JP2020032675A - Manufacturing method of resin composite, and resin composite - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は樹脂複合体とその製造方法とに関し、より詳しくは、樹脂発泡体で構成された芯材と、樹脂及び繊維を含む繊維強化樹脂材で構成された繊維強化樹脂層とを備えた樹脂複合体とその製造方法とに関する。 The present invention relates to a resin composite and a method for producing the same, and more particularly, to a resin comprising a core material composed of a resin foam, and a fiber reinforced resin layer composed of a fiber reinforced resin material containing a resin and a fiber. The present invention relates to a composite and a method for producing the same.
従来、樹脂発泡体で構成された芯材と、樹脂及び繊維を含む繊維強化樹脂材で構成された繊維強化樹脂層とを備え、該繊維強化樹脂層によって前記芯材が覆われている樹脂複合体が各種の用途に用いられている。
この種の樹脂複合体は、軽量でありながら高い強度を有することが求められている（下記特許文献１参照）。
Conventionally, a resin composite comprising a core material composed of a resin foam and a fiber reinforced resin layer composed of a fiber reinforced resin material containing a resin and fibers, wherein the core material is covered by the fiber reinforced resin layer The body is used for various purposes.
This type of resin composite is required to have high strength while being lightweight (see Patent Document 1 below).
上記の特許文献１では繊維強化樹脂層の樹脂をある程度芯材に侵入させることで繊維強化樹脂層と芯材との間に高い接合強度を発揮させている（特許文献１の段落００３８等参照）。
しかしながら、必要以上の量の樹脂を芯材に浸透させると樹脂複合体の軽量性を低下させる要因となる。
そのようなことから、従来の樹脂複合体は、優れた強度と優れた軽量性との両立を図ることが困難であるという問題を有する。
そこで本発明はこのような問題を解決すべくなされたもので、強度と軽量性とに優れた樹脂複合体を提供することを課題としている。
In Patent Document 1 described above, the resin of the fiber reinforced resin layer penetrates into the core material to a certain extent, thereby exhibiting high bonding strength between the fiber reinforced resin layer and the core material (see paragraph 0038 of Patent Document 1). .
However, if an unnecessarily large amount of resin penetrates into the core material, it causes a reduction in the lightness of the resin composite.
For this reason, the conventional resin composite has a problem that it is difficult to achieve both excellent strength and excellent lightweight.
Then, this invention was made in order to solve such a problem, and makes it a subject to provide the resin composite which was excellent in intensity | strength and lightweight.
本発明は、上記課題を解決すべく、樹脂発泡体で構成された芯材と、樹脂及び繊維を含む繊維強化樹脂材で構成された繊維強化樹脂層とを備え、該繊維強化樹脂層によって前記芯材が覆われている樹脂複合体を製造すべく、前記樹脂発泡体を作製する発泡体作製工程を実施した後に、該樹脂発泡体の表面を前記繊維強化樹脂材で覆って該繊維強化樹脂材によって前記繊維強化樹脂層を形成させる被覆工程を実施する樹脂複合体の製造方法であって、前記発泡体作製工程では、前記樹脂発泡体として、前記繊維強化樹脂材によって前記繊維強化樹脂層が形成される箇所に一又は複数の突起を有する樹脂発泡体を作製し、該樹脂発泡体の表面を前記繊維強化樹脂材で覆う前、又は、前記樹脂発泡体の表面を前記繊維強化樹脂材で覆う際に前記突起を押し潰す突起圧縮工程をさらに実施し、該突起圧縮工程では、気泡が圧縮されて周囲よりも前記気泡が扁平になっている扁平領域が前記突起を押し潰した箇所に備えられている樹脂発泡体を形成させ、前記繊維強化樹脂層で覆われている領域の少なくとも一部が前記扁平領域となっている樹脂複合体を作製する樹脂複合体の製造方法を提供する。 The present invention, in order to solve the above-mentioned problems, comprises a core material composed of a resin foam, a fiber-reinforced resin layer composed of a fiber-reinforced resin material containing resin and fibers, the fiber-reinforced resin layer, In order to produce a resin composite covered with a core material, after performing a foam production step of producing the resin foam, the surface of the resin foam is covered with the fiber reinforced resin material to thereby form the fiber reinforced resin. A method for producing a resin composite, which comprises performing a coating step of forming the fiber-reinforced resin layer with a material, wherein in the foam-forming step, the fiber-reinforced resin layer is formed by the fiber-reinforced resin material as the resin foam. Produce a resin foam having one or a plurality of protrusions at the locations to be formed, before covering the surface of the resin foam with the fiber-reinforced resin material, or the surface of the resin foam with the fiber-reinforced resin material. When covering the protrusion A crushing protrusion compression step is further performed, and in the protrusion compression step, a resin foam in which a flat region in which bubbles are compressed and the bubbles are flatter than the surroundings is provided at a position where the protrusion is crushed is provided. And forming a resin composite in which at least a part of a region covered with the fiber-reinforced resin layer is the flat region.
本発明は、また、上記課題を解決すべく、樹脂発泡体で構成された芯材と、樹脂及び繊維を含む繊維強化樹脂材で構成された繊維強化樹脂層とを備え、該繊維強化樹脂層によって前記芯材が覆われている樹脂複合体であって、前記繊維強化樹脂層との界面を構成している前記芯材の表面には、内側の気泡が圧縮されて周囲よりも前記気泡が扁平になっている扁平領域が設けられている樹脂複合体を提供する。 According to another aspect of the present invention, there is provided a fiber reinforced resin layer including a core material formed of a resin foam and a fiber reinforced resin material including a resin and a fiber. Is a resin composite in which the core material is covered, and on the surface of the core material that forms an interface with the fiber-reinforced resin layer, inner bubbles are compressed, and Provided is a resin composite having a flattened flat region.
本発明では、樹脂発泡体で構成された芯材を有し、しかも、繊維強化樹脂層との界面を構成している芯材には、内側の気泡が圧縮されて周囲よりも気泡が扁平になっている扁平領域が設けられている。
該扁平領域では、樹脂発泡体の強度が向上されているため繊維強化樹脂層との接合強度に優れる。
即ち、本発明によれば強度と軽量性とに優れた樹脂複合体が提供され得る。
According to the present invention, the core material having the resin foam and having the interface with the fiber-reinforced resin layer has the inner bubbles compressed so that the bubbles are flatter than the surroundings. A flat area is provided.
In the flat region, since the strength of the resin foam is improved, the bonding strength with the fiber reinforced resin layer is excellent.
That is, according to the present invention, a resin composite excellent in strength and lightness can be provided.
以下に本発明の実施の形態について、本発明の樹脂複合体がサンドウィッチパネルとして利用される場合を例にして説明する。
まず、本実施形態に係る樹脂複合体について図を参照しつつ説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by taking as an example a case where the resin composite of the present invention is used as a sandwich panel.
First, the resin composite according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
図１、図２にも示されているように本実施形態に係るサンドウィッチパネル１００は、板状の芯材１の両面に繊維強化樹脂層２が積層されており、２つの繊維強化樹脂層２の間に芯材１が挟まれた構造を有している。
即ち、サンドウィッチパネル１００は、一方の表面１００ａを構成する第１の繊維強化樹脂層２ａと、他方の表面１００ｂを構成する第２の繊維強化樹脂層２ｂとを備えている。
また、本実施形態のサンドウィッチパネル１００における前記芯材１は、一面側が第１の繊維強化樹脂層２ａで覆われているとともに他面側が第２の繊維強化樹脂層２ｂで覆われている。
本実施形態においては、前記芯材１は、これらの繊維強化樹脂層２ａ，２ｂに直接的に接している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the sandwich panel 100 according to the present embodiment has a fiber-reinforced resin layer 2 laminated on both sides of a plate-shaped core material 1 and two fiber-reinforced resin layers 2. It has a structure in which the core material 1 is sandwiched between them.
That is, the sandwich panel 100 includes a first fiber-reinforced resin layer 2a that forms one surface 100a, and a second fiber-reinforced resin layer 2b that forms the other surface 100b.
The core material 1 in the sandwich panel 100 of the present embodiment has one surface side covered with a first fiber reinforced resin layer 2a and the other surface side covered with a second fiber reinforced resin layer 2b.
In the present embodiment, the core material 1 is in direct contact with these fiber reinforced resin layers 2a and 2b.
第１の繊維強化樹脂層２ａ及び第２の繊維強化樹脂層２ｂは、シート状の繊維強化樹脂材２０によって構成されている。
本実施形態における第１の繊維強化樹脂層２ａ及び第２の繊維強化樹脂層２ｂは、図３に示したように芯材１を構成している板状の樹脂発泡体１ｘの第１面１ａと該第１面１ａとは反対面となる第２面１ｂとにそれぞれ繊維強化樹脂材２０が積層されることによって形成されている。
The first fiber-reinforced resin layer 2a and the second fiber-reinforced resin layer 2b are made of a sheet-like fiber-reinforced resin material 20.
The first fiber-reinforced resin layer 2a and the second fiber-reinforced resin layer 2b in the present embodiment are formed on the first surface 1a of the plate-like resin foam 1x constituting the core 1 as shown in FIG. And a second surface 1b opposite to the first surface 1a.
前記樹脂発泡体１ｘの前記第１面１ａ及び前記第２面１ｂは、図４に示すように、それぞれの表面を構成する気泡の気泡膜（樹脂膜）によって構成された表皮１ｓによって概ね全体が覆われている。
前記樹脂発泡体１ｘの第１面１ａの一部の領域では前記表皮１ｓを構成する気泡が樹脂発泡体１ｘの表面と対向する方向に気泡が圧縮されて周囲よりも気泡が扁平になっている。
即ち、前記樹脂発泡体１ｘの第１面１ａには、その内側において周囲よりも気泡が扁平になっている扁平領域１１が設けられている。
本実施形態における前記扁平領域１１は、平面視における形状が概ね円形となるように形成されており、前記第１面１ａの複数箇所に散在している。
即ち、複数の前記扁平領域１１は、互いに距離を隔てて前記第１面１ａに設けられている。
本実施形態の樹脂発泡体１ｘは、前記第２面１ｂにも同様の扁平領域１１を有している。
As shown in FIG. 4, the first surface 1a and the second surface 1b of the resin foam 1x are substantially entirely formed by a skin 1s formed by a bubble film (resin film) of bubbles constituting each surface. Covered.
In a part of the first surface 1a of the resin foam 1x, the bubbles constituting the skin 1s are compressed in a direction facing the surface of the resin foam 1x, and the bubbles are flatter than the surroundings. .
That is, the first surface 1a of the resin foam 1x is provided with the flat region 11 in which the bubbles are flatter than the surroundings inside.
The flat regions 11 in the present embodiment are formed so that the shape in a plan view is substantially circular, and are scattered at a plurality of locations on the first surface 1a.
That is, the plurality of flat regions 11 are provided on the first surface 1a at a distance from each other.
The resin foam 1x of the present embodiment also has a similar flat region 11 on the second surface 1b.
本実施形態の扁平領域１１は、後述するように突起を有する樹脂発泡体を形成させた後に該発泡体の突起を押し潰す処理が施されることによって形成されている。
即ち、前記扁平領域１１は、元々は突起となっていた箇所であり、扁平領域以外の領域（以下「他領域１２」ともいう）よりも気泡が圧縮されている分だけ当該扁平領域１１では平均気泡径が小さく、且つ、発泡倍率が低く（見掛け密度が高く）なっている。
The flat region 11 of the present embodiment is formed by forming a resin foam having protrusions as described later and then performing a process of crushing the protrusions of the foam.
In other words, the flat region 11 is a portion that originally became a protrusion, and has an average in the flat region 11 that is smaller than a region other than the flat region (hereinafter, also referred to as “other region 12”) by an amount corresponding to the compression of bubbles. The cell diameter is small and the expansion ratio is low (the apparent density is high).
前記扁平領域１１での気泡が他領域１２に比べて扁平であることは、気泡の断面積（Ｓ：μｍ２）と樹脂発泡体１ｘの表面と平行する方向での気泡の最大長（Ｌ１：μｍ）とによって気泡の扁平率を求めることで確認することができる。
扁平領域１１、他領域１２のそれぞれにおける気泡の扁平率は、表面付近において無作為に選択した複数（例えば、１０〜２０個）の気泡について下記式により扁平率を求めた際の算術平均値として求めることができる。
表面と直交する方向での気泡長（Ｌ２：μｍ）＝Ｓ／Ｌ１
気泡の扁平率（ｆ：％）＝Ｌ２／Ｌ１×１００（％）
また、扁平領域１１、他領域１２でのそれぞれの平均気泡径は、前記断面積（Ｓ：μｍ２）の算術平均値として求めることができる。
The fact that the bubble in the flat region 11 is flatter than the other region 12 means that the cross-sectional area of the bubble (S: μm 2 ) and the maximum length (L 1) of the bubble in a direction parallel to the surface of the resin foam 1x. : Μm) to determine the flatness of the bubbles.
The flattening rate of the bubbles in each of the flat area 11 and the other area 12 is calculated as an arithmetic mean value when the flattening rate is calculated by the following formula for a plurality of (for example, 10 to 20) bubbles randomly selected in the vicinity of the surface. You can ask.
Bubble length in a direction perpendicular to the surface (L 2 : μm) = S / L 1
Flattening rate of air bubbles (f:%) = L 2 / L 1 × 100 (%)
The average bubble diameter in each of the flat region 11 and the other region 12 can be obtained as an arithmetic average value of the cross-sectional area (S: μm 2 ).
前記扁平領域１１では、樹脂発泡体１の表層部の気泡が圧縮により扁平しているため他領域１２よりも高い機械的強度が発揮される。
また、前記扁平領域１１では、気泡が圧縮されて見掛け密度が高くとなっていることからも機械的強度が他領域１２よりも高くなっている。
さらに、前記扁平領域１１では、気泡が圧縮されて気泡径が小さくなっていることからも機械的強度が他領域１２よりも高くなっている。
そして、前記扁平領域１１では、前記表皮１ｓにシワが形成されており、前記扁平領域１１の表面粗さ（ＪＩＳ Ｂ ００３１：２００３での算術平均粗さ（Ｒａ））の値は、他領域１２よりも高い。
即ち、前記扁平領域１１は、繊維強化樹脂材２０との間にアンカー効果を発揮させやすい表面状態となっている。
In the flat region 11, since the bubbles in the surface layer of the resin foam 1 are flattened by compression, higher mechanical strength is exhibited than in the other region 12.
In the flat region 11, the mechanical strength is higher than in the other region 12 because the bubbles are compressed and the apparent density is high.
Further, in the flat region 11, the mechanical strength is higher than in the other region 12 because the bubbles are compressed and the bubble diameter is reduced.
In the flat region 11, wrinkles are formed in the skin 1 s, and the value of the surface roughness (the arithmetic average roughness (Ra) in JIS B 0031: 2003) of the flat region 11 is different from that of the other region 12. Higher than.
That is, the flat region 11 has a surface state in which an anchor effect is easily exerted between the flat region 11 and the fiber reinforced resin material 20.
本実施形態の前記繊維強化樹脂材２０は、図５に示すように、繊維と樹脂とを含んでいる。
具体的には、本実施形態の前記繊維強化樹脂材２０は、複数本の連続繊維が束ねられてなる糸を使って織製された基布２１と該基布２１に含浸担持された樹脂２２とを有する。
As shown in FIG. 5, the fiber reinforced resin material 20 of the present embodiment contains fibers and resin.
Specifically, the fiber-reinforced resin material 20 of the present embodiment includes a base cloth 21 woven using a yarn in which a plurality of continuous fibers are bundled, and a resin 22 impregnated and supported on the base cloth 21. And
前記のように本実施形態のサンドウィッチパネル１００では、前記繊維強化樹脂層２との界面を構成している前記芯材１の表面には、強度に優れるとともに前記繊維強化樹脂材２０との接着性に優れた前記扁平領域１１が備えられている。
即ち、本実施形態では、前記芯材１の扁平領域１１において繊維強化樹脂層２と芯材１との接合強度がスポット的に強化されている。
As described above, in the sandwich panel 100 of the present embodiment, the surface of the core material 1 constituting the interface with the fiber reinforced resin layer 2 has excellent strength and adhesiveness with the fiber reinforced resin material 20. The flat region 11 is provided.
That is, in the present embodiment, the bonding strength between the fiber-reinforced resin layer 2 and the core 1 in the flat region 11 of the core 1 is spot-likely enhanced.
芯材の全面において樹脂を浸透させるとサンドウィッチパネルに十分な軽量性を発揮させ難いが本実施形態では樹脂を浸透させる領域が限られているためサンドウィッチパネル１００に優れた軽量性を発揮させ得る。 If the resin penetrates the entire surface of the core material, it is difficult for the sandwich panel to exhibit sufficient light weight. However, in the present embodiment, since the area where the resin penetrates is limited, the sandwich panel 100 can exhibit excellent light weight.
尚、となりあう扁平領域の間の平均距離（中心間距離の平均値〔（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３＋・・・＋ｄｎ）／ｎ〕）は、５ｃｍ以上であることが好ましく、１０ｃｍ以上であることがより好ましく、１５ｃｍ以上であることが特に好ましい。
前記平均距離は、４０ｃｍ以下であることが好ましく、３０ｃｍ以下であることがより好ましく、２５ｃｍ以下であることが特に好ましい。
The average distance between the adjacent flat regions (the average value of the distances between centers [(d1 + d2 + d3 +... + Dn) / n]) is preferably 5 cm or more, more preferably 10 cm or more, and more preferably 15 cm or more. It is particularly preferable that the above is satisfied.
The average distance is preferably 40 cm or less, more preferably 30 cm or less, and particularly preferably 25 cm or less.
前記芯材１は、独立起泡性に優れることで高い圧縮強度を発揮し得る。
したがって、前記芯材１の連続気泡率は、例えば、４０％以下であることが好ましく、３５％以下であることがより好ましく、２５％以下であることがさらに好ましく、１５％以下であることがとりわけ好ましい。
一方で樹脂２２の浸透性を考慮すると前記芯材１の独立起泡性が過度に高いことは必ずしも好ましいことであるとは言えない。
そこで、前記芯材１の連続気泡率は、例えば、１％以上であることが好ましく、３％以上であることがより好ましく、５％以上であることがさらに好ましく、１０％以上であることがとりわけ好ましい。
The core material 1 can exhibit high compressive strength by being excellent in independent foaming properties.
Therefore, the open cell ratio of the core material 1 is, for example, preferably 40% or less, more preferably 35% or less, further preferably 25% or less, and more preferably 15% or less. Particularly preferred.
On the other hand, considering the permeability of the resin 22, it is not always preferable that the independent foaming property of the core material 1 is excessively high.
Therefore, the open cell rate of the core material 1 is, for example, preferably 1% or more, more preferably 3% or more, further preferably 5% or more, and more preferably 10% or more. Particularly preferred.
前記芯材１の連続気泡率は、該芯材１を構成する樹脂発泡体から、縦２５ｍｍ×横２５ｍｍのシート状サンプルを複数枚切り出し、切り出したサンプルを空間があかないよう重ね合わせて厚み５０ｍｍとした試験片を用いて求めることができる。
具体的には、試験片の外寸をミツトヨ社製「デジマチックキャリパ」を用いて、１／１００ｍｍまで測定して試験片の見掛けの体積（ｃｍ３）を求め、次に、空気比較式比重計１０００型（東京サイエンス社製）を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ２８５６−８７の１−１／２−１気圧法により試験片の体積（ｃｍ３）を求め、下記式により連続気泡率（％）を計算により求めることができる。
尚、連続気泡率は、例えば、５つの試験片についての平均値として求められる。
連続気泡率（％）＝１００×（見かけ体積−空気比較式比重計測定体積）／見かけ体積
The open cell ratio of the core material 1 is determined by cutting out a plurality of sheet samples of 25 mm × 25 mm from the resin foam constituting the core material 1 and stacking the cut samples so that there is no space, and a thickness of 50 mm. It can be obtained by using a test piece which is set as follows.
Specifically, using a “Digimatic caliper” manufactured by Mitutoyo Corporation, the outer dimensions of the test piece were measured to 1/100 mm to determine the apparent volume (cm 3 ) of the test piece. Using a total of 1000 type (manufactured by Tokyo Science Co., Ltd.), the volume (cm 3 ) of the test piece was determined by the 1-1 / 2-1 atmospheric pressure method of ASTM D2856-87, and the open cell ratio (%) was calculated by the following equation. Can be obtained by
The open cell rate is determined, for example, as an average value of five test pieces.
Open cell ratio (%) = 100 × (apparent volume−air comparison specific gravity meter measurement volume) / apparent volume
尚、上記の測定は、試験片をＪＩＳ Ｋ７１００：１９９９の記号２３／５０、２級の環境下で１６時間保管した後、ＪＩＳ Ｋ７１００：１９９９の記号２３／５０、２級の環境下で行うこととする。
また、空気比較式比重計は、標準球（大２８．９６ｃｃ 小８．５８ｃｃ）にて補正を行ったものを用いることとする。
In addition, the above-mentioned measurement shall be performed under the JIS K7100: 1999 symbol 23/50, class 2 environment after storing the test piece in a JIS K7100: 1999 symbol 23/50, class 2 environment for 16 hours. And
In addition, the air-comparison hydrometer shall be corrected using a standard sphere (large, 28.96 cc, small, 8.58 cc).
本実施形態では樹脂複合体としてサンドウィッチパネル１００のような板状の樹脂複合体を例示しているが、３次元的な構造を有する樹脂複合体でもサンドウィッチパネル１００と同様の効果が発揮され得る。
即ち、本発明の樹脂複合体は、その全体形状などが特に限定されるものではない。
In the present embodiment, a plate-like resin composite such as the sandwich panel 100 is exemplified as the resin composite, but the same effect as the sandwich panel 100 can be exerted even with a resin composite having a three-dimensional structure.
That is, the overall shape of the resin composite of the present invention is not particularly limited.
上記に示したような芯材１と繊維強化樹脂層２との間に優れた接合強度を発揮させることができる樹脂複合体は、以下のような（ａ）から（ｃ）の工程を順に実施するような方法で製造できる。
（ａ）発泡体作製工程
（ｂ）突起圧縮工程
（ｃ）被覆工程
以下に、各工程について説明する。
The resin composite capable of exhibiting excellent bonding strength between the core material 1 and the fiber-reinforced resin layer 2 as described above performs the following steps (a) to (c) in order. It can be manufactured by such a method.
(A) Foam production step (b) Projection compression step (c) Covering step Each step will be described below.
（ａ）発泡体作製工程
該発泡体作製工程は、芯材となる樹脂発泡体を作製する工程である。
樹脂発泡体は、押出発泡法によって形成されたボード（押出発泡ボード）やロッド（押出発泡ロッド）などとすることができる。
また、樹脂発泡体は、発泡性を有する発泡性樹脂ビーズや樹脂ブロックを成形型内で発泡させた成形品（型内成形品）であってもよい。
尚、この工程では、繊維強化樹脂層２が形成される表面全体に表皮が備わった状態となるように樹脂発泡体を作製することが好ましい。
即ち、この工程では、最表層を構成する複数の気泡が互いの気泡膜どうしを連続させて表皮を構成している状態となるように樹脂発泡体を作製することが好ましい。
尚、該工程では、後段の突起圧縮工程において所定の状態の扁平領域１１を形成させ易くするために、図６に示すように、表皮１ｓを有する箇所に一又は複数の突起１３が形成されている樹脂発泡体１ｘ’を作製することが好ましい。
樹脂発泡体１ｘ’に形成させる突起１３の凸出高さ（ｈ０）は、過度に高いと十分な圧縮を行うことが困難になり、過度に低いと扁平領域での気泡の扁平度が不足するため適度な高さを有することが望ましい。
突起１３の高さ（最大高さ）は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、０．６ｍｍ以上であることがより好ましい。
前記突起１３の高さは、５ｍｍ以下であることが好ましく、３ｍｍ以下であることがより好ましい。
(A) Foam Forming Step The foam forming step is a step of forming a resin foam as a core material.
The resin foam may be a board (extruded foam board) or a rod (extruded foam rod) formed by an extrusion foaming method.
Further, the resin foam may be a molded product (molded product in a mold) obtained by foaming foamable resin beads or a resin block having foamability in a mold.
In this step, it is preferable to produce the resin foam so that the entire surface on which the fiber-reinforced resin layer 2 is formed has a skin.
That is, in this step, it is preferable to produce the resin foam such that a plurality of cells constituting the outermost layer are connected to each other to form a skin.
In this step, as shown in FIG. 6, one or a plurality of projections 13 are formed at a location having the skin 1s in order to facilitate the formation of the flat area 11 in a predetermined state in the subsequent projection compression step. It is preferable to produce a resin foam 1x ′.
If the protrusion height (h0) of the protrusion 13 formed on the resin foam 1x ′ is excessively high, it is difficult to perform sufficient compression, and if the protrusion height (h0) is excessively low, the flatness of bubbles in the flat region becomes insufficient. Therefore, it is desirable to have an appropriate height.
The height (maximum height) of the projection 13 is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 0.6 mm or more.
The height of the protrusion 13 is preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less.
（ｂ）突起圧縮工程
本実施形態での突起圧縮工程は、樹脂発泡体１ｘ’の突起１３を押し潰して該突起１３が形成されていた箇所に前記扁平領域１１を形成させる工程である。
該突起圧縮工程は、最終的に形成される繊維強化樹脂層２の表面の美観を考慮すると、突起１３を押し潰して扁平領域１１を他領域１２と略面一となるように実施することが好ましい。
但し、繊維強化樹脂層２と芯材１との接着性を考慮すると前記突起圧縮工程では、前記他領域１２よりわずかに凸出した状態となるように扁平領域１１を形成させてもよい。
即ち、前記突起圧縮工程は、前記突起１３を完全に押し潰すことなく前記突起の高さが低くなるようにして扁平領域１１を形成させることが好ましい。
(B) Projection Compression Step The projection compression step in the present embodiment is a step of crushing the projection 13 of the resin foam 1x ′ to form the flat region 11 at the position where the projection 13 was formed.
In consideration of the beauty of the surface of the fiber reinforced resin layer 2 to be finally formed, the protrusion compression step may be performed such that the protrusion 13 is crushed so that the flat region 11 is substantially flush with the other region 12. preferable.
However, in consideration of the adhesiveness between the fiber reinforced resin layer 2 and the core 1, the flat region 11 may be formed so as to be slightly protruded from the other region 12 in the protrusion compression step.
That is, in the protrusion compression step, it is preferable that the flat region 11 is formed such that the height of the protrusion is reduced without completely crushing the protrusion 13.
突起圧縮工程後の扁平領域１１を僅かに凸出させることで扁平領域１１を繊維強化樹脂層２に僅かに突入させた状態のサンドウィッチパネル１００を作製することができ、芯材１と繊維強化樹脂層２との接合強度に優れたサンドウィッチパネル１００を作製することができる。
但し、突起圧縮工程後の扁平領域１１を過度に凸出させると該扁平領域１１の周囲において前記繊維強化樹脂材２０の基布２１と芯材表面との間に隙間ができて樹脂溜りが形成されたり繊維強化樹脂層２の表面に突起が形成されたりするおそれがある。
このようなことから突起圧縮工程後の扁平領域１１の凸出高さ（ｈ１）は、１ｍｍ以下（最大高さ）であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。
突起圧縮工程後の扁平領域１１の凸出高さは、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
サンドウィッチパネル１００を形成している状態での扁平領域１１も上記と同様の凸出高さを有していてもよい。
By slightly projecting the flat region 11 after the protrusion compression step, the sandwich panel 100 in which the flat region 11 slightly protrudes into the fiber-reinforced resin layer 2 can be manufactured, and the core material 1 and the fiber-reinforced resin The sandwich panel 100 having excellent bonding strength with the layer 2 can be manufactured.
However, if the flat region 11 after the protrusion compression step is excessively protruded, a gap is formed between the base cloth 21 of the fiber-reinforced resin material 20 and the core material surface around the flat region 11 to form a resin pool. Or a protrusion may be formed on the surface of the fiber reinforced resin layer 2.
For this reason, the protrusion height (h1) of the flat region 11 after the protrusion compression step is preferably 1 mm or less (maximum height), more preferably 0.5 mm or less.
The protrusion height of the flat region 11 after the protrusion compression step is preferably 0.1 mm or more.
The flat region 11 in a state where the sandwich panel 100 is formed may have the same protruding height as described above.
該突起圧縮工程は、突起１３の形成された樹脂発泡体１ｘ’をプレスして前記突起１３に対して加圧する方法などによって実施することができる。
このとき、前記突起を加圧するとともに加熱してもよい。
前記突起圧縮工程は、樹脂発泡体の表面を前記繊維強化樹脂材２０で覆って該繊維強化樹脂材２０によって前記繊維強化樹脂層２を形成させる被覆工程に先立って実施してもよく、該被覆工程と併せて実施してもよい。
即ち、前記突起圧縮工程は、突起１３の形成された樹脂発泡体１ｘ’の表面を前記繊維強化樹脂材２０で覆い、該繊維強化樹脂材２０を樹脂発泡体の表面に圧接させると同時に該繊維強化樹脂材２０で前記突起１３を押し潰す方法によって実施することもできる。
The protrusion compression step can be performed by a method of pressing the protrusion 13 by pressing the resin foam 1x ′ on which the protrusion 13 is formed.
At this time, the protrusions may be heated while being pressed.
The protrusion compression step may be performed prior to a covering step of covering the surface of the resin foam with the fiber reinforced resin material 20 and forming the fiber reinforced resin layer 2 with the fiber reinforced resin material 20. It may be performed together with the process.
That is, in the protrusion compression step, the surface of the resin foam 1x ′ on which the protrusions 13 are formed is covered with the fiber reinforced resin material 20, and the fiber reinforced resin material 20 is pressed against the surface of the resin foam and the fiber It can also be implemented by a method of crushing the protrusion 13 with a reinforced resin material 20.
（ｃ）被覆工程
該被覆工程は、発泡体作製工程で作製した樹脂発泡体１ｘの表面を前記繊維強化樹脂材２０で覆って該繊維強化樹脂材２０によって前記繊維強化樹脂層２を形成させる工程である。
該被覆工程は、樹脂発泡体１ｘと繊維強化樹脂材２０とを加熱条件下で加圧する方法によって実施することができ、具体的には熱プレス装置を用いて樹脂発泡体と繊維強化樹脂材とを接着・一体化させる方法などによって実施することができる。
該被覆工程では、前記扁平領域１１と前記他領域１２とが存在している前記樹脂発泡体１ｘの表面を前記繊維強化樹脂材２０で覆い、前記樹脂２２を使って繊維強化樹脂材２０を前記樹脂発泡体に接着させる。
(C) Coating Step The coating step is a step of covering the surface of the resin foam 1x produced in the foam production step with the fiber reinforced resin material 20 and forming the fiber reinforced resin layer 2 with the fiber reinforced resin material 20. It is.
The coating step can be performed by a method in which the resin foam 1x and the fiber-reinforced resin material 20 are pressed under heating conditions. Specifically, the resin foam and the fiber-reinforced resin material are heated using a hot press. Can be carried out by a method of bonding and integrating them.
In the covering step, the surface of the resin foam 1x in which the flat region 11 and the other region 12 are present is covered with the fiber reinforced resin material 20, and the fiber reinforced resin material 20 is formed using the resin 22. Adhere to resin foam.
このような工程を実施することで、樹脂発泡体で構成された芯材１と、樹脂及び繊維を含む繊維強化樹脂材２０で構成された繊維強化樹脂層２とを備え、前記繊維強化樹脂層２で覆われている領域の少なくとも一部が前記扁平領域となっている樹脂複合体が作製される。
そして、本実施形態においては芯材１と繊維強化樹脂層２との接合強度に優れた樹脂複合体が作製されることになる。
By performing such a process, the fiber-reinforced resin layer includes a core material 1 made of a resin foam, and a fiber-reinforced resin layer 2 made of a fiber-reinforced resin material 20 containing resin and fibers. A resin composite is produced in which at least a part of the area covered by 2 is the flat area.
In this embodiment, a resin composite having excellent bonding strength between the core material 1 and the fiber reinforced resin layer 2 is produced.
前記被覆工程での加熱温度や圧力は、製造する樹脂複合体の大きさや形状、繊維強化樹脂材や樹脂発泡体の素材などに応じて適宜決定すればよい。 The heating temperature and pressure in the coating step may be appropriately determined according to the size and shape of the resin composite to be manufactured, the material of the fiber-reinforced resin material or the resin foam, and the like.
前記繊維強化樹脂材の樹脂は、熱硬化性ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などといった熱硬化性樹脂であることが繊維強化樹脂層２に対して優れた強度を発揮させる上において有利である。
なかでも、前記繊維強化樹脂材は、前記樹脂としてエポキシ樹脂を含有することが好ましい。
It is advantageous that the resin of the fiber-reinforced resin material is a thermosetting resin such as a thermosetting polyurethane resin, an unsaturated polyester resin, or an epoxy resin in order to exhibit excellent strength to the fiber-reinforced resin layer 2. is there.
Especially, it is preferable that the fiber-reinforced resin material contains an epoxy resin as the resin.
前記繊維強化樹脂材の樹脂は、熱可塑性ポリウレタン樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂などといった熱可塑性樹脂であってもよい。 The resin of the fiber reinforced resin material may be a thermoplastic resin such as a thermoplastic polyurethane resin, a thermoplastic polyester resin, a polyolefin resin, a styrene resin, an acrylic resin, or the like.
このような樹脂とともに繊維強化樹脂材を構成する繊維は、ガラス繊維や炭素繊維などとすることができる。
即ち、本実施形態の前記基布２１は、ガラスクロスやカーボンクロスとすることができる。
尚、本実施形態の繊維強化樹脂材は、布帛の状態で繊維を含有しているが、前記繊維を短繊維などの状態で含有してもよい。
本実施形態の繊維強化樹脂材は、一方向に引き揃えられた炭素繊維で構成されている繊維シート（以下「カーボンＵＤ」ともいう）の状態で繊維を含有してもよい。
The fiber constituting the fiber reinforced resin material together with such a resin may be glass fiber, carbon fiber, or the like.
That is, the base cloth 21 of the present embodiment can be a glass cloth or a carbon cloth.
Although the fiber-reinforced resin material of the present embodiment contains fibers in the form of a cloth, the fibers may be contained in the form of short fibers or the like.
The fiber reinforced resin material of the present embodiment may contain fibers in a state of a fiber sheet (hereinafter, also referred to as “carbon UD”) made of carbon fibers aligned in one direction.
このような繊維強化樹脂材とともに樹脂複合体を構成する樹脂発泡体（芯材）は、ポリカーボネート樹脂発泡体、ポリスチレン樹脂発泡体、ポリオレフィン樹脂発泡体、ポリアミド樹脂発泡体、ポリエステル樹脂発泡体、一般的なアクリル系樹脂発泡体などといった樹脂発泡体で構成させてもよい。
また、本実施形態の樹脂発泡体（芯材）は、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体（ＳＭＭ樹脂）を主成分として含有するものであってもよい。
Resin foams (core materials) constituting a resin composite with such a fiber-reinforced resin material include polycarbonate resin foam, polystyrene resin foam, polyolefin resin foam, polyamide resin foam, polyester resin foam, and general resin foam. It may be made of a resin foam such as an acrylic resin foam.
Further, the resin foam (core material) of the present embodiment may contain a styrene- (meth) acrylate-maleic anhydride copolymer (SMM resin) as a main component.
前記樹脂発泡体としては、例えば、５０ｋｇ／ｍ３以上７００ｋｇ／ｍ３以下の見掛け密度を有するものを採用することができる。 As the resin foam, for example, one having an apparent density of 50 kg / m 3 or more and 700 kg / m 3 or less can be adopted.
樹脂発泡体の見掛け密度は、ＪＩＳ Ｋ７２２２：２００５「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の求め方」記載の方法で測定することができる。
即ち、見掛け密度は、原則的には次のようにして求めることができる。
（見掛け密度測定方法）
１００ｃｍ３以上の試験片を材料の元のセル構造を変えないように切断し、その質量を測定し、次式により算出することができる。
見掛け密度（ｇ／ｃｍ３）＝試験片質量（ｇ）／試験片体積（ｃｍ３）
尚、測定用試験片は、成形が施された後、７２時間以上経過した試料から切り取り、温度２３±２℃、湿度５０±５％の雰囲気条件に１６時間以上放置したものとする。
The apparent density of the resin foam can be measured by the method described in JIS K7222: 2005 “Foamed plastic and rubber—determination of apparent density”.
That is, the apparent density can be determined in principle as follows.
(Apparent density measurement method)
A test piece of 100 cm 3 or more can be cut without changing the original cell structure of the material, and its mass can be measured and calculated by the following equation.
Apparent density (g / cm 3 ) = specimen mass (g) / specimen volume (cm 3 )
In addition, the test piece for measurement shall be cut out from the sample which passed 72 hours or more after the shaping | molding was performed, and shall be left for 16 hours or more in the atmosphere conditions of temperature 23 ± 2 degreeC and humidity 50 ± 5%.
本実施形態の樹脂複合体の製造方法には、必要に応じて各種の変更を加え得る。
即ち、本発明の樹脂複合体の製造方法は、上記例示に何等限定されるものではない。
Various modifications can be made to the resin composite manufacturing method of the present embodiment as necessary.
That is, the method for producing the resin composite of the present invention is not limited to the above examples.
１：芯材、１ｓ：表皮、２：繊維強化樹脂層、１１：扁平領域、１３：突起、２０：繊維強化樹脂材、１００：サンドウィッチパネル（樹脂複合体） 1: core material, 1s: skin, 2: fiber reinforced resin layer, 11: flat region, 13: protrusion, 20: fiber reinforced resin material, 100: sandwich panel (resin composite)
Claims (4)
前記発泡体作製工程では、前記樹脂発泡体として、前記繊維強化樹脂材によって前記繊維強化樹脂層が形成される箇所に一又は複数の突起を有する樹脂発泡体を作製し、
該樹脂発泡体の表面を前記繊維強化樹脂材で覆う前、又は、前記樹脂発泡体の表面を前記繊維強化樹脂材で覆う際に前記突起を押し潰す突起圧縮工程をさらに実施し、
該突起圧縮工程では、気泡が圧縮されて周囲よりも前記気泡が扁平になっている扁平領域が前記突起を押し潰した箇所に備えられている樹脂発泡体を形成させ、
前記繊維強化樹脂層で覆われている領域の少なくとも一部が前記扁平領域となっている樹脂複合体を作製する樹脂複合体の製造方法。 A resin composite comprising a core material composed of a resin foam and a fiber reinforced resin layer composed of a fiber reinforced resin material containing a resin and a fiber, wherein the core material is covered by the fiber reinforced resin layer. In order to manufacture, after performing a foam production step of producing the resin foam, the surface of the resin foam is covered with the fiber reinforced resin material to form the fiber reinforced resin layer with the fiber reinforced resin material. A method for producing a resin composite for performing the step,
In the foam producing step, as the resin foam, a resin foam having one or a plurality of protrusions at a position where the fiber reinforced resin layer is formed by the fiber reinforced resin material,
Before covering the surface of the resin foam with the fiber-reinforced resin material, or when covering the surface of the resin foam with the fiber-reinforced resin material, further performing a protrusion compression step of crushing the protrusions,
In the protrusion compressing step, a flat region in which the bubbles are compressed and the bubbles are flatter than the surroundings is formed into a resin foam provided in a portion where the protrusion is crushed,
A method for producing a resin composite, wherein a resin composite in which at least a part of a region covered with the fiber-reinforced resin layer is the flat region is formed.
前記繊維強化樹脂層との界面を構成している前記芯材の表面には、内側の気泡が圧縮されて周囲よりも前記気泡が扁平になっている扁平領域が設けられている樹脂複合体。 A resin composite comprising a core material composed of a resin foam, and a fiber reinforced resin layer composed of a fiber reinforced resin material containing a resin and a fiber, wherein the core material is covered by the fiber reinforced resin layer. So,
A resin composite in which a flat region in which inner air bubbles are compressed and the air bubbles are flatter than the surroundings is provided on a surface of the core material forming an interface with the fiber reinforced resin layer.
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