡粒子の発泡開始温度が、90〜140℃である請求項1に記載の発泡樹脂シート。   The foamed resin sheet according to claim 1, wherein a foaming start temperature of the foamed particles is 90 to 140 ° C. 前記増粘樹脂が、ポリメチルメタクリレートである請求項1に記載の発泡樹脂シート。   The foamed resin sheet according to claim 1, wherein the thickening resin is polymethyl methacrylate. 前記増粘樹脂が、前記硬化剤よりも低温で硬化を開始する硬化剤である請求項1に記載の発泡樹脂シート。   The foamed resin sheet according to claim 1, wherein the thickening resin is a curing agent that starts curing at a lower temperature than the curing agent. 前記発泡樹脂シート内に強化繊維基材が内設されている請求項1に記載の発泡樹脂シート。   The foamed resin sheet according to claim 1, wherein a reinforcing fiber base is provided in the foamed resin sheet. 前記強化繊維基材が、有機繊維からなる請求項5に記載の発泡樹脂シート。   The foamed resin sheet according to claim 5, wherein the reinforcing fiber base is made of an organic fiber. 前記強化繊維基材が、無機繊維からなる請求項5に記載の発泡樹脂シート。   The foamed resin sheet according to claim 5, wherein the reinforcing fiber base is made of inorganic fibers. 請求項1に記載の発泡樹脂シートを発泡させて成る発泡コア層と、
前記発泡コア層の少なくとも一表面に形成される、繊維強化熱硬化性樹脂から成るスキン層と、
から構成される密度が0.4〜1.0g/cm3の繊維強化熱硬化性樹脂複合成形体。
A foam core layer formed by foaming the foamed resin sheet according to claim 1;
A skin layer made of a fiber reinforced thermosetting resin, formed on at least one surface of the foam core layer;
A fiber-reinforced thermosetting resin composite molded body having a density of 0.4 to 1.0 g / cm 3 .
請求項1に記載の発泡樹脂シートと、
硬化開始温度以上の温度に加熱することにより前記繊維強化熱硬化性樹脂を得るスキン層作製用プリプレグと、
を金型内に配置し、
前記発泡開始温度よりも20〜80℃高い温度に加熱することにより、前記発泡樹脂シートを発泡させるとともに、前記スキン層作製用プリプレグを硬化させることを特徴とする請求項8に記載の繊維強化熱硬化性樹脂複合成形体の製造方法。
A foamed resin sheet according to claim 1;
A prepreg for skin layer preparation that obtains the fiber-reinforced thermosetting resin by heating to a temperature equal to or higher than the curing start temperature;
Placed in the mold,
The fiber-reinforced heat according to claim 8, wherein the foamed resin sheet is foamed by heating to a temperature 20 to 80 ° C. higher than the foaming start temperature, and the skin layer preparation prepreg is cured. A method for producing a curable resin composite molded article.
前記スキン層作製用プリプレグがポリメチルメタクリレートを含む請求項9に記載の繊維強化熱硬化性樹脂複合成形体の製造方法。   The method for producing a fiber-reinforced thermosetting resin composite molded body according to claim 9, wherein the prepreg for preparing the skin layer contains polymethyl methacrylate.
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