JP2020037263A - Resin composite - Google Patents

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真章 中村
Masaaki Nakamura
真章 中村
翔一 平塚
Shoichi Hiratsuka
翔一 平塚
洋一郎 福永
Yoichiro Fukunaga
洋一郎 福永
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Abstract

To obtain a resin composite having excellent strength.SOLUTION: The present invention provides a resin composite wherein a resin exudes from a fiber-reinforced resin layer to permeate a core material.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は樹脂複合体に関し、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層とを備えた樹脂複合体に関する。   The present invention relates to a resin composite, and more particularly, to a resin composite including a core material formed of a resin foam and a fiber-reinforced resin layer containing a resin and a fiber.

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 containing a resin and a fiber, and the core material being covered by the fiber reinforced resin layer is used for various applications. ing.
This type of resin composite is required to have high strength while being lightweight (see Patent Document 1 below).

特開2015−193119号公報JP-A-2013-193119

上記のような樹脂複合体に対しては、特許文献1にも示されているように高強度化を行うことが要望されている。
しかしながら、従来の樹脂複合体は、強度に対して改善の余地を有している。
即ち、上記のような要望は、十分満足されるには至っていない。
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、強度に優れた樹脂複合体を提供することを課題としている。
As described in Patent Document 1, it is demanded to increase the strength of the resin composite as described above.
However, conventional resin composites have room for improvement in strength.
That is, the above demands have not been sufficiently satisfied.
Then, this invention was made in order to solve such a problem, and makes it a subject to provide the resin composite excellent in intensity | strength.

上記課題について本発明者が鋭意検討したところ繊維強化樹脂層と芯材との界面部分に補強を行うことが樹脂複合体の強度向上を図る上で特に有効であることを見出して本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、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、前記樹脂が前記繊維強化樹脂層から滲出して前記芯材に浸透しており、且つ、前記樹脂が浸透している最大深さが前記芯材と前記繊維強化樹脂層との界面から500μm以上である樹脂複合体を提供する。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies on the above problems, and found that reinforcing the interface between the fiber reinforced resin layer and the core material was particularly effective in improving the strength of the resin composite, and completed the present invention. It led to.
That is, the present invention includes a core material composed of a resin foam, and a fiber reinforced resin layer composed of a fiber reinforced material containing resin and fibers, wherein the core material is covered by the fiber reinforced resin layer. A resin composite, wherein the resin oozes out of the fiber reinforced resin layer and permeates the core material, and the maximum depth of penetration of the resin is the core material and the fiber reinforced resin. A resin composite having a thickness of 500 μm or more from the interface with the layer is provided.

本発明では、繊維強化樹脂層から樹脂が滲出して前記芯材に浸透している。
即ち、本発明の樹脂複合体は繊維強化樹脂層に隣り合う前記芯材の表層部が浸透した樹脂によって補強されている。
この浸透した樹脂は、繊維強化樹脂層によって発揮される機械的強度を繊維強化樹脂層の内側から支援すべく機能するとともに樹脂発泡体と繊維強化樹脂層との間に中間的な強度を付与して芯材と繊維強化樹脂層との界面に応力集中が生じることを抑制すべく機能する。
したがって、本発明によれば強度に優れた樹脂複合体が提供され得る。
In the present invention, the resin exudes from the fiber reinforced resin layer and permeates the core material.
That is, the resin composite of the present invention is reinforced by the resin that has penetrated the surface layer of the core material adjacent to the fiber-reinforced resin layer.
The infiltrated resin functions to support the mechanical strength exerted by the fiber reinforced resin layer from the inside of the fiber reinforced resin layer, and provides an intermediate strength between the resin foam and the fiber reinforced resin layer. It functions to suppress the occurrence of stress concentration at the interface between the core material and the fiber reinforced resin layer.
Therefore, according to the present invention, a resin composite having excellent strength can be provided.

一実施形態の樹脂複合体を示した概略斜視図である。It is the schematic perspective view which showed the resin composite of one Embodiment. 樹脂複合体の断面図(図1のII−II線矢視断面図)。FIG. 2 is a sectional view of the resin composite (a sectional view taken along line II-II in FIG. 1). 樹脂複合体の要部拡大断面図(図2のIII部の拡大図)。FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of the resin composite (an enlarged view of a part III in FIG. 2). 実施例1の樹脂複合体の界面部の断面写真(走査型電子顕微鏡写真:上図)とその説明図(下図)。FIG. 2 is a cross-sectional photograph (scanning electron micrograph: upper diagram) of the interface portion of the resin composite of Example 1 and an explanatory diagram thereof (lower diagram).

以下に本発明の実施形態に係る樹脂複合体について、当該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, the resin composite according to the embodiment of the present invention will be described by taking as an example a case where the resin composite 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、それぞれ複数の繊維強化材20が芯材1の表面上に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 material 20.
The first fiber reinforced resin layer 2a and the second fiber reinforced resin layer 2b in the present embodiment are formed by laminating a plurality of fiber reinforced materials 20 on the surface of the core material 1, respectively.

前記繊維強化材20は、繊維と樹脂とを含む。
具体的には、本実施形態の前記繊維強化材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。
サンドウィッチパネル100で前記芯材1の表面上に積層されている前記繊維強化樹脂層2は、当該樹脂22によって前記芯材1に接着されているとともに前記芯材1と一体化された状態になっている。
The fiber reinforcement 20 includes a fiber and a resin.
Specifically, the fiber reinforced 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. Having.
The fiber-reinforced resin layer 2 laminated on the surface of the core material 1 in the sandwich panel 100 is bonded to the core material 1 by the resin 22 and is integrated with the core material 1. ing.

前記芯材1は、前記繊維強化樹脂層2との界面XSを構成している部位に前記繊維強化材20の樹脂22が浸透している浸透領域11を備えている。
即ち、本実施形態のサンドウィッチパネル100は、前記樹脂22が前記繊維強化樹脂層2から滲出して前記芯材1に浸透している。
本実施形態の芯材1は、前記浸透領域11の内側に前記樹脂22が浸透していない非浸透領域12を備えている。
即ち、前記芯材1は、サンドウィッチパネル100の厚さ方向Zにおける両端部に前記浸透領域11を備え、該浸透領域11の中間部に前記非浸透領域12を備えている。
尚、図3では、前記浸透領域11がサンドウィッチパネル100の幅方向Xに沿って形成されている様子が示されているが前記浸透領域11はサンドウィッチパネル100の長さ方向Yにも広がりを有している。
The core material 1 includes a permeation region 11 in which the resin 22 of the fiber reinforcement 20 permeates at a portion constituting an interface XS with the fiber reinforced resin layer 2.
That is, in the sandwich panel 100 of the present embodiment, the resin 22 oozes out of the fiber reinforced resin layer 2 and permeates the core material 1.
The core material 1 of the present embodiment includes a non-penetrable region 12 in which the resin 22 has not penetrated inside the penetrating region 11.
That is, the core material 1 includes the permeation region 11 at both ends in the thickness direction Z of the sandwich panel 100, and includes the non-permeation region 12 at an intermediate portion of the permeation region 11.
FIG. 3 shows that the permeation region 11 is formed along the width direction X of the sandwich panel 100. However, the permeation region 11 also extends in the length direction Y of the sandwich panel 100. are doing.

前記浸透領域11は、前記界面XSからの深さDができるだけ均一になるように形成されていることが好ましく、サンドウィッチパネル100の厚さ方向視における面積が広い方が好ましい。
前記芯材1と前記繊維強化樹脂層2とが接する前記界面XSの面積をS(cm)とし、前記浸透領域11の面積をS(cm)とした際に、これらの面積比(S/S)については、下記関係式(1)を満たすことが好ましい。

80% ≦ (S/S)×100% ・・・(1)
The permeation region 11 is preferably formed such that the depth D from the interface XS is as uniform as possible, and the area of the sandwich panel 100 as viewed in the thickness direction is preferably larger.
When the area of the interface XS where the core material 1 and the fiber reinforced resin layer 2 are in contact with each other is S 0 (cm 2 ), and the area of the permeation region 11 is S 1 (cm 2 ), these area ratios (S 1 / S 0 ) preferably satisfies the following relational expression (1).

80% ≦ (S 1 / S 0 ) × 100% (1)

前記面積比(S/S)は、下記関係式(2)を満たすことがより好ましく、下記関係式(3)を満たすことが特に好ましい。

85% ≦ (S/S)×100% ・・・(2)
90% ≦ (S/S)×100% ・・・(3)
The area ratio (S 1 / S 0 ) more preferably satisfies the following relational expression (2), and particularly preferably satisfies the following relational expression (3).

85% ≦ (S 1 / S 0 ) × 100% (2)
90% ≦ (S 1 / S 0 ) × 100% (3)

前記樹脂が浸透している前記浸透領域11は、最大深さ(前記界面と直交する方向における最大深さ)が前記芯材1と前記繊維強化樹脂層2との界面XSから500μm以上であることが好ましい。
界面XSから500μm以上前記樹脂が浸透している部分の面積をS(cm)とした場合、当該面積と、前記界面との面積比(S/S)については、下記関係式(4)を満たすことが好ましい。

5% ≦ (S/S)×100% ・・・(4)
The maximum depth (the maximum depth in a direction orthogonal to the interface) of the permeation region 11 in which the resin has penetrated is 500 μm or more from the interface XS between the core material 1 and the fiber-reinforced resin layer 2. Is preferred.
When the area of the portion where the resin permeates 500 μm or more from the interface XS is defined as S 2 (cm 2 ), the ratio of the area to the interface (S 2 / S 0 ) is expressed by the following relational expression ( Preferably, 4) is satisfied.

5% ≦ (S 2 / S 0 ) × 100% (4)

前記面積比(S/S)は、下記関係式(5)を満たすことがより好ましく、下記関係式(6)を満たすことが特に好ましい。

10% ≦ (S/S)×100% ・・・(5)
20% ≦ (S/S)×100% ・・・(6)
The area ratio (S 2 / S 0 ) more preferably satisfies the following relational expression (5), and particularly preferably satisfies the following relational expression (6).

10% ≦ (S 2 / S 0 ) × 100% (5)
20% ≦ (S 2 / S 0 ) × 100% (6)

前記樹脂が浸透している部分の平均深さは、200μm以上であることが好ましく、350μm以上であることがより好ましく、500μm以上であることが特に好ましい。   The average depth of the portion where the resin has penetrated is preferably 200 μm or more, more preferably 350 μm or more, and particularly preferably 500 μm or more.

前記樹脂が浸透している部分の平均深さは、前記界面XSと直交する方向にサンドウィッチパネル100を切断することによって現れる断面において前記界面XSに沿った方向での一定長さ(L)の区間において前記樹脂が浸透している部分の断面積(Sa)を求め、この断面積(Sa)を長さ(L)で除して求めることができる。   The average depth of the portion where the resin has penetrated is a section of a fixed length (L) in a direction along the interface XS in a cross section that appears by cutting the sandwich panel 100 in a direction orthogonal to the interface XS. In (2), the cross-sectional area (Sa) of the portion where the resin has permeated is obtained, and the cross-sectional area (Sa) can be obtained by dividing the cross-sectional area (Sa) by the length (L).

前記浸透領域11は、第1の繊維強化樹脂層2aと第2の繊維強化樹脂層2bとの何れか一方において上記のような状態になっていることが好ましく、第1の繊維強化樹脂層2aと第2の繊維強化樹脂層2bとの両方において上記のような状態になっていることがより好ましい。   The permeation region 11 is preferably in the above-mentioned state in one of the first fiber-reinforced resin layer 2a and the second fiber-reinforced resin layer 2b, and the first fiber-reinforced resin layer 2a It is more preferable that both the first and second fiber-reinforced resin layers 2b are in the above-described state.

本実施形態での前記芯材1は、前記界面XSを構成する表面1aに切削加工などが施されておらず、前記表面1aには樹脂発泡体が切断されてなる切断面を有していない。
前記芯材1は、前記表面1aが樹脂発泡体の気泡膜によって構成されている。
In the present embodiment, the core material 1 is not subjected to cutting or the like on the surface 1a constituting the interface XS, and does not have a cut surface formed by cutting a resin foam on the surface 1a. .
The surface 1a of the core 1 is formed of a foamed film of a resin foam.

本実施形態における前記芯材1は、押出発泡法によって形成された厚さ5mm未満の発泡シート(押出発泡シート)や当該発泡シートが熱成形されてなる成形品とすることができる。
前記芯材1を構成する樹脂発泡体は、押出発泡法によって形成された厚さが5mm〜50mmのボード(押出発泡ボード)やロッド(押出発泡ロッド)などであってもよい。
前記芯材1を構成する樹脂発泡体は、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。
該型内成形品としては、例えば、発泡樹脂粒子どうしが熱融着されて一体化されたビーズ発泡成形品が挙げられる。
本実施形態の前記芯材1は、押出発泡シートかビーズ発泡成形品かの何れかであることが好ましい。
The core material 1 in the present embodiment can be a foamed sheet (extruded foamed sheet) having a thickness of less than 5 mm formed by an extrusion foaming method or a molded product obtained by thermoforming the foamed sheet.
The resin foam constituting the core material 1 may be a board (extruded foam board) or a rod (extruded foam rod) having a thickness of 5 mm to 50 mm formed by an extrusion foaming method.
The resin foam constituting the core material 1 may be a molded product obtained by foaming foamable resin beads or a resin block having a foaming property in a molding die (in-mold molded product).
Examples of the in-mold molded article include a bead foam molded article in which foamed resin particles are heat-sealed and integrated.
The core material 1 of the present embodiment is preferably either an extruded foam sheet or a bead foam molded product.

前記芯材1として用いる押出発泡シートやビーズ発泡成形品は、その製造時に樹脂が浸み込み易くさせる処置を施しておくことが好ましい。
該樹脂発泡体は、例えば、表面における気泡膜を薄くしておくことで、前記繊維強化材を積層する際に当該繊維強化材の樹脂を表面から浸み込み易くさせることができる。
また、前記樹脂発泡体は、前記繊維強化材の樹脂と相溶性の高い樹脂を原材料とすることで繊維強化材の樹脂を表面から浸み込み易くさせることができる。
The extruded foam sheet or bead foam molded product used as the core material 1 is preferably subjected to a treatment for facilitating the infiltration of the resin during the production thereof.
In the resin foam, for example, by reducing the thickness of the bubble film on the surface, the resin of the fiber reinforcement can be easily permeated from the surface when the fiber reinforcement is laminated.
In addition, the resin foam can be made to easily infiltrate the resin of the fiber reinforcement from the surface by using a resin having high compatibility with the resin of the fiber reinforcement as a raw material.

本実施形態においては、上記のような処置によって芯材1となる樹脂発泡体を樹脂の浸み込み易い状態にしているが、上記のような処置によっても浸み込み不足が生じるような場合は、サンドペーパーやベルトサンダーなどの研磨シートで樹脂発泡体の表面を擦って気泡膜を更に薄くしたり、気泡膜に小さな穴をあけたりしてもよい。
このような研磨シートでの擦過処理を施すと、樹脂の浸み込みの程度が調整容易になるだけでなく、樹脂発泡体の表面が適度な粗さになるとともに気泡膜がささくれ立った状態になり芯材1と繊維強化樹脂層2とが強固に接着された樹脂複合体が得られ易くなる。
In the present embodiment, the resin foam to be the core material 1 is made to easily penetrate the resin by the above-described treatment. Alternatively, the surface of the resin foam may be rubbed with a polishing sheet such as sandpaper or a belt sander to further reduce the thickness of the foam film, or a small hole may be formed in the foam film.
By performing a rubbing treatment with such an abrasive sheet, not only the degree of penetration of the resin can be easily adjusted, but also the surface of the resin foam becomes moderately rough and the bubble film is raised. Thus, a resin composite in which the core material 1 and the fiber-reinforced resin layer 2 are firmly bonded is easily obtained.

本実施形態においては、樹脂発泡体の表面を刃物でスライスして樹脂発泡体の表面における気泡膜を完全に除去してしまって当該表面が気泡の切断面となるようにしてもよい。
このように樹脂発泡体の表面をスライスして前記繊維強化材の積層面において気泡を大きく開口させると、前記繊維強化材と当該樹脂発泡体との積層時においてこれらの間に作用させる圧力などを調整することで樹脂の浸み込み深さを調整することができる。
即ち、これらを熱プレスなどで積層一体化させる際に積層面に気泡の切断面を設けておくと、通常のプレス圧よりも高い圧力でプレスを行ったり、通常よりも高い温度条件を設定して樹脂の粘度を通常よりも低下させてプレスを行ったりすれば、前記樹脂が浸透している最大深さが前記芯材1と前記繊維強化樹脂層との界面から500μm以上である樹脂複合体を容易に得ることができる。
In the present embodiment, the surface of the resin foam may be sliced with a blade to completely remove the bubble film on the surface of the resin foam, and the surface may be a cut surface of the bubbles.
By slicing the surface of the resin foam and greatly opening the air bubbles on the lamination surface of the fiber reinforced material in this way, when laminating the fiber reinforced material and the resin foam, pressure applied between them is reduced. By adjusting, the penetration depth of the resin can be adjusted.
That is, if these are laminated and integrated by a hot press or the like, if a cut surface of bubbles is provided on the lamination surface, pressing is performed at a pressure higher than the normal pressing pressure, or a temperature condition higher than normal is set. If the resin is pressed to lower the viscosity of the resin than usual, the maximum depth of penetration of the resin is 500 μm or more from the interface between the core material 1 and the fiber reinforced resin layer. Can be easily obtained.

前記繊維強化材の樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂などの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。
前記繊維強化材は、前記エポキシ樹脂としてビスフェノール型エポキシ樹脂を含有することが好ましく、ビスフェノールAジグリシジルエーテルを含有することがより好ましい。
前記繊維強化材は、前記エポキシ樹脂としてノボラック型エポキシ樹脂を含有していてもよい。
前記繊維強化材は、前記エポキシ樹脂の反応性希釈剤となる成分を含有していてもよい。
前記反応性希釈剤としては、エピクロロヒドリン、ブチルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、トリデシルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。
It is advantageous that the resin of the fiber reinforced material is a thermosetting resin such as an unsaturated polyester resin or an epoxy resin in order to exhibit excellent strength to the fiber reinforced resin layer 2.
In particular, the fiber reinforcement preferably contains an epoxy resin as the resin.
The fiber reinforcing material preferably contains a bisphenol-type epoxy resin as the epoxy resin, and more preferably contains bisphenol A diglycidyl ether.
The fiber reinforcement may include a novolak type epoxy resin as the epoxy resin.
The fiber reinforcing material may contain a component serving as a reactive diluent for the epoxy resin.
Examples of the reactive diluent include epichlorohydrin, butyl glycidyl ether, dodecyl glycidyl ether, tridecyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, and the like.

前記繊維強化樹脂層2に前記エポキシ樹脂を含有させる場合、前記芯材1として用いる樹脂発泡体は、スチレンと、(メタ)アクリル酸エステルと、無水マレイン酸との共重合体を含む樹脂組成物で構成されることにより、前記エポキシ樹脂が浸透し易くなるという効果を有する。   When the epoxy resin is contained in the fiber-reinforced resin layer 2, the resin foam used as the core material 1 is a resin composition containing a copolymer of styrene, (meth) acrylate, and maleic anhydride. Has the effect that the epoxy resin easily penetrates.

前記繊維強化材が含有する樹脂と、前記樹脂発泡体が含有する樹脂との間に高い親和性が発揮される状態であると、繊維強化材の樹脂が芯材に浸透し易くなるものの過度に親和性が高いと繊維強化材の側から樹脂発泡体へと浸透してきた樹脂によって当該樹脂発泡体を構成する気泡膜が芯材1と繊維強化樹脂層2との界面部において溶かされた状態になってしまうことがある。
その場合、芯材1の表層部(芯材と繊維強化樹脂層との界面部)には、繊維強化樹脂層2から滲出してきた樹脂によって大きな塊状体が形成されるだけとなり界面部の構造が比較的単純なものになり易い。
一方で、前記繊維強化材が含有する樹脂と、前記樹脂発泡体が含有する樹脂との間の親和性が適度であれば、前記繊維強化樹脂層2から滲出された樹脂が芯材の気泡膜を溶かしてしまうことを抑制できるとともに前記界面XSにおいて開口している個々の気泡に樹脂が流入され易くなり、複数の気泡の内部に樹脂溜りが形成され得る。
即ち、このような場合に芯材1の表層部に形成される樹脂の塊状体は、気泡膜が溶かされてしまうような場合に比べて微細となる。
そして、その方が界面部の構造が複雑となり芯材1と繊維強化樹脂層2との間に高いアンカー効果が発揮されこれらの間に高い剥離強度が発揮され得る。
When the resin contained in the fiber reinforcing material and the resin contained in the resin foam exhibit a high affinity, the resin of the fiber reinforcing material easily penetrates into the core material, but excessively If the affinity is high, the resin that has penetrated into the resin foam from the fiber reinforced material side causes the foam film constituting the resin foam to be melted at the interface between the core material 1 and the fiber reinforced resin layer 2. Sometimes it becomes.
In that case, only a large lump is formed on the surface layer portion of the core material 1 (the interface portion between the core material and the fiber reinforced resin layer) by the resin oozing out from the fiber reinforced resin layer 2, and the structure of the interface portion is reduced. It tends to be relatively simple.
On the other hand, if the affinity between the resin contained in the fiber reinforced material and the resin contained in the resin foam is appropriate, the resin exuded from the fiber reinforced resin layer 2 may be a foam film of a core material. Can be suppressed, and the resin can easily flow into the individual bubbles opened at the interface XS, so that a resin pool can be formed inside the plurality of bubbles.
That is, in such a case, the lump of resin formed on the surface layer of the core material 1 is finer than in a case where the bubble film is melted.
In this case, the structure of the interface becomes more complicated, a high anchoring effect is exerted between the core material 1 and the fiber reinforced resin layer 2, and a high peel strength can be exhibited therebetween.

本実施形態の樹脂複合体は、前記繊維強化樹脂層2から滲出した樹脂が前記芯材1に浸透しているだけでなく、前記芯材と前記繊維強化樹脂層との界面部において前記芯材中に前記樹脂によって構成された塊状体が形成され、該塊状体が前記繊維強化樹脂層2の樹脂に連続するように形成されており、且つ、該塊状体が前記界面において開口している気泡中に形成されることが好ましい。   In the resin composite of the present embodiment, the resin exuded from the fiber reinforced resin layer 2 is not only infiltrated into the core 1, but also at the interface between the core and the fiber reinforced resin layer. A lump composed of the resin is formed therein, the lump is formed so as to be continuous with the resin of the fiber reinforced resin layer 2, and the lump is open at the interface. It is preferably formed in.

本実施形態の樹脂複合体は、前記界面において隣り合う2以上の気泡に樹脂が収容されてそれぞれに樹脂の塊状体が形成されていることが好ましい。
この場合、繊維強化樹脂層の樹脂に連続した状態の2つの塊状体によってそれぞれの塊状体が収容されている気泡の間の気泡膜が挟み込まれた状態となる。
従って、このような場合には芯材1と繊維強化樹脂層2との間により優れたアンカー効果が発揮され得る。
In the resin composite of the present embodiment, it is preferable that the resin is contained in two or more air bubbles adjacent to each other at the interface, and a lump of resin is formed in each of the bubbles.
In this case, the bubble film is sandwiched between the bubbles in which the respective lumps are accommodated by the two lumps which are continuous with the resin of the fiber reinforced resin layer.
Therefore, in such a case, a better anchor effect can be exhibited between the core material 1 and the fiber reinforced resin layer 2.

上記のような場合、隣り合う2つの塊状体の間には、通常、樹脂の滲出方向(界面から離れる方向)とは逆方向から気泡膜が差し入れられた状態になる。
隣り合う2つの塊状体の間の前記気泡膜は、芯材と繊維強化樹脂層との界面に対して直交する方向に沿って配されるよりも斜めになって配されていることが好ましい。
例えば、前記気泡膜は、前記界面に直交する平面でサンドウィッチパネル100を切断した際の断面において、前記界面に対する角度が15度以上75度以下となっていることが好ましい。
In the case described above, a bubble film is usually inserted between two adjacent masses in a direction opposite to the direction of resin exudation (direction away from the interface).
It is preferable that the bubble film between two adjacent masses is arranged obliquely rather than arranged along a direction orthogonal to the interface between the core material and the fiber reinforced resin layer.
For example, it is preferable that the angle of the bubble film with respect to the interface be 15 degrees or more and 75 degrees or less in a cross section when the sandwich panel 100 is cut along a plane orthogonal to the interface.

本実施形態のサンドウィッチパネル100は、例えば、前記エポキシ樹脂が未硬化な状態の繊維強化樹脂材(以下「プリプレグシート」ともいう)と、芯材1となる樹脂発泡体とを接着することによって作製される。
前記プリプレグシートにエポキシ樹脂などとともに含有される繊維は、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 sandwich panel 100 of the present embodiment is produced, for example, by bonding a fiber reinforced resin material (hereinafter also referred to as a “prepreg sheet”) in which the epoxy resin is uncured and a resin foam serving as the core material 1. Is done.
The fiber contained in the prepreg sheet together with the epoxy resin or the like can be glass fiber or carbon fiber.
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.

本実施形態では、芯材1を構成する樹脂としてスチレン−(メタ)アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体を例示しているが、前記芯材1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。   In the present embodiment, a styrene- (meth) acrylate-maleic anhydride copolymer is exemplified as a resin constituting the core 1, but the core 1 is made of a polycarbonate resin foam, a polystyrene resin foam. Alternatively, a resin foam such as a polyolefin resin foam, a polyamide resin foam, a polyester resin foam, or a general acrylic resin foam may be used.

前記樹脂発泡体としては、例えば、50kg/m以上700kg/m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)
100cm以上の試験片を材料の元のセル構造を変えない様に切断し、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/cm)=試験片質量(g)/試験片体積(cm

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 atmospheric conditions of 23 ± 2 degreeC of temperature, and 50 ± 5% of humidity.

前記樹脂発泡体としては、例えば、40%以下の連続気泡率を有するものを採用することができる。
前記連続気泡率は、35%以下であることが好ましく、25%以下であることがより好ましく、15%以下であることが特に好ましい。
前記樹脂発泡体の連続気泡率は、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さ50mmとした試験片を作製し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(cm)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(cm)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
As the resin foam, for example, a resin foam having an open cell ratio of 40% or less can be employed.
The open cell ratio is preferably 35% or less, more preferably 25% or less, and particularly preferably 15% or less.
The open cell ratio of the resin foam was prepared by cutting a plurality of sheet samples of 25 mm length × 25 mm width from the resin foam, and overlapping the cut samples so that there was no space to produce a test piece having a thickness of 50 mm. You can ask.
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).

本実施形態において前記芯材1の表面に前記繊維強化樹脂層2を形成させるための繊維強化樹脂材は、樹脂発泡体と貼り合わされる以前の状態において未硬化状態の熱硬化性樹脂が繊維基材に含浸されたプリプレグシートである。
従って、本実施形態のサンドウィッチパネル100は、前記繊維強化樹脂材(プリプレグシート)と前記樹脂発泡体とを加熱加圧条件下で接着させる接着工程を備えた方法によって製造される。
In the present embodiment, the fiber reinforced resin material for forming the fiber reinforced resin layer 2 on the surface of the core material 1 is a thermosetting resin in an uncured state before being bonded to a resin foam. It is a prepreg sheet impregnated in a material.
Therefore, the sandwich panel 100 of the present embodiment is manufactured by a method including an adhesion step of adhering the fiber reinforced resin material (prepreg sheet) and the resin foam under heat and pressure.

本実施形態のサンドウィッチパネル100は、雄型、雌型の両方を用いた熱プレス成形や一方のみを用いたオートクレーブ成形などの加熱成形によって作製することができる。
本実施形態での加熱成形は、繊維強化樹脂材に含浸されている樹脂を繊維強化樹脂材に加えられる熱と圧力とによって繊維強化樹脂層2から滲出させた状態にさせるとともに前記芯材1に浸透させるように実施される。
また、本実施形態では、繊維強化樹脂材に含浸されている樹脂が熱硬化性を有することから加熱成形での繊維強化樹脂層2の形成時には、前記基布21に担持された樹脂22が硬化して強度に優れた繊維強化樹脂層2を形成することになる。
また、加熱成形では、繊維強化樹脂材と同じ樹脂が芯材1に浸透して前記浸透領域11が形成されることになり、芯材1に浸透した樹脂も熱硬化することとなる。
The sandwich panel 100 of the present embodiment can be manufactured by heat molding such as hot press molding using both male and female molds or autoclave molding using only one of them.
In the heat molding in the present embodiment, the resin impregnated in the fiber reinforced resin material is made to exude from the fiber reinforced resin layer 2 by heat and pressure applied to the fiber reinforced resin material, and the core material 1 Implemented to infiltrate.
Further, in the present embodiment, since the resin impregnated in the fiber reinforced resin material has thermosetting properties, when the fiber reinforced resin layer 2 is formed by heat molding, the resin 22 carried on the base cloth 21 is cured. As a result, the fiber reinforced resin layer 2 having excellent strength is formed.
Further, in the heat molding, the same resin as the fiber-reinforced resin material permeates the core material 1 to form the permeation region 11, and the resin permeated into the core material 1 is also thermoset.

この樹脂が浸透した浸透領域11は、非浸透領域12に比べて曲げ弾性率などの機械的強度に優れる。
繊維強化樹脂層2に対して背面側から接する領域が、このように強度に優れた浸透領域11とされることでサンドウィッチパネル100は、優れた強度を発揮することとなる。
また、浸透領域11が存在していないとサンドウィッチパネルの強度は繊維強化樹脂層と芯材との界面で急激に変化することになり、サンドウィッチパネルに外力が加えられた場合に前記界面に応力集中を生じ易い。
一方では、本実施形態のサンドウィッチパネル100は浸透領域11が存在することで応力集中が抑制され得る。
このような効果をより顕著に発揮させる上において、前記界面と平行する平面で芯材をスライスした断面における浸透領域11の面積は、前記界面から芯材の内部に向けて徐々に減少することが好ましい。
The permeated region 11 into which the resin has penetrated has better mechanical strength such as flexural modulus than the non-permeated region 12.
The region in contact with the fiber reinforced resin layer 2 from the back side is the permeation region 11 having excellent strength in this way, so that the sandwich panel 100 exhibits excellent strength.
Further, if the permeation region 11 does not exist, the strength of the sandwich panel rapidly changes at the interface between the fiber reinforced resin layer and the core material, and when an external force is applied to the sandwich panel, the stress concentrates on the interface. Tends to occur.
On the other hand, in the sandwich panel 100 of the present embodiment, the presence of the permeation region 11 can suppress the stress concentration.
In order to exert such an effect more remarkably, the area of the permeation region 11 in a cross section obtained by slicing the core material in a plane parallel to the interface may gradually decrease from the interface toward the inside of the core material. preferable.

尚、本実施形態においては、高い補強効果を浸透領域11に発揮させる上で有利であることから前記繊維強化樹脂層から滲出させて前記芯材に浸透させる樹脂として熱硬化性樹脂を例示しているが、該樹脂は、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂などといった熱可塑性樹脂であってもよい。   In the present embodiment, a thermosetting resin is exemplified as a resin that is exuded from the fiber reinforced resin layer and penetrates into the core material because it is advantageous in exhibiting a high reinforcing effect in the permeation region 11. However, the resin may be a thermoplastic resin such as a polyolefin resin, a polyester resin, an acrylic resin, and a styrene resin.

本実施形態の樹脂複合体やその製造方法には、上記のようなこと以外に各種の変更を加え得る。
また、本実施形態では樹脂複合体がサンドウィッチパネルである場合を例にしているが本発明での樹脂複合体の形態はサンドウィッチパネルに限定されない。
即ち、本発明は、上記例示に何等限定されるものではない。
Various modifications other than those described above can be made to the resin composite of the present embodiment and the method for producing the same.
Further, in the present embodiment, the case where the resin composite is a sandwich panel is taken as an example, but the form of the resin composite in the present invention is not limited to the sandwich panel.
That is, the present invention is not limited to the above examples.

次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Next, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

(予備実験)
実施例では、後述するようにプレスによって樹脂複合体を作製することから、予備実験として樹脂発泡体への樹脂の浸み込み深さが500μm以上となる条件の調査を実施した。
まず、ポリエチレンテレフタレートを主成分とするシート状の発泡体(密度約0.3g/cmの発泡シート)から大きさ150mm×150mmのサンプルを切り出した。
このサンプルの表面を薄くスライスし、両面に気泡の切断面が露出した厚さ約3mmの芯材を調製した。
同じく150mm×150mmにカットしたカーボンFRPプリプレグ20枚とガラスFRPプリプレグ2枚とを用意した。
なお、各プリプレグは、樹脂としてエポキシ樹脂を含むものであった。
カーボンFRPプリプレグは、「カーボンUD」であり、一方向に引き揃えられた炭素繊維で基材が構成されていた。
ガラスFRPプリプレグの基材は、ガラスクロスであった。
芯材の上面側に外周縁が揃うように、10枚のカーボンFRPプリプレグを重ねた後、最も外側のカーボンFRPプリプレグの表面に1枚のガラスFRPプリプレグを重ねた。
同じように芯材の下面側に、10枚のカーボンFRPプリプレグを重ねた後、最も外側のカーボンFRPプリプレグの表面に1枚のガラスFRPプリプレグを重ね、予備成形体を作製した。
該予備成形体を125℃で熱プレスし、前記芯材の厚みがプレス前に比べて約5%圧縮された樹脂複合体を作製した。
この樹脂複合体を表面に直交する平面に沿って切断(厚さ方向に切断)し、繊維強化樹脂層の断面をマイクロスコープ(KEYENCE,VHX−1000)で50倍にて観察した。
繊維強化樹脂層と芯材の界面を観察し、繊維強化樹脂層から滲出した樹脂が芯材に最も深く浸透している箇所を特定し、界面から浸透している樹脂の先端までの長さを測定し最大樹脂深度として算出した。
結果、この樹脂複合体では、最大樹脂深度が60μm程度であった。
(Preliminary experiment)
In the examples, since a resin composite is produced by pressing as described later, as a preliminary experiment, a study was conducted on conditions under which the depth of penetration of the resin into the resin foam was 500 μm or more.
First, a sample having a size of 150 mm × 150 mm was cut out from a sheet-shaped foam mainly composed of polyethylene terephthalate (a foamed sheet having a density of about 0.3 g / cm 3 ).
The surface of this sample was sliced thinly to prepare a core material having a thickness of about 3 mm in which cut surfaces of bubbles were exposed on both sides.
Similarly, 20 pieces of carbon FRP prepreg and 2 pieces of glass FRP prepreg cut into 150 mm × 150 mm were prepared.
In addition, each prepreg contained an epoxy resin as a resin.
The carbon FRP prepreg was “carbon UD”, and the base material was composed of carbon fibers aligned in one direction.
The substrate of the glass FRP prepreg was a glass cloth.
After laminating ten carbon FRP prepregs so that the outer peripheral edge was aligned with the upper surface side of the core material, one glass FRP prepreg was laminated on the surface of the outermost carbon FRP prepreg.
Similarly, after laminating ten carbon FRP prepregs on the lower surface side of the core material, one glass FRP prepreg was laminated on the surface of the outermost carbon FRP prepreg to prepare a preform.
The preform was hot-pressed at 125 ° C. to produce a resin composite in which the thickness of the core material was reduced by about 5% as compared with that before pressing.
This resin composite was cut along a plane orthogonal to the surface (cut in the thickness direction), and the cross section of the fiber reinforced resin layer was observed with a microscope (KEYENCE, VHX-1000) at a magnification of 50 times.
Observe the interface between the fiber reinforced resin layer and the core material, identify the point where the resin leached from the fiber reinforced resin layer has penetrated the core material most deeply, and determine the length from the interface to the tip of the resin that has permeated. It was measured and calculated as the maximum resin depth.
As a result, in this resin composite, the maximum resin depth was about 60 μm.

次に、シート状の発泡体よりも低密度な(密度が約半分の)ボード状のビーズ発泡成形品を用意し、このビーズ発泡成形品から大きさ150mm×150mmのサンプルを切り出し、このサンプルの表面を薄くスライスし、両面に気泡の切断面が露出した厚さ約7mmの芯材を調製した。
この芯材を使って上記と同様に予備成形体を作製した。
該予備成形体を125℃で熱プレスし、前記芯材の厚みがプレス前に比べて約6%圧縮された樹脂複合体を作製した。
この樹脂複合体では、最大樹脂深度が400μm程度であった。
この結果をもとにし、以下のように実施例、比較例の樹脂複合体を作製した。
Next, a board-shaped bead foam molded product having a lower density (about half the density) than the sheet foam is prepared, and a sample having a size of 150 mm × 150 mm is cut out from the bead foam molded product. The surface was sliced thinly to prepare a core material having a thickness of about 7 mm in which cut surfaces of bubbles were exposed on both sides.
Using this core material, a preform was produced in the same manner as described above.
The preform was hot-pressed at 125 ° C. to produce a resin composite in which the thickness of the core material was reduced by about 6% as compared with that before pressing.
In this resin composite, the maximum resin depth was about 400 μm.
Based on the results, resin composites of Examples and Comparative Examples were prepared as follows.

(実施例1)
(樹脂複合体の成形)
ポリエチレンテレフタレートを主成分とするシート状の発泡体(発泡シート)から厚さ約3mm、大きさ150mm×150mmのサンプルを切り出して芯材とした。
尚、芯材に用いる発泡シートは、表面にサンドペーパーでの擦過処理を施し、表面の気泡膜に穴が開いた状態となるように調製した。
同じく150mm×150mmにカットしたカーボンFRPプリプレグ(以下、「CFRP1」という)を20枚及びガラスFRPプリプレグ(以下、「GFRP1」という)を2枚用意し、芯材の上面側に外周縁が揃うように、10枚のCRFP1を重ねた後、最も外側のCRFP1の表面に1枚のGFRP1を重ねた。
尚、上記のCFRP1は、一方向に引き揃えられた炭素繊維で構成されているカーボンUDであり、芯材に重ねるのに際しては、上下に隣り合うCRFPの繊維の方向が直交するようにした。
同じように芯材の下面側に、10枚のCRFP1を重ねた後、最も外側のCRFP1の表面に1枚のGFRP1を重ねて、予備成形体を作製した。
なお、各プリプレグは、樹脂としてエポキシ樹脂を含むものであった。
CRFP1及びGFRP1の構成は以下の表1に示した通りである。
この予備成形体を加熱状態下において、雌雄金型にてプレスして、芯材の上下面に10枚のCFRP1及び1枚のGFRP1からなる繊維強化樹脂層が形成された樹脂複合体を作製した。
具体的には、雌雄金型内において、予備成形体をプレスしつつ、温度120〜130℃にて10分間加熱して、CFRP1中のエポキシ樹脂及びGFRP1中のエポキシ樹脂を完全に硬化させる(硬化工程)ことにより、樹脂複合体を作製した。
樹脂複合体の厚さを測定した結果、元の芯材の厚さと比べ、樹脂複合体作製後の芯材の厚さ残存率は62.1%であった。
なお、樹脂複合体の厚さは両面を200mm×200mmの平滑な金属板で挟み、金属板同士の隙間を測定することで、樹脂複合体の厚さとした。
金属板同士の隙間は、ミツトヨ社製「デジマチックキャリパ」を用いて、樹脂複合体4辺中央部を1/100mmの精度で測定し、4辺隙間の算術平均を複合体の厚さとした。
更に繊維強化樹脂層の厚さを1.00mmとして、樹脂複合体の厚さより差し引いた値を樹脂複合体作製後の芯材の厚さとし、芯材の元の厚さで除することで芯材の厚さ残存率とした。
(Example 1)
(Molding of resin composite)
A sample having a thickness of about 3 mm and a size of 150 mm × 150 mm was cut out from a sheet-like foam (foam sheet) containing polyethylene terephthalate as a main component and used as a core material.
The foamed sheet used as the core material was prepared by subjecting the surface to a rubbing treatment with sandpaper so that a hole was formed in the foam film on the surface.
Similarly, 20 pieces of carbon FRP prepreg (hereinafter, referred to as “CFRP1”) and two pieces of glass FRP prepreg (hereinafter, referred to as “GFRP1”) cut to 150 mm × 150 mm are prepared, and the outer peripheral edges are aligned on the upper surface side of the core material. Then, after ten CRFP1s were overlaid, one GFRP1 was overlaid on the surface of the outermost CRFP1.
The above CFRP1 is a carbon UD composed of carbon fibers aligned in one direction, and when overlapping with the core material, the directions of the vertically adjacent CRFP fibers are orthogonal.
Similarly, after ten CRFP1s were stacked on the lower surface side of the core material, one GFRP1 was stacked on the outermost CRFP1 surface to prepare a preform.
In addition, each prepreg contained an epoxy resin as a resin.
The configurations of CRFP1 and GFRP1 are as shown in Table 1 below.
The preformed body was pressed in a male and female mold under a heated state to produce a resin composite having a fiber reinforced resin layer composed of 10 CFRP1s and 1 GFRP1 formed on the upper and lower surfaces of a core material. .
Specifically, in the male and female molds, the pre-formed body is pressed and heated at a temperature of 120 to 130 ° C. for 10 minutes to completely cure the epoxy resin in CFRP1 and the epoxy resin in GFRP1 (curing). Step) to produce a resin composite.
As a result of measuring the thickness of the resin composite, the residual ratio of the thickness of the core after the production of the resin composite was 62.1% compared to the thickness of the original core.
In addition, the thickness of the resin composite was determined to be the thickness of the resin composite by sandwiching both surfaces between smooth metal plates of 200 mm × 200 mm and measuring the gap between the metal plates.
The gap between the metal plates was measured with a precision of 1/100 mm at the center of the four sides of the resin composite using "Digimatic Caliper" manufactured by Mitutoyo Corporation, and the arithmetic average of the four-side gap was defined as the thickness of the composite.
Further, assuming that the thickness of the fiber-reinforced resin layer is 1.00 mm, the value obtained by subtracting from the thickness of the resin composite is defined as the thickness of the core after the production of the resin composite, and is divided by the original thickness of the core. Thickness residual ratio.

(断面観察)
表面に直交する平面に沿って樹脂複合体を切断し、繊維強化樹脂層の断面をマイクロスコープ(KEYENCE,VHX−1000)で50倍にて観察した。
繊維強化樹脂層と芯材の界面を観察し、繊維強化樹脂層から滲出した樹脂が芯材に最も深く浸透している箇所を特定し、界面から浸透している樹脂の先端までの長さを測定し最大樹脂深度として算出した。
(Section observation)
The resin composite was cut along a plane perpendicular to the surface, and the cross section of the fiber reinforced resin layer was observed at a magnification of 50 times with a microscope (KEYENCE, VHX-1000).
Observe the interface between the fiber reinforced resin layer and the core material, identify the point where the resin leached from the fiber reinforced resin layer has penetrated the core material most deeply, and determine the length from the interface to the tip of the resin that has permeated. It was measured and calculated as the maximum resin depth.

(吸収エネルギー)
実施例1の樹脂複合体から縦25mm×横150mmの平面長方形状の試験片を5個切り出した。
各試験片について、試験片の大きさ以外はJIS K7221−1:2006「硬質発泡プラスチック−曲げ試験−第1部:たわみ特性の求め方」に準拠して曲げ荷重を測定した。
即ち、試験片を温度23±2℃、湿度50±5%の環境下で16時間以上に亘って維持した後、温度23±2℃、湿度50±5%の環境下で測定を行った。テンシロン万能試験機(オリエンテック社製 商品名「UCT−10T」)及び万能試験機データ処理ソフト(ソフトブレーン社製 商品名「UTPS−237S」)を用いて、圧縮速度10mm/分、加圧くさび5R、支持台5Rとして支点間距離100mmの条件下にて測定を実施した。試験片の数は5個とした。
(Absorbed energy)
Five flat rectangular test pieces measuring 25 mm long × 150 mm wide were cut out from the resin composite of Example 1.
The bending load of each test piece was measured in accordance with JIS K7221-1: 2006 "Hard foamed plastic-Bending test-Part 1: Determination of flexure characteristics" except for the size of the test piece.
That is, the test piece was maintained in an environment of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a humidity of 50 ± 5% for 16 hours or more, and then measured in an environment of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a humidity of 50 ± 5%. Using a Tensilon universal testing machine (trade name "UCT-10T" manufactured by Orientec Co., Ltd.) and a universal testing machine data processing software (trade name "UTPS-237S" manufactured by Soft Brain Co., Ltd.), a compression speed of 10 mm / min and a pressure wedge. The measurement was carried out under the condition that the distance between fulcrums was 100 mm as 5R and the support 5R. The number of test pieces was five.

得られた結果について、試験開始から最大点荷重を示した変位までの荷重−変位グラフの積分値を求め、得られた5個の積分値を算術平均し、吸収エネルギーとした。
吸収エネルギーの測定値を下記表2に示す。
With respect to the obtained results, the integrated value of the load-displacement graph from the start of the test to the displacement indicating the maximum point load was obtained, and the obtained five integrated values were arithmetically averaged to obtain the absorbed energy.
Table 2 below shows the measured values of the absorbed energy.

(実施例2)
厚さ約3mmのシート状の発泡体に代えて、厚さ約14mmのボード状の発泡体(ビーズ発泡成形品)を芯材として用いたこと以外は実施例1と同様に樹脂複合体を作製し、実施例1と同様に樹脂複合体の評価を実施した。
(Example 2)
A resin composite was produced in the same manner as in Example 1 except that a board-like foam (bead foam molded product) having a thickness of about 14 mm was used as a core material instead of a sheet-like foam having a thickness of about 3 mm. Then, the resin composite was evaluated in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
繊維強化樹脂層の形成材料を変更したことと、芯材表面の気泡膜を残存させるようにしたこと以外は実施例1と同様に樹脂複合体を作製し、実施例1と同様に樹脂複合体の評価を実施した。
(Comparative Example 1)
A resin composite was prepared in the same manner as in Example 1, except that the material for forming the fiber-reinforced resin layer was changed, and that a foam film on the surface of the core material was left. Was evaluated.

(比較例2)
繊維強化樹脂層の形成材料をCFRP1からCFRP2に変更したことと、芯材表面の気泡膜を残存させるようにしたこと以外は実施例2と同様に樹脂複合体を作製し、実施例2と同様に樹脂複合体の評価を実施した。
(Comparative Example 2)
A resin composite was prepared in the same manner as in Example 2 except that the material for forming the fiber-reinforced resin layer was changed from CFRP1 to CFRP2, and that the foam film on the surface of the core material was left, and the same as in Example 2 The evaluation of the resin composite was carried out.

各実施例や各比較例において用いたGFRPやCFRPの詳細、並びに、評価等の結果を下記の表1,2に示す。   The details of GFRP and CFRP used in each of the examples and comparative examples, and the results of the evaluation and the like are shown in Tables 1 and 2 below.

尚、表1における「FW」は、単位面積当たりの繊維質量を意味し、「Rc」は単位面積当たりの樹脂質量を意味している。
また、表1における「TAW」は、単位面積当たりのトータル質量を意味している。
In Table 1, “FW” means the mass of the fiber per unit area, and “Rc” means the mass of the resin per unit area.
"TAW" in Table 1 means the total mass per unit area.

上記のようにして作製された樹脂複合体の内、実施例1の樹脂複合体での繊維強化樹脂層と芯材との界面部の状態を図4に示す。
図4は、上図が樹脂複合体の断面(芯材1と繊維強化樹脂層2との界面に直交する方向での断面)を走査型電子顕微鏡によって撮影したもので、下図がその説明図である。
下図において斜線によるハッチングがかけられて部分は、樹脂の存在が観察された部分であり、この実施例では界面部において芯材中に樹脂による複数の塊状体RXが形成されている様子が観察された。
また、この実施例では界面XSにおいて開口した気泡中に樹脂が流れ込んで幾つかの塊状体RXが形成されており、2つの塊状体の間に挟まれるように気泡膜CFが存在していた。
FIG. 4 shows the state of the interface between the fiber-reinforced resin layer and the core in the resin composite of Example 1 among the resin composites prepared as described above.
In FIG. 4, the upper figure is a photograph taken by a scanning electron microscope of a cross section of the resin composite (a cross section in a direction orthogonal to the interface between the core material 1 and the fiber reinforced resin layer 2), and the lower figure is an explanatory view thereof. is there.
In the figure below, hatched portions are hatched portions where the presence of resin is observed. In this embodiment, a plurality of aggregates RX made of resin are formed in the core material at the interface. Was.
Further, in this example, the resin flowed into the bubbles opened at the interface XS to form several lump bodies RX, and the bubble film CF was present so as to be sandwiched between the two lump bodies.

上記のことからも本発明によれば強度に優れた樹脂複合体が得られることがわかる。   From the above, it is understood that a resin composite having excellent strength can be obtained according to the present invention.

1:芯材、2:繊維強化樹脂層、11:浸透領域、100:サンドウィッチパネル(樹脂複合体) 1: core material, 2: fiber reinforced resin layer, 11: penetration area, 100: sandwich panel (resin composite)

Claims (3)

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、
前記樹脂が前記繊維強化樹脂層から滲出して前記芯材に浸透しており、且つ、前記樹脂が浸透している最大深さが前記芯材と前記繊維強化樹脂層との界面から500μm以上である樹脂複合体。
A resin composite comprising a core material made of a resin foam, and a fiber reinforced resin layer made of a fiber reinforced material containing a resin and a fiber, wherein the core material is covered with the fiber reinforced resin layer. hand,
The resin oozes out of the fiber reinforced resin layer and permeates the core material, and the maximum depth at which the resin permeates is 500 μm or more from the interface between the core material and the fiber reinforced resin layer. A resin composite.
前記樹脂が浸透している平均深さが350μm以上である請求項1記載の樹脂複合体。   The resin composite according to claim 1, wherein the average depth of penetration of the resin is 350 µm or more. 前記芯材には、前記界面において開口している気泡が備えられ、前記繊維強化樹脂層から滲出した前記樹脂が該気泡中に収容されている請求項1又は2記載の樹脂複合体。   3. The resin composite according to claim 1, wherein the core material is provided with air bubbles that are open at the interface, and the resin exuded from the fiber-reinforced resin layer is contained in the air bubbles.
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