JP6161559B2 - MANUFACTURING METHOD FOR FIBER-REINFORCED COMPOSITE, MEMBER FOR TRANSPORTATION DEVICE, AND MEMBER FOR AUTOMOBILE - Google Patents

MANUFACTURING METHOD FOR FIBER-REINFORCED COMPOSITE, MEMBER FOR TRANSPORTATION DEVICE, AND MEMBER FOR AUTOMOBILE Download PDF

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Description

本発明は、繊維強化複合体の製造方法、輸送機器構成用部材及び自動車用部材に関する。   The present invention relates to a method for producing a fiber-reinforced composite, a transport device constituent member, and an automobile member.

近年、繊維で強化された繊維強化合成樹脂は軽量で且つ高い機械的強度を有していることから、自動車分野、船舶分野、航空機分野などの高い機械的強度及び軽量性が求められる分野において使用が拡大している。その中でも自動車用途においては、軽量性を満足しつつ機械的強度を有していることが求められている。   In recent years, fiber-reinforced synthetic resins reinforced with fibers are lightweight and have high mechanical strength, so they are used in fields where high mechanical strength and light weight are required, such as the automotive field, ship field, and aircraft field. Is expanding. Among them, in automotive applications, it is required to have mechanical strength while satisfying lightness.

上述の要求を満たすものとして、芯材に発泡成形体を用い、芯材の表面に繊維強化プラスチック層を積層一体化させてなる繊維強化複合体が提案されている。この繊維強化複合体は、自動車のフロアパネル、ルーフ、ボンネット、フェンダー、アンダーカバーなどの部材に用いられることが考えられる。これらの部材に用いるにあたって、発泡成形体からなる芯材の表面に繊維強化プラスチック層を積層一体化するだけでは機械的強度が十分ではなく更に高い機械的強度が要求されている。   In order to satisfy the above requirements, a fiber reinforced composite has been proposed in which a foam molded body is used as a core material and a fiber reinforced plastic layer is laminated and integrated on the surface of the core material. This fiber-reinforced composite can be used for members such as automobile floor panels, roofs, bonnets, fenders, and undercovers. When used for these members, mechanical strength is not sufficient only by laminating and integrating a fiber reinforced plastic layer on the surface of a core material made of a foam-molded product, and higher mechanical strength is required.

例えば、特許文献1には、成形下型の表面に第1ゲルコート層を形成する工程と、上記第1ゲルコート層の上記成形下型と反対側の表面の全面に第1樹脂拡散用の溝を形成する工程と、第1強化繊維基材とコア材とを重ねた状態で、該第1強化繊維基材を上記第1ゲルコート層に向けて上記成形下型内に配置する工程と、上記コア材および上記第1強化繊維基材を封入するように封入用フィルムを上記成形下型に取り付ける工程と、空気吸引口から該封入用フィルムの内部の空気を吸引して減圧する工程と、減圧された上記封入用フィルムの内部に樹脂注入口から液状の樹脂を注入し、該液状の樹脂を上記第1樹脂拡散用の溝を流して上記第1強化繊維基材の面方向に拡散させて該第1強化繊維基材に含浸させ、硬化させる工程と、を備えた繊維強化プラスチック構造体の製造方法が開示され、成形下型の表面に形成された第1ゲルコート層の表面に樹脂拡散用の溝を形成することによって、コア材の表面に形成される樹脂拡散用の溝を不要とした、生産性に優れた繊維強化プラスチック構造体の製造方法が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a step of forming a first gel coat layer on the surface of a molded lower mold, and a groove for first resin diffusion on the entire surface of the first gel coat layer opposite to the molded lower mold. A step of forming, a step of disposing the first reinforcing fiber base material in the lower mold toward the first gel coat layer in a state where the first reinforcing fiber base material and the core material are stacked, and the core A step of attaching an encapsulating film to the lower mold so as to enclose the material and the first reinforcing fiber base, a step of reducing the pressure by sucking air inside the encapsulating film from an air suction port, A liquid resin is injected into the encapsulating film from a resin injection port, and the liquid resin is caused to flow through the first resin diffusion groove and diffuse in the surface direction of the first reinforcing fiber base. Impregnating and curing the first reinforcing fiber base. A method for producing a fiber reinforced plastic structure is disclosed, and a resin diffusion groove is formed on the surface of the first gel coat layer formed on the surface of the molding lower mold, thereby forming a resin diffusion groove formed on the surface of the core material. A manufacturing method of a fiber-reinforced plastic structure excellent in productivity, in which no groove is required, is disclosed.

特開2013−67071号公報JP 2013-67071 A

しかしながら、特許文献1に記載の繊維強化プラスチック構造体の製造方法で製造された繊維強化プラスチック構造体は、その繊維強化プラスチック層の表面に樹脂拡散用の溝が転写され、得られる繊維強化プラスチック構造体の外観性が低いという問題点を有する。   However, the fiber reinforced plastic structure manufactured by the method for manufacturing a fiber reinforced plastic structure described in Patent Document 1 has a fiber reinforced plastic structure obtained by transferring a groove for resin diffusion to the surface of the fiber reinforced plastic layer. There is a problem that the appearance of the body is low.

又、特許文献1の繊維強化プラスチック構造体の製造方法では、第1ゲルコート層の表面に樹脂拡散用の溝を形成し、第1強化繊維基材への液状の樹脂の拡散を図っているが、樹脂拡散用の溝が形成されている部分とそうでない部分とにおいて、第1強化繊維基材への液状の樹脂の供給度合いが変化してしまい、第1強化繊維基材への樹脂の含浸が不均一になる虞れがあり、その結果、得られる繊維強化プラスチック構造体の機械的強度が低下するという問題点を生じる。   Moreover, in the manufacturing method of the fiber reinforced plastic structure of patent document 1, although the groove | channel for resin diffusion is formed in the surface of a 1st gel coat layer, it is aiming at the spreading | diffusion of liquid resin to the 1st reinforced fiber base material. The supply degree of the liquid resin to the first reinforcing fiber base changes between the portion where the groove for resin diffusion is formed and the portion where the groove is not formed, so that the first reinforcing fiber base is impregnated with the resin. May become non-uniform, resulting in a problem that the mechanical strength of the resulting fiber-reinforced plastic structure is lowered.

本発明は、優れた外観性、機械的強度及び軽量性を有する繊維強化複合体の製造方法、及び、この繊維強化複合体の製造方法で製造された繊維強化複合体を用いた輸送機器構成用部材及び自動車用部材を提供する。   The present invention relates to a method for producing a fiber reinforced composite having excellent appearance, mechanical strength and light weight, and a transportation equipment configuration using the fiber reinforced composite produced by the method for producing the fiber reinforced composite. A member and an automotive member are provided.

本発明の繊維強化複合体の製造方法は、発泡成形体の表面に強化繊維を積層して積層体を製造する積層工程と、上記積層体の上記強化繊維に合成樹脂を供給し上記強化繊維に上記合成樹脂を含浸させる含浸工程と、上記合成樹脂を固化又は硬化させることによって、上記合成樹脂が含浸された上記強化繊維を繊維強化プラスチック層とし、この繊維強化プラスチック層を上記発泡成形体の表面に積層一体化させる一体化工程とを含む繊維強化複合体の製造方法であって、上記含浸工程にて、上記発泡成形体の表面方向における上記強化繊維の移動量が0.05〜10%であることを特徴とする。   The method for producing a fiber-reinforced composite of the present invention includes a laminating step of laminating reinforcing fibers on the surface of a foamed molded body to produce a laminated body, supplying a synthetic resin to the reinforcing fibers of the laminated body, and supplying the reinforcing fibers to the reinforcing fibers. An impregnation step in which the synthetic resin is impregnated; and the reinforcing fiber impregnated with the synthetic resin is made into a fiber reinforced plastic layer by solidifying or curing the synthetic resin, and the fiber reinforced plastic layer is used as a surface of the foam molded body. A method of manufacturing a fiber reinforced composite including an integration step of laminating and integrating, wherein in the impregnation step, the amount of movement of the reinforcing fibers in the surface direction of the foamed molded product is 0.05 to 10%. It is characterized by being.

繊維強化複合体の製造方法に用いられる発泡成形体1の形態は、図1に示したようなシート状に限定されず、任意の所望形状であってよい。   The form of the foam-molded body 1 used in the method for producing a fiber-reinforced composite is not limited to the sheet shape as shown in FIG. 1 and may be any desired shape.

発泡成形体1を構成している合成樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられ、繊維強化プラスチック層に含浸されている熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂との接着性に優れていることから、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂及びポリフェニレンエーテル系樹脂が好ましく、熱可塑性ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂がより好ましい。なお、合成樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。   The synthetic resin constituting the foamed molded body 1 is not particularly limited, and examples thereof include polycarbonate resins, acrylic resins, thermoplastic polyester resins, polyphenylene ether resins, polymethacrylimide resins, polyolefin resins, and polystyrene resins. Thermoplastic resins such as thermoplastic polyester resins, polystyrene resins, acrylic resins and the like because of their excellent adhesion to thermosetting resins or thermoplastic resins impregnated in fiber reinforced plastic layers. Polyphenylene ether resins are preferable, and thermoplastic polyester resins and acrylic resins are more preferable. In addition, a synthetic resin may be used independently or 2 or more types may be used together.

熱可塑性ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸と二価アルコールとが、縮合反応を行った結果得られた高分子量の線状ポリエステルである。熱可塑性ポリエステル樹脂としては、例えば、芳香族ポリエステル樹脂、脂肪族ポリエステル樹脂が挙げられる。   The thermoplastic polyester resin is a high molecular weight linear polyester obtained as a result of a condensation reaction between a dicarboxylic acid and a dihydric alcohol. Examples of the thermoplastic polyester resin include an aromatic polyester resin and an aliphatic polyester resin.

芳香族ポリエステル樹脂とは、芳香族ジカルボン酸単位とジオール単位とを含むポリエステルであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートなどが挙げられ、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。ポリエチレンテレフタレートは、そのジオール単位の一部に1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオールなどを含有させて変性させてもよい。なお、芳香族ポリエステル樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。   The aromatic polyester resin is a polyester containing an aromatic dicarboxylic acid unit and a diol unit, for example, polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexanedimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, etc. And polyethylene terephthalate is preferred. Polyethylene terephthalate may be modified by adding 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, etc. to a part of the diol unit. In addition, an aromatic polyester resin may be used independently or 2 or more types may be used together.

なお、芳香族ポリエステル樹脂は、芳香族ジカルボン酸単位及びジオール単位以外に、例えば、トリメリット酸などのトリカルボン酸、ピロメリット酸などのテトラカルボン酸などの三価以上の多価カルボン酸やその無水物、グリセリンなどのトリオール、ペンタエリスリトールなどのテトラオールなどの三価以上の多価アルコールなどを構成単位として含有していてもよい。   In addition to the aromatic dicarboxylic acid unit and the diol unit, the aromatic polyester resin includes, for example, a tricarboxylic acid such as trimellitic acid such as trimellitic acid, a tetracarboxylic acid such as pyromellitic acid, or a polyvalent carboxylic acid having a valence of 3 or more. Or a triol or higher polyhydric alcohol such as a triol such as glycerin or a tetraol such as pentaerythritol may be contained as a structural unit.

又、芳香族ポリエステル樹脂は、使用済のペットボトルなどから回収、再生したリサイクル材料を用いることもできる。   As the aromatic polyester resin, a recycled material recovered and recycled from a used PET bottle or the like can be used.

ポリエチレンテレフタレートは架橋剤によって架橋されていてもよい。架橋剤としては、公知のものが用いられ、例えば、無水ピロメリット酸などの酸二無水物、多官能エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物などが挙げられる。なお、架橋剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。   Polyethylene terephthalate may be crosslinked by a crosslinking agent. Known crosslinking agents are used, and examples thereof include acid dianhydrides such as pyromellitic anhydride, polyfunctional epoxy compounds, oxazoline compounds, and oxazine compounds. In addition, a crosslinking agent may be used independently or 2 or more types may be used together.

ポリエチレンテレフタレートを架橋剤によって架橋する場合には、押出機にポリエチレンテレフタレートと共に架橋剤を供給すればよい。押出機に供給する架橋剤の量は、少なすぎると、ポリエチレンテレフタレートの溶融時の溶融粘度が小さくなりすぎて、破泡してしまうことがあり、多すぎると、ポリエチレンテレフタレートの溶融時の溶融粘度が大きくなりすぎて、発泡成形体を押出発泡によって製造する場合には押出発泡が困難となることがあるので、ポリエチレンテレフタレート100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましく、0.1〜1重量部がより好ましい。   When polyethylene terephthalate is crosslinked with a crosslinking agent, the crosslinking agent may be supplied to the extruder together with the polyethylene terephthalate. If the amount of the cross-linking agent supplied to the extruder is too small, the melt viscosity at the time of melting of the polyethylene terephthalate may become too small, and bubbles may be broken, and if it is too much, the melt viscosity at the time of melting of the polyethylene terephthalate. Becomes too large, and extrusion foaming may be difficult when the foamed molded article is produced by extrusion foaming. Therefore, 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of polyethylene terephthalate is preferable. -1 part by weight is more preferred.

脂肪族ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリ乳酸系樹脂が挙げられる。ポリ乳酸系樹脂としては、乳酸がエステル結合により重合した樹脂を用いることができ、商業的な入手容易性及びポリ乳酸系樹脂発泡粒子への発泡性付与の観点から、D−乳酸(D体)及びL−乳酸(L体)の共重合体、D−乳酸又はL−乳酸のいずれか一方の単独重合体、D−ラクチド、L−ラクチド及びDL−ラクチドからなる群から選択される1又は2以上のラクチドの開環重合体が好ましい。なお、ポリ乳酸系樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。   Examples of the aliphatic polyester resin include a polylactic acid resin. As the polylactic acid-based resin, a resin in which lactic acid is polymerized by an ester bond can be used. From the viewpoint of commercial availability and imparting foamability to the polylactic acid-based resin expanded particles, D-lactic acid (D-form) 1 or 2 selected from the group consisting of a copolymer of L-lactic acid (L-form), a homopolymer of either D-lactic acid or L-lactic acid, D-lactide, L-lactide and DL-lactide The above lactide ring-opening polymer is preferred. In addition, polylactic acid-type resin may be used independently, or 2 or more types may be used together.

ポリフェニレンエーテル系樹脂としては、例えば、ポリフェニレンエーテルとポリスチレン系樹脂との混合物、ポリフェニレンエーテルにスチレン系モノマーをグラフト共重合してなる変性ポリフェニレンエーテル、この変性ポリフェニレンエーテルとポリスチレン系樹脂との混合物、フェノール系モノマーとスチレン系モノマーとを銅(II) のアミン錯体などの触媒存在下で酸化重合させて得られるブロック共重合体、このブロック共重合体とポリスチレン系樹脂との混合物などが挙げられる。なお、ポリフェニレンエーテル系樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。   Examples of the polyphenylene ether resin include a mixture of a polyphenylene ether and a polystyrene resin, a modified polyphenylene ether obtained by graft copolymerization of a styrene monomer with a polyphenylene ether, a mixture of this modified polyphenylene ether and a polystyrene resin, and a phenolic resin. Examples thereof include a block copolymer obtained by oxidative polymerization of a monomer and a styrene monomer in the presence of a catalyst such as an amine complex of copper (II), a mixture of this block copolymer and a polystyrene resin, and the like. In addition, polyphenylene ether resin may be used independently or 2 or more types may be used together.

ポリフェニレンエーテル系樹脂としては、例えば、ポリ(2、6−ジメチルフェニレン−1、4−エーテル)、ポリ(2、6−ジエチルフェニレン−1、4−エーテル)、ポリ(2、6−ジクロロフェニレン−1、4−エーテル)、ポリ(2、6−ジブロモフェニレン−1、4−エーテル)、ポリ(2−メチル−6−エチルフェニレン−1、4−エーテル)、ポリ(2−クロロ−6−メチルフェニレン−1、4−エーテル)、ポリ(2−メチル−6−イソプロピルフェニレン−1、4−エーテル)、ポリ(2、6−ジ−n−プロピルフェニレン−1、4−エーテル)、ポリ(2−ブロモ−6−メチルフェニレン−1、4−エーテル)、ポリ(2−クロロ−6−ブロモフェニレン−1、4−エーテル)、ポリ(2−クロロ−6−エチルフェニレン−1、4−エーテル)などが挙げられる。ポリフェニレンエーテル系樹脂の重合度は、通常、10〜5000のものが用いられる。   Examples of the polyphenylene ether resin include poly (2,6-dimethylphenylene-1,4-ether), poly (2,6-diethylphenylene-1,4-ether), and poly (2,6-dichlorophenylene- 1,4-ether), poly (2,6-dibromophenylene-1,4-ether), poly (2-methyl-6-ethylphenylene-1,4-ether), poly (2-chloro-6-methyl) Phenylene-1,4-ether), poly (2-methyl-6-isopropylphenylene-1,4-ether), poly (2,6-di-n-propylphenylene-1,4-ether), poly (2 -Bromo-6-methylphenylene-1,4-ether), poly (2-chloro-6-bromophenylene-1,4-ether), poly (2-chloro-6-ethylphenyle) 1,4 ether). The degree of polymerization of the polyphenylene ether resin is usually 10 to 5000.

アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル系モノマーを重合させることによって製造される。なお、(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタクリルの何れか一方又は双方を意味する。   The acrylic resin is produced by polymerizing a (meth) acrylic monomer. In addition, (meth) acryl means either one or both of acryl and methacryl.

(メタ)アクリル系モノマーとしては、特に限定されず、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。   The (meth) acrylic monomer is not particularly limited, and (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, (meth ) 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide and the like.

又、アクリル系樹脂は、上記(メタ)アクリル系モノマー以外にこれと共重合可能なモノマー単位を含有していてもよい。このようなモノマーとしては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸アミド、マレイン酸イミドなどが挙げられる。   The acrylic resin may contain a monomer unit copolymerizable with the above (meth) acrylic monomer. Examples of such monomers include maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride, crotonic acid, maleic amide, maleic imide and the like.

ポリスチレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、i−プロピルスチレン、ジメチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレンなどのスチレン系モノマーをモノマー単位として含む単独重合体又は共重合体、スチレン系モノマーと、このスチレン系モノマーと共重合可能な一種又は二種以上のビニルモノマーとをモノマー単位として含む共重合体などが挙げられ、スチレン系モノマーと、このスチレン系モノマーと共重合可能な一種又は二種以上のビニルモノマーとをモノマー単位として含む共重合体が好ましく、メタクリル酸及び/又はメタクリル酸メチルと、スチレン系モノマーとをモノマー単位として含む共重合体がより好ましい。なお、ポリスチレン系樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。   The polystyrene resin is not particularly limited, and for example, a homopolymer or copolymer containing a styrene monomer such as styrene, methylstyrene, ethylstyrene, i-propylstyrene, dimethylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene as a monomer unit. Copolymers, copolymers containing styrene monomers, and one or more vinyl monomers copolymerizable with the styrene monomers as monomer units, and the like. A copolymer containing one or more possible vinyl monomers as monomer units is preferred, and a copolymer containing methacrylic acid and / or methyl methacrylate and a styrene monomer as monomer units is more preferred. In addition, a polystyrene resin may be used independently or 2 or more types may be used together.

スチレン系モノマーと共重合可能なビニルモノマーとしては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル(アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルなど)、メタクリル酸エステル(メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなど)などのアクリル系モノマー、無水マレイン酸、アクリルアミドなどが挙げられ、アクリル系モノマーが好ましく、メタクリル酸、メタクリル酸メチルを含むことがより好ましく、メタクリル酸、メタクリル酸メチルが特に好ましい。   Examples of vinyl monomers copolymerizable with styrenic monomers include acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid esters (methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, etc.), and methacrylic acid esters (methacrylic acid). Acrylic monomers such as methyl acid, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, etc.), maleic anhydride, acrylamide and the like, acrylic monomers are preferred, methacrylic acid and methyl methacrylate are more preferred, methacrylic acid, Methyl methacrylate is particularly preferred.

発泡成形体1の製造方法としては、特に限定されず、例えば、(1)再発泡性を有する発泡粒子を金型内に充填し、熱水や水蒸気などの熱媒体によって発泡粒子を加熱して再発泡させ、発泡粒子の発泡圧によって発泡粒子同士を融着一体化させて所望形状を有する発泡成形体を製造する方法(型内発泡成形法)、(2)熱可塑性樹脂を押出機に供給して物理発泡剤の存在下にて溶融混練し、押出機に取り付けたダイから押出発泡させて発泡成形体を製造する方法(押出発泡成形法)などが挙げられ、所望形状を有する発泡成形体を製造することができるので、型内発泡成形法が好ましい。   The method for producing the foam molded body 1 is not particularly limited. For example, (1) foam particles having re-foamability are filled in a mold, and the foam particles are heated by a heat medium such as hot water or steam. A method for producing a foamed molded product having a desired shape by re-foaming and fusing the foamed particles together by the foaming pressure of the foamed particles (in-mold foam molding method), (2) supplying thermoplastic resin to the extruder A foamed molded article having a desired shape, such as a method of producing a foamed molded article by melt-kneading in the presence of a physical foaming agent and extrusion foaming from a die attached to an extruder (extruded foam molding method). Therefore, the in-mold foam molding method is preferable.

なお、物理発泡剤としては、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ヘキサンなどの飽和脂肪族炭化水素、ジメチルエーテルなどのエーテル類、塩化メチル、1,1,1,2−テトラフルオロエタン、1,1−ジフルオロエタン、モノクロロジフルオロメタンなどのフロン、二酸化炭素、窒素などが挙げられ、ジメチルエーテル、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、二酸化炭素が好ましく、プロパン、ノルマルブタン、イソブタンがより好ましく、ノルマルブタン、イソブタンが特に好ましい。なお、物理発泡剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。   Examples of physical foaming agents include propane, normal butane, isobutane, normal pentane, isopentane, hexane and other saturated aliphatic hydrocarbons, dimethyl ether and other ethers, methyl chloride, 1,1,1,2-tetrafluoro Examples include chlorofluorocarbons such as ethane, 1,1-difluoroethane, monochlorodifluoromethane, carbon dioxide, nitrogen, etc., preferably dimethyl ether, propane, normal butane, isobutane, carbon dioxide, more preferably propane, normal butane, isobutane, and normal butane. Isobutane is particularly preferred. In addition, a physical foaming agent may be used independently or 2 or more types may be used together.

得られた発泡成形体を熟成させて発泡成形体中に含有されている発泡剤の量を低減させてもよい(熟成工程)。熟成工程において、発泡成形体を熟成させる際の雰囲気温度は、低すぎると、発泡成形体中に含有されている発泡剤の量を低減させることができないことがあり、高すぎると、発泡成形体に変形を生じて、得られる繊維強化複合体の外観が低下することがあるので、40〜80℃が好ましく、50〜70℃がより好ましい。   You may age the obtained foaming molding and reduce the quantity of the foaming agent contained in the foaming molding (aging process). In the aging step, if the ambient temperature when aging the foam molded product is too low, the amount of the foaming agent contained in the foam molded product may not be reduced. Deformation may occur and the appearance of the resulting fiber-reinforced composite may be deteriorated, so 40 to 80 ° C is preferable, and 50 to 70 ° C is more preferable.

熟成工程において、発泡成形体を熟成させる時間は、短すぎると、発泡成形体中に含有されている発泡剤の量を低減させることができないことがあり、長すぎると、発泡成形体の熟成温度によっては発泡成形体に変形を生じて、得られる繊維強化複合体の外観が低下することがあるので、48〜216時間が好ましく、72〜168時間がより好ましい。   In the aging step, if the time for aging the foamed molded product is too short, the amount of the foaming agent contained in the foamed molded product may not be reduced. Depending on the case, the foamed molded product may be deformed and the appearance of the resulting fiber-reinforced composite may be deteriorated. Therefore, 48 to 216 hours are preferable, and 72 to 168 hours are more preferable.

発泡成形体中の残存発泡剤量は、後述する含浸工程において発泡成形体を適度に寸法変化させて、強化繊維の配向性を向上させ又は強化繊維の自由な動きを助長して強化繊維中への合成樹脂の含浸を均一且つ十分なものとし、得られる繊維強化プラスチック層の機械的強度を向上させることができるので、0.05〜1.0重量%が好ましい。   The amount of the remaining foaming agent in the foamed molded product is appropriately changed in size in the impregnation step to be described later to improve the orientation of the reinforcing fiber or promote free movement of the reinforcing fiber into the reinforcing fiber. 0.05 to 1.0% by weight is preferable because the impregnation of the synthetic resin can be made uniform and sufficient and the mechanical strength of the resulting fiber-reinforced plastic layer can be improved.

発泡成形体中の残存発泡剤量は下記の要領で測定される。発泡成形体全体の重量W1を測定する。発泡成形体中の残存発泡剤量はガスクロマトグラフを用いて測定することができ、例えば、下記装置を用いて下記条件にて発泡成形体中の残存発泡剤量を測定することができる。 The amount of the remaining foaming agent in the foamed molded product is measured as follows. The weight W 1 of the entire foamed molded product is measured. The amount of residual foaming agent in the foamed molded product can be measured using a gas chromatograph. For example, the amount of residual foaming agent in the foamed molded product can be measured using the following apparatus under the following conditions.

発泡成形体の試料10〜30mgを20mLバイアル瓶に入れて精秤し、バイアル瓶を密閉してオートサンプラー付ガスクロマトグラフにセットし、バイアル瓶を210℃で20分間に亘って加熱した後、バイアル瓶の上部空間の気体をMHE(Multiple Headspace Extraction)法にて定量分析し、発泡成形体中の含有ガス量W2を測定する。 Place 10-30 mg of the foamed molded sample in a 20 mL vial, precisely weigh it, seal the vial and set it on a gas chromatograph with an autosampler, heat the vial at 210 ° C. for 20 minutes, The gas in the upper space of the bottle is quantitatively analyzed by the MHE (Multiple Headspace Extraction) method, and the gas content W 2 in the foamed molded product is measured.

ここでいうMHE法とは、気固平衡にある気相ガスの放出を繰り返すことで得られるピーク面積の減衰を利用する定量方法である。
〔GC測定条件〕
測定装置:ガスクロマトグラフ Clarus500(Perkin-Elmer社製)
カラム:DB−1(1.0μm×0.25mmφ×60m:J&W社製)
検出器:FID
GCオーブン昇温条件:初期温度50℃(6分)
昇温速度:40℃/分(250℃まで)
最終温度:250℃(1.5分)
キャリアーガス(He),注入口温度:230℃,検出温度:310℃
レンジ:20
ベントガス 30mL/分(He)、追加ガス 5mL/分(He)
ガス圧力:初期圧力18psi(10分)、昇圧速度:0.5psi/min(24psiまで)
〔HS測定条件〕
測定装置:HSオートサンプラー TurboMatrix HS40(Perkin-Elmer社製)
加熱温度:210℃,加熱時間:20分,加圧ガス圧:25psi,加圧時間:1分
ニードル温度:210℃,トランスファーライン温度:210℃,試料導入時間:0.08分
〔算出条件〕
検量線用標準ガス:混合ガス(ジーエルサイエンス社製)
混合ガス含有量:i-ブタン 約1重量%,n-ブタン 約1重量%,バランス 窒素
算出方法:MHE法により試料の含有ガス量を算出した。結果は全てi-ブタン換算量とした。
The MHE method referred to here is a quantitative method that utilizes the attenuation of the peak area obtained by repeating the release of gas phase gas in gas-solid equilibrium.
[GC measurement conditions]
Measuring device: Gas chromatograph Clarus500 (Perkin-Elmer)
Column: DB-1 (1.0 μm × 0.25 mmφ × 60 m: manufactured by J & W)
Detector: FID
GC oven temperature rising condition: initial temperature 50 ° C. (6 minutes)
Temperature increase rate: 40 ° C / min (up to 250 ° C)
Final temperature: 250 ° C (1.5 minutes)
Carrier gas (He), inlet temperature: 230 ° C, detection temperature: 310 ° C
Range: 20
Vent gas 30 mL / min (He), additional gas 5 mL / min (He)
Gas pressure: Initial pressure 18 psi (10 minutes), pressurization speed: 0.5 psi / min (up to 24 psi)
[HS measurement conditions]
Measuring device: HS autosampler TurboMatrix HS40 (Perkin-Elmer)
Heating temperature: 210 ° C, heating time: 20 minutes, pressurized gas pressure: 25 psi, pressurizing time: 1 minute Needle temperature: 210 ° C, transfer line temperature: 210 ° C, sample introduction time: 0.08 minutes [Calculation conditions]
Standard gas for calibration curve: Gas mixture (manufactured by GL Sciences Inc.)
Mixed gas content: i-butane about 1% by weight, n-butane about 1% by weight, balance nitrogen Calculation method: The amount of gas contained in the sample was calculated by the MHE method. The results were all converted to i-butane.

発泡成形体中における残存発泡剤量は下記式に基づいて算出することできる。
発泡成形体中における残存発泡剤量(重量%)=100×W2/W1
The amount of the remaining foaming agent in the foamed molded product can be calculated based on the following formula.
Residual foaming agent amount (% by weight) in the foamed molded product = 100 × W 2 / W 1

発泡成形体の表面層の結晶化度は、低すぎると、含浸工程において、発泡成形体が合成樹脂の熱によって変形を生じて、得られる繊維強化複合体の外観が低下することがあり、高すぎると、繊維強化プラスチック層と発泡成形体との一体化が不十分となって機械的強度が低下することがあるので、5〜40%が好ましく、10〜30%がより好ましい。   If the crystallinity of the surface layer of the foam molded product is too low, the foam molded product may be deformed by the heat of the synthetic resin in the impregnation step, and the appearance of the resulting fiber reinforced composite may be reduced. If the amount is too high, the fiber-reinforced plastic layer and the foamed molded body may be insufficiently integrated and the mechanical strength may be lowered, so 5 to 40% is preferable, and 10 to 30% is more preferable.

発泡成形体の表面層とは、発泡成形体の表面と、この表面に対して直交する方向に発泡成形体のその方向における厚みの5%に相当する寸法だけ内側に入った部分との間に存在する発泡成形体部分をいう。   The surface layer of the foam-molded body is between the surface of the foam-molded body and a portion that is inside by a dimension corresponding to 5% of the thickness of the foam-molded body in the direction perpendicular to the surface. This refers to the part of the foamed molded product that exists.

なお、発泡成形体の表面層の結晶化度は、JIS K7122:1987「プラスチックの転移熱測定方法」に記載されている方法で測定する。   The crystallinity of the surface layer of the foam molded article is measured by the method described in JIS K7122: 1987 “Method for measuring the transition heat of plastic”.

具体的には、示差走査熱量計装置(エスアイアイナノテクノロジー社製 商品名「DSC6220型」)を用い、アルミニウム製の測定容器の底に隙間のないように、発泡成形体の表面層から切り出した好ましくは直方体形状の試料を約6mg充填して、試料を窒素ガス流量30mL/分の条件下にて30℃で2分間に亘って保持する。   Specifically, using a differential scanning calorimeter (trade name “DSC6220 type” manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd.), it was cut out from the surface layer of the foamed molded product so that there was no gap at the bottom of the aluminum measurement container. Preferably, about 6 mg of a rectangular parallelepiped sample is filled, and the sample is held at 30 ° C. for 2 minutes under a nitrogen gas flow rate of 30 mL / min.

しかる後、試料を速度10℃/分で30℃から290℃まで昇温した時のDSC曲線を得る。その時の基準物質はアルミナを用いた。発泡成形体の表面層の結晶化度は、融解ピークの面積から求められる融解熱量(mJ/mg)と結晶化ピークの面積から求められる結晶化熱量(mJ/mg)の差を合成樹脂の完全結晶の理論融解熱量ΔH0で徐して求められる割合である。例えば、ポリエチレンテレフタレートのΔH0は140.1mJ/mgである。発泡成形体の表面層の結晶化度は下記式に基づいて算出される。
発泡成形体の表面層の結晶化度(%)
=100×(│融解熱量(mJ/mg)│−│結晶化熱量(mJ/mg)│)/ΔH0(mJ/mg)
Thereafter, a DSC curve is obtained when the sample is heated from 30 ° C. to 290 ° C. at a rate of 10 ° C./min. The reference material at that time was alumina. The degree of crystallinity of the surface layer of the foamed molded product is the difference between the heat of fusion (mJ / mg) determined from the area of the melting peak and the heat of crystallization (mJ / mg) determined from the area of the crystallization peak. This is the ratio that is gradually determined by the theoretical heat of fusion ΔH 0 of the crystal. For example, ΔH 0 of polyethylene terephthalate is 140.1 mJ / mg. The crystallinity of the surface layer of the foam molded product is calculated based on the following formula.
Crystallinity of surface layer of foamed molded product (%)
= 100 × (| heat of fusion (mJ / mg) | − | heat of crystallization (mJ / mg) |) / ΔH 0 (mJ / mg)

別に4個の発泡成形体を更に用意し、それぞれの発泡成形体の表面層の結晶化度を上述と同様の要領で測定し、5個の発泡成形体のそれぞれの表面層の結晶化度の相加平均値を発泡成形体の表面層の結晶化度とする。   Separately, four foam moldings are further prepared, and the degree of crystallinity of the surface layer of each foam molding is measured in the same manner as described above, and the degree of crystallinity of each surface layer of the five foam moldings is measured. The arithmetic average value is defined as the crystallinity of the surface layer of the foam molded article.

型内発泡成形法で用いられる再発泡性を有する発泡粒子の製造方法としては、(1)合成樹脂を押出機内に供給して物理発泡剤の存在下にて溶融混練して押出機に取り付けたノズル金型から合成樹脂押出物を押出発泡させながら切断した後に冷却して発泡粒子を製造する方法、(2)合成樹脂を押出機内に供給して物理発泡剤の存在下にて溶融混練して押出機に取り付けたノズル金型から押出発泡してストランド状の合成樹脂押出物を製造し、この合成樹脂押出物を所定間隔毎に切断して合成樹脂発泡粒子を製造する方法、(3)合成樹脂を押出機内に供給して物理発泡剤の存在下にて溶融混練して押出機に取り付けた環状ダイ又はTダイから押出発泡して発泡体を製造し、この発泡体を切断することによって合成樹脂発泡粒子を製造する方法などが挙げられる。   As a method for producing re-expandable foam particles used in the in-mold foam molding method, (1) a synthetic resin is supplied into an extruder, melt-kneaded in the presence of a physical foaming agent, and attached to the extruder. A method in which a synthetic resin extrudate is cut while being extruded and foamed from a nozzle mold and then cooled to produce expanded particles. (2) The synthetic resin is supplied into an extruder and melt-kneaded in the presence of a physical foaming agent. A method of producing a synthetic resin extrudate in the form of a strand by extruding and foaming from a nozzle mold attached to an extruder, and cutting the synthetic resin extrudate at predetermined intervals, (3) Synthesis A resin is supplied into an extruder, melted and kneaded in the presence of a physical foaming agent, extruded and foamed from an annular die or a T-die attached to the extruder to produce a foam, and then synthesized by cutting the foam Those who produce resin foam particles And the like.

発泡成形体は、後述する含浸工程において、適度に寸法変化することが好ましく、具体的には、発泡成形体における100℃、0.1MPaの減圧下での寸法変化率は−2〜10%が好ましく、−1.5〜5%がより好ましい。含浸工程中に発泡成形体が適度に寸法変化することによって、強化繊維の配向性を向上させ又は強化繊維の自由な動きを助長して強化繊維中への合成樹脂の含浸を均一且つ十分なものとし、得られる繊維強化プラスチック層の機械的強度を向上させることができる。発泡成形体の上記寸法変化率は、例えば、上述した熟成工程における雰囲気温度又は熟成時間を調整し、発泡成形体に含まれている発泡剤量を調整することによって制御することができる。   In the impregnation step described later, it is preferable that the foam molded article undergo a dimensional change appropriately. Specifically, the dimensional change rate of the foam molded article under a reduced pressure of 100 ° C. and 0.1 MPa is −2 to 10%. Preferably, -1.5 to 5% is more preferable. Uniform and sufficient impregnation of the synthetic resin into the reinforcing fiber by improving the orientation of the reinforcing fiber or promoting the free movement of the reinforcing fiber by appropriately changing the size of the foam molded article during the impregnation process. And the mechanical strength of the resulting fiber-reinforced plastic layer can be improved. The dimensional change rate of the foam molded body can be controlled, for example, by adjusting the atmospheric temperature or the aging time in the aging step described above and adjusting the amount of the foaming agent contained in the foam molded body.

なお、発泡成形体における100℃、0.1MPaの減圧下での寸法変化率は下記の要領で測定された値をいう。発泡成形体から縦40mm×横40mm×厚み30mmの直方体形状の試験片を切り出し、試験片を23℃、相対湿度60%にて24時間に亘って静置する。この試験片の厚みを任意の三カ所において測定し、これらの三カ所の厚みの相加平均値を試験片の「加熱前寸法」とする。   In addition, the dimensional change rate in 100 degreeC and the pressure_reduction | reduced_pressure of 0.1 Mpa in a foaming molding means the value measured in the following way. A rectangular parallelepiped test piece having a length of 40 mm, a width of 40 mm, and a thickness of 30 mm is cut out from the foamed molded article, and the test piece is left to stand at 23 ° C. and a relative humidity of 60% for 24 hours. The thickness of this test piece is measured at three arbitrary locations, and the arithmetic average value of the thicknesses at these three locations is taken as the “dimension before heating” of the test piece.

次に、試験片を100℃に保持されたオーブン内に供給した後、オーブン内を0.1MPaの減圧状態とした上で試験片をオーブン内に15分間に亘って放置した。しかる後、試験片をオーブンから取り出して常圧下、23℃、相対湿度60%にて1時間に亘って放置した。試験片の厚みを加熱前に測定した同一の三カ所において測定し、これらの三カ所の厚みの相加平均値を試験片の「加熱後寸法」とする。寸法変化率を下記式に基づいて算出する。寸法変化率が負の値となった場合には試験片は収縮している。寸法変化率が正の値となった場合には試験片は膨張している。なお、オーブンとしては、TABAI ESPEC CORP社から商品名「LHV−112」にて市販されている真空オーブンを用いることができる。
寸法変化率(%)=100×(加熱後寸法−加熱前寸法)/加熱前寸法
Next, after supplying the test piece into an oven maintained at 100 ° C., the pressure inside the oven was reduced to 0.1 MPa, and the test piece was left in the oven for 15 minutes. Thereafter, the test piece was taken out of the oven and allowed to stand for 1 hour at 23 ° C. and 60% relative humidity under normal pressure. The thickness of the test piece is measured at the same three places measured before heating, and the arithmetic average value of the thicknesses at these three places is taken as the “dimension after heating” of the test piece. The dimensional change rate is calculated based on the following formula. When the dimensional change rate becomes a negative value, the test piece is contracted. When the dimensional change rate becomes a positive value, the test piece is expanded. In addition, as an oven, the vacuum oven marketed with the brand name "LHV-112" from the TABAI ESPEC CORP company can be used.
Dimensional change rate (%) = 100 × (size after heating−size before heating) / size before heating

発泡成形体1の見掛け密度は、0.05〜1.2g/cm3が好ましく、0.08〜0.9g/cm3がより好ましい。発泡成形体1の見掛け密度は、低すぎると、繊維強化複合体の機械的強度が低下することがある。発泡成形体1の見掛け密度は、高すぎると、繊維強化複合体の軽量性が低下することがある。なお、発泡成形体の見掛け密度は、JIS K7222「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の測定」に準拠して測定された値をいう。繊維強化複合体Bの発泡成形体1の見掛け密度の測定は、繊維強化複合体Bから繊維強化プラスチック層4を剥離した後の発泡成形体に基づいて行う。 Apparent density of the expanded molded article 1 is preferably 0.05~1.2g / cm 3, 0.08~0.9g / cm 3 is more preferable. If the apparent density of the foam molded article 1 is too low, the mechanical strength of the fiber-reinforced composite may be lowered. If the apparent density of the foamed molded product 1 is too high, the lightweight property of the fiber-reinforced composite may be lowered. The apparent density of the foamed molded product refers to a value measured according to JIS K7222 “Foamed plastics and rubber—Measurement of apparent density”. The apparent density of the foam molded body 1 of the fiber reinforced composite B is measured based on the foam molded body after the fiber reinforced plastic layer 4 is peeled from the fiber reinforced composite B.

発泡成形体1の表面凹凸度合いは、大きすぎると、繊維強化複合体の外観が低下することがあるので、0.4mm以下が好ましく、0.3mm以下がより好ましい。なお、発泡成形体1の表面凹凸度合いは、発泡成形体を切断し、その切断面を走査型電子顕微鏡を用いて200倍にて撮影する。拡大写真に表れた凹凸の凹部の深さ(凹部の最も低い部分とこの凹部に隣接する凸部の頂点との差)の最大値を発泡成形体の表面凹凸度合いとする。又、発泡成形体1の表面に後述する溝部が形成されている場合には、発泡成形体の表面凹凸度合いを測定するにあたって溝部は除外する。   If the degree of surface irregularity of the foamed molded article 1 is too large, the appearance of the fiber-reinforced composite may be deteriorated, so 0.4 mm or less is preferable, and 0.3 mm or less is more preferable. In addition, the surface unevenness degree of the foaming molding 1 cut | disconnects a foaming molding, and image | photographs the cut surface at 200 time using a scanning electron microscope. The maximum value of the depth of the concave / convex concave portion (difference between the lowest portion of the concave portion and the apex of the convex portion adjacent to the concave portion) appearing in the enlarged photograph is defined as the degree of surface irregularity of the foam molded article. Moreover, when the groove part mentioned later is formed in the surface of the foaming molding 1, in measuring the surface unevenness degree of a foaming molding, a groove part is excluded.

上記発泡成形体1の少なくとも一つの表面に強化繊維2を積層して積層体Aを製造する(積層工程)。発泡成形体1が発泡シートである場合、図1のように、発泡成形体1の両面に強化繊維が積層される必要はなく、発泡成形体1の両面のうち少なくとも一方の面に強化繊維が積層されればよい。強化繊維の積層は、繊維強化複合体の用途に応じて適宜、決定すればよい。なかでも、繊維強化複合体の表面硬度や機械的強度を考慮すると、発泡成形体1の厚み方向における両面のそれぞれに強化繊維を積層することが好ましい。   The laminate A is manufactured by laminating the reinforcing fibers 2 on at least one surface of the foamed molded body 1 (lamination step). When the foam molded body 1 is a foam sheet, it is not necessary to laminate reinforcing fibers on both sides of the foam molded body 1 as shown in FIG. What is necessary is just to laminate | stack. What is necessary is just to determine suitably lamination | stacking of a reinforced fiber according to the use of a fiber reinforced composite. Among these, in consideration of the surface hardness and mechanical strength of the fiber reinforced composite, it is preferable to laminate reinforcing fibers on both surfaces in the thickness direction of the foam molded body 1.

強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、チラノ繊維(登録商標)、玄武岩繊維、セラミックス繊維などの無機繊維;ステンレス繊維やスチール繊維などの金属繊維;アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサドール(PBO)繊維などの有機繊維;ボロン繊維などが挙げられる。強化繊維は、一種単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。なかでも、炭素繊維、ガラス繊維及びアラミド繊維が好ましく、炭素繊維がより好ましい。これらの強化繊維は、軽量であるにも関わらず優れた機械的強度を有している。 Reinforcing fibers include glass fibers, carbon fibers, silicon carbide fibers, alumina fibers, Tyranno fibers (registered trademark) , basalt fibers, ceramic fibers, and other inorganic fibers; stainless steel fibers, steel fibers, and other metal fibers; aramid fibers, polyethylene fibers Organic fibers such as polyparaphenylene benzoxador (PBO) fiber; boron fiber and the like. Reinforcing fibers may be used alone or in combination of two or more. Among these, carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber are preferable, and carbon fiber is more preferable. These reinforcing fibers have excellent mechanical strength despite being lightweight.

強化繊維は、所望の形状に加工された強化繊維基材として用いられることが好ましい。強化繊維基材としては、強化繊維を用いてなる織物、編物、不織布、及び強化繊維を一方向に引き揃えた繊維束(ストランド)を糸で結束(縫合)してなる面材などが挙げられる。織物の織り方としては、平織、綾織、朱子織などが挙げられる。また、糸としては、ポリアミド樹脂糸やポリエステル樹脂糸などの合成樹脂糸、及びガラス繊維糸などのステッチ糸が挙げられる。強化繊維基材としては、例えば、三菱レイヨン社から商品名「パイロフィル」にて市販されているものを用いることができる。   The reinforcing fiber is preferably used as a reinforcing fiber substrate processed into a desired shape. Examples of the reinforcing fiber base material include woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, and face materials obtained by binding (sewing) fiber bundles (strands) obtained by aligning reinforcing fibers in one direction with yarns. . Examples of the weaving method include plain weave, twill weave and satin weave. Examples of the yarn include synthetic resin yarn such as polyamide resin yarn and polyester resin yarn, and stitch yarn such as glass fiber yarn. As a reinforced fiber base material, what is marketed by Mitsubishi Rayon under the brand name "Pyrofil" can be used, for example.

強化繊維基材は、一枚の強化繊維基材のみを積層せずに用いてもよく、複数枚の強化繊維基材を積層して積層強化繊維基材として用いてもよい。複数枚の強化繊維基材を積層した積層強化繊維基材としては、(1)一種のみの強化繊維基材を複数枚用意し、これらの強化繊維基材を積層した積層強化繊維基材、(2)複数種の強化繊維基材を用意し、これらの強化繊維基材を積層した積層強化繊維基材、(3)強化繊維を一方向に引き揃えた繊維束(ストランド)を糸で結束(縫合)してなる強化繊維基材を複数枚用意し、これらの強化繊維基材を繊維束の繊維方向が互いに相違した方向を指向するように重ね合わせ、重ね合わせた強化繊維基材同士を糸で一体化(縫合)してなる積層強化繊維基材などが用いられる。なお、糸としては、ポリアミド樹脂糸やポリエステル樹脂糸などの合成樹脂糸、及びガラス繊維糸などのステッチ糸が挙げられる。   The reinforcing fiber substrate may be used without laminating only one reinforcing fiber substrate, or a plurality of reinforcing fiber substrates may be laminated and used as a laminated reinforcing fiber substrate. As a laminated reinforcing fiber base material in which a plurality of reinforcing fiber base materials are laminated, (1) a plurality of reinforcing fiber base materials of only one kind are prepared, and a laminated reinforcing fiber base material in which these reinforcing fiber base materials are laminated, 2) A plurality of types of reinforcing fiber base materials are prepared, a laminated reinforcing fiber base material obtained by laminating these reinforcing fiber base materials, and (3) a fiber bundle (strand) in which the reinforcing fibers are aligned in one direction is bound with a thread ( A plurality of reinforcing fiber base materials prepared by stitching) are prepared, and these reinforcing fiber base materials are superposed so that the fiber directions of the fiber bundles are different from each other. A laminated reinforcing fiber base material integrated (stitched) with is used. Examples of the yarn include synthetic resin yarns such as polyamide resin yarns and polyester resin yarns, and stitch yarns such as glass fiber yarns.

強化繊維2の厚みは、0.02〜2mmが好ましく、0.05〜1mmがより好ましい。厚みが上記範囲内である強化繊維を用いることによって、得られる繊維強化プラスチック層は、軽量であるにも関わらず機械的強度に優れている。   The thickness of the reinforcing fiber 2 is preferably 0.02 to 2 mm, and more preferably 0.05 to 1 mm. By using the reinforcing fiber having a thickness within the above range, the obtained fiber-reinforced plastic layer is excellent in mechanical strength despite being lightweight.

強化繊維2の目付は、50〜4000g/m2が好ましく、100〜1000g/m2がより好ましい。目付が上記範囲内である強化繊維を用いることによって、得られる繊維強化プラスチック層は、軽量であるにも関わらず機械的強度に優れている。 Basis weight of the reinforcing fibers 2 is preferably 50~4000g / m 2, 100~1000g / m 2 is more preferable. By using the reinforcing fiber having a basis weight within the above range, the obtained fiber-reinforced plastic layer is excellent in mechanical strength despite being lightweight.

後述する含浸工程前において、発泡成形体1と、この発泡成形体1の表面に積層された強化繊維2は仮固定されていることが好ましい。強化繊維に合成樹脂が含浸される前は、発泡成形体1と強化繊維2とが仮固定されており、強化繊維に含浸された合成樹脂によって、発泡成形体1と強化繊維2との仮固定が解除されることが好ましい。強化繊維に合成樹脂を含浸させる含浸工程の初期においては、強化繊維中に合成樹脂を含浸させる時の抵抗が比較的大きいため、強化繊維全体が発泡成形体の表面において動き易い。従って、強化繊維中に合成樹脂を含浸させる途上において、強化繊維に皺などを発生させることなく発泡成形体の所望個所に強化繊維を配設するために、強化繊維を発泡成形体の表面に仮固定しておくことが好ましい。強化繊維中に合成樹脂を含浸させる工程が進行していくにつれて、強化繊維と合成樹脂とが馴染み、強化繊維中に合成樹脂を含浸させる時の抵抗も徐々に低減するため、強化繊維を発泡成形体の表面に固定しておく必要はなく、強化繊維中への合成樹脂の含浸工程の初期を除いた工程においては、強化繊維と発泡成形体との仮固定を解除して後述するように強化繊維の自由な動きを確保することがむしろ好ましい。   Before the impregnation step described later, it is preferable that the foam molded body 1 and the reinforcing fibers 2 laminated on the surface of the foam molded body 1 are temporarily fixed. Before the reinforcing fiber is impregnated with the synthetic resin, the foam molded body 1 and the reinforcing fiber 2 are temporarily fixed, and the foam molded body 1 and the reinforcing fiber 2 are temporarily fixed with the synthetic resin impregnated in the reinforcing fiber. Is preferably released. In the initial stage of the impregnation step in which the reinforcing fiber is impregnated with the synthetic resin, since the resistance when the reinforcing fiber is impregnated with the synthetic resin is relatively large, the entire reinforcing fiber is easy to move on the surface of the foam molded body. Therefore, in the process of impregnating the reinforcing fiber with the synthetic resin, the reinforcing fiber is temporarily placed on the surface of the foam molded body in order to dispose the reinforcing fiber at a desired position of the foam molded body without generating wrinkles or the like in the reinforcing fiber. It is preferable to fix it. As the process of impregnating the reinforced fiber with the synthetic resin progresses, the reinforced fiber and the synthetic resin become familiar, and the resistance when the reinforced fiber is impregnated with the synthetic resin gradually decreases. It is not necessary to fix it to the surface of the body, and in the process excluding the initial stage of the impregnation of the synthetic resin into the reinforcing fiber, the temporary fixing between the reinforcing fiber and the foamed molded body is released and strengthened as described later. It is rather preferable to ensure free movement of the fiber.

なお、強化繊維として積層強化繊維基材を用いる場合には、強化繊維基材同士も上述と同様の理由により、仮固定されていることが好ましい。   In addition, when using a lamination | stacking reinforcing fiber base material as a reinforcing fiber, it is preferable that the reinforcing fiber base materials are also temporarily fixed for the same reason as the above.

強化繊維と発泡成形体との仮固定、強化繊維基材同士の仮固定は、強化繊維に含浸される後述する合成樹脂と同様の合成樹脂又は汎用の糊を仮固定剤として用いればよい。但し、仮固定剤は、強化繊維に含浸される溶融状態の合成樹脂と接触すると、溶融するなどして固定力を消失する必要がある。   The temporary fixing between the reinforcing fiber and the foamed molded body and the temporary fixing between the reinforcing fiber bases may be performed using a synthetic resin similar to a synthetic resin described later impregnated in the reinforcing fiber or a general-purpose glue as a temporary fixing agent. However, when the temporary fixing agent comes into contact with the synthetic resin in a molten state impregnated in the reinforcing fibers, it is necessary to melt and fix the fixing force.

強化繊維が発泡成形体の表面に仮固定されている場合の仮固定力は、小さすぎると、強化繊維に合成樹脂を含浸させる工程において、強化繊維が発泡成形体の表面の所望位置から移動し、又は、強化繊維に皺が発生する虞れがあり、大きすぎると、含浸工程において、強化繊維が発泡成形体の表面に固定された状態が不測に維持されることによって強化繊維の自由な動きが阻害され、その結果、強化繊維中への合成樹脂の含浸が円滑に行われず、得られる繊維強化プラスチック層と発泡成形体との一体化が不十分となる虞れ、繊維強化プラスチック層中に気泡が発生する虞れ、又は、繊維強化プラスチック層に皺が発生して繊維強化複合体の外観が低下する虞れがあるので、1〜30N/cm2が好ましく、1〜20N/cm2がより好ましく、1〜10N/cm2が特に好ましく、1〜5N/cm2が最も好ましい。 If the reinforcing fiber is temporarily fixed to the surface of the foamed molded product, if the temporary fixing force is too small, the reinforcing fiber moves from a desired position on the surface of the foamed molded product in the step of impregnating the reinforcing fiber with the synthetic resin. Or, there is a possibility that wrinkles may occur in the reinforcing fiber, and if it is too large, the state in which the reinforcing fiber is fixed to the surface of the foamed molded article is unexpectedly maintained in the impregnation step, and the reinforcing fiber is free to move. As a result, impregnation of the synthetic resin into the reinforced fiber is not performed smoothly, and the resulting fiber reinforced plastic layer may be insufficiently integrated with the foamed molded product. fear that bubbles are generated, or because there is a possibility that wrinkles are generated in the fiber reinforced plastic layer lowers the appearance of the fiber-reinforced composite, preferably 1~30N / cm 2, 1~20N / cm 2 is More preferable 1 to 10 N / cm 2 is particularly preferable, and 1 to 5 N / cm 2 is most preferable.

なお、発泡成形体の表面への強化繊維の仮固定力は、JIS K6850(1999)に準拠して、積層体から切り出したものを試験片とし、試験速度10mm/分にて測定されたせん断引張力をいう。発泡成形体の表面への強化繊維の仮固定力は、例えば、小型卓上試験機(日本電産シンポ社製 商品名「FGS−1000TV/1000N+FGP−100」)を用いて測定することができる。   In addition, the temporary fixing force of the reinforcing fiber to the surface of the foamed molded product is a shear tension measured at a test speed of 10 mm / min using a test piece cut out from the laminate in accordance with JIS K6850 (1999). I say power. The temporary fixing force of the reinforcing fiber to the surface of the foamed molded product can be measured using, for example, a small tabletop testing machine (trade name “FGS-1000TV / 1000N + FGP-100” manufactured by Nidec Symposium).

又、強化繊維として、強化繊維基材が複数枚、積層されてなる積層強化繊維基材を用いる場合、強化繊維基材同士の仮固定力は、小さすぎると、強化繊維に合成樹脂を含浸させる工程において、強化繊維基材が発泡成形体の表面の所望位置から移動し、又は、強化繊維基材に皺が発生する虞れがあり、大きすぎると、含浸工程において、強化繊維基材の強化繊維の自由な動きが阻害され、その結果、強化繊維基材中への合成樹脂の含浸が円滑に行われず、得られる繊維強化プラスチック層と発泡成形体との一体化が不十分となる虞れ、繊維強化プラスチック層中に気泡が発生する虞れ、又は、繊維強化プラスチック層に皺が発生して繊維強化複合体の外観が低下する虞れがあるので、1〜30N/cm2が好ましく、1〜20N/cm2がより好ましい。 Moreover, when using a laminated reinforcing fiber base material in which a plurality of reinforcing fiber base materials are laminated as reinforcing fibers, if the temporary fixing force between the reinforcing fiber bases is too small, the reinforcing fibers are impregnated with a synthetic resin. In the process, the reinforcing fiber base may move from a desired position on the surface of the foam molded body, or wrinkles may occur in the reinforcing fiber base. If it is too large, the reinforcing fiber base is reinforced in the impregnation step. The free movement of the fibers is obstructed, and as a result, the synthetic fiber is not smoothly impregnated into the reinforcing fiber substrate, and the resulting fiber-reinforced plastic layer and the foamed molded product may not be sufficiently integrated. In addition, there is a possibility that bubbles may be generated in the fiber reinforced plastic layer, or wrinkles may be generated in the fiber reinforced plastic layer and the appearance of the fiber reinforced composite may be reduced, so 1 to 30 N / cm 2 is preferable. 1~20N / cm 2 Gayori preferable.

なお、強化繊維基材同士の仮固定力は、JIS K6850(1999)に準拠して、積層強化繊維基材から切り出したものを試験片としたこと以外は、発泡成形体の表面への強化繊維の仮固定力と同様の要領で測定された値をいう。   In addition, the temporary fixing force between the reinforcing fiber bases is based on JIS K6850 (1999), except that the specimen cut out from the laminated reinforcing fiber base is used as a reinforcing fiber to the surface of the foam molded body. The value measured in the same manner as the temporary fixing force.

次に、図1に示したように、積層体Aを雌雄金型31、32内に供給した後に雌雄金型31、32を型締めする。しかる後、雌雄金型31、32のキャビティ33内に樹脂供給路(図示せず)を通じて溶融状態の合成樹脂を供給して、強化繊維2に全体的に合成樹脂を含浸させると共に、強化繊維2と発泡成形体1との界面にも合成樹脂を全面的に行き渡らせる(含浸工程)。雌雄金型31、32のキャビティ33内に合成樹脂を供給するに際して、合成樹脂を雌雄金型31、32のキャビティ33内に圧入しても、又は、合成樹脂を雌雄金型31、32のキャビティ33内に大気圧下にて供給してもよいが、強化繊維に合成樹脂をより均一に含浸させ、得られる繊維強化プラスチック層をより強固に発泡成形体に積層一体化することができるので、合成樹脂を雌雄金型31、32のキャビティ33内に圧入することが好ましい。   Next, as shown in FIG. 1, after the laminate A is supplied into the male and female molds 31 and 32, the male and female molds 31 and 32 are clamped. Thereafter, a synthetic resin in a molten state is supplied into the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32 through a resin supply path (not shown) so that the reinforcing fiber 2 is entirely impregnated with the synthetic resin and the reinforcing fiber 2 The synthetic resin is spread over the entire surface of the foam molded body 1 (impregnation step). When supplying synthetic resin into the cavity 33 of the male and female molds 31, 32, the synthetic resin may be press-fitted into the cavity 33 of the male and female molds 31, 32, or the synthetic resin may be injected into the cavity of the male and female molds 31, 32. 33 may be supplied under atmospheric pressure, but the reinforcing fiber can be more uniformly impregnated with a synthetic resin, and the resulting fiber-reinforced plastic layer can be more firmly laminated and integrated into the foam molded body. It is preferable to press-fit the synthetic resin into the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32.

発泡成形体1の表面に樹脂流通用の溝部を形成しておくことによって、強化繊維に含浸され、強化繊維2と発泡成形体1との界面に到達した合成樹脂を樹脂流通用の溝部を通じて、強化繊維2と発泡成形体1との界面に全体的に短時間のうちに行き渡らせることができ、繊維強化複合体を短時間で製造することができると共に、得られる繊維強化プラスチック層と発泡成形体とをより強固に一体化することができる。   By forming a groove for resin distribution on the surface of the foam molded body 1, the synthetic resin impregnated in the reinforcing fiber and reaching the interface between the reinforcing fiber 2 and the foam molded body 1 is passed through the groove for resin distribution. The interface between the reinforcing fiber 2 and the foam molded body 1 can be spread over the entire time in a short time, and a fiber reinforced composite can be produced in a short time. The body can be integrated more firmly.

樹脂流通用の溝部は、例えば、発泡成形体の表面に所定間隔を存して複数個、並列させて形成されればよい。樹脂流通用の溝部の幅は、狭すぎると、合成樹脂が円滑に流通しないことがあり、広すぎると、強化繊維と発泡成形体との一体化が阻害される虞れがあるので、0.5〜5mmが好ましく、1〜3mmがより好ましい。樹脂流通用の溝部の幅とは、溝部の開口端の幅をいう。   For example, a plurality of groove portions for resin distribution may be formed in parallel on the surface of the foam molded body with a predetermined interval. If the width of the groove for resin circulation is too narrow, the synthetic resin may not flow smoothly. If it is too wide, the integration of the reinforcing fiber and the foamed molded article may be hindered. 5-5 mm is preferable and 1-3 mm is more preferable. The width of the groove for resin circulation refers to the width of the opening end of the groove.

樹脂流通用の溝部の深さは、深すぎると、強化繊維が樹脂流通用の溝部に脱落し、強化繊維への合成樹脂の含浸が不均一となって、得られる繊維強化プラスチック層の機械的強度が低下することがあり、又は、強化繊維が樹脂流通用の溝部に脱落することによって、得られる繊維強化プラスチック層の外観が低下することがあるので、0.5〜10mmが好ましく、1〜5mmがより好ましい。   If the depth of the resin distribution groove is too deep, the reinforcing fibers fall into the resin distribution groove, and the reinforcing fibers are not uniformly impregnated with synthetic resin. The strength may be reduced, or the appearance of the fiber reinforced plastic layer obtained may be reduced by dropping the reinforcing fiber into the groove for resin circulation, so 0.5 to 10 mm is preferable. 5 mm is more preferable.

樹脂流通用の溝部同士の間隔(ピッチ)は、小さすぎると、多くの合成樹脂が溝部に含浸されてしまい軽量性が失われることがあり、大きすぎると、合成樹脂が円滑に流通しないことがあるので、2〜50mmが好ましく、3〜30mmがより好ましい。   If the gap (pitch) between the groove portions for resin circulation is too small, a lot of synthetic resin may be impregnated in the groove portions and lightness may be lost.If it is too large, the synthetic resin may not flow smoothly. Therefore, 2 to 50 mm is preferable, and 3 to 30 mm is more preferable.

含浸工程において、強化繊維2に合成樹脂を含浸させているが、この含浸中に強化繊維2が所定範囲内において移動するように調整している。強化繊維への合成樹脂の含浸中に強化繊維を所定範囲内において移動させることによって、強化繊維中への合成樹脂の含浸が略均一に且つ円滑に行われると共に、強化繊維中に含まれている空気が合成樹脂の強化繊維への含浸に伴って円滑に除去され、強化繊維が合成樹脂によって強固に結着一体化され、得られる繊維強化プラスチック層は優れた機械的強度を有する。   In the impregnation step, the reinforcing fiber 2 is impregnated with the synthetic resin. During the impregnation, the reinforcing fiber 2 is adjusted to move within a predetermined range. By moving the reinforcing fiber within a predetermined range during the impregnation of the synthetic resin into the reinforcing fiber, the impregnation of the synthetic resin into the reinforcing fiber is performed almost uniformly and smoothly and is included in the reinforcing fiber. Air is smoothly removed along with the impregnation of the synthetic resin into the reinforcing fiber, and the reinforcing fiber is firmly bonded and integrated with the synthetic resin. The resulting fiber-reinforced plastic layer has excellent mechanical strength.

更に、強化繊維への合成樹脂の含浸が円滑に行われるので、強化繊維に対して余計な外力が不測に加わることはなく、強化繊維が変形し又は強化繊維に皺が生じるようなことはなく、得られる繊維強化プラスチック層は優れた外観を有する。   Furthermore, since the reinforcing fiber is smoothly impregnated with the synthetic resin, no extra external force is unexpectedly applied to the reinforcing fiber, and the reinforcing fiber is not deformed or wrinkled on the reinforcing fiber. The resulting fiber reinforced plastic layer has an excellent appearance.

又、強化繊維が所定範囲内にて移動することによって、上述の通り、強化繊維中への合成樹脂の含浸が略均一に行われ、強化繊維に含浸した合成樹脂の一部は、強化繊維の全面から、強化繊維と発泡成形体との界面に供給されると共に、この供給された合成樹脂によって、強化繊維と発泡成形体との界面に存在している空気が押し出されて除去される。従って、得られる繊維強化プラスチック層と発泡成形体とは、強化繊維と発泡成形体との界面に供給された合成樹脂によって強固に一体化される。   Further, as described above, the reinforcing fiber moves within a predetermined range, so that the reinforcing resin is substantially uniformly impregnated into the reinforcing fiber as described above, and a part of the synthetic resin impregnated into the reinforcing fiber is part of the reinforcing fiber. The whole surface is supplied to the interface between the reinforcing fiber and the foam molded body, and the supplied synthetic resin pushes and removes the air present at the interface between the reinforcing fiber and the foam molded body. Therefore, the obtained fiber-reinforced plastic layer and the foamed molded body are firmly integrated by the synthetic resin supplied to the interface between the reinforcing fiber and the foamed molded body.

このように、含浸工程中において、強化繊維が適度な自由度でもって移動することによって、強化繊維中に合成樹脂が略均一に且つ円滑に含浸されると共に、強化繊維や、強化繊維と発泡成形体との界面に存在する空気も円滑に除去され、得られる繊維強化プラスチック層は優れた外観及び機械的強度を有すると共に、繊維強化プラスチック層は発泡成形体と強固に一体化し、得られる繊維強化複合体は優れた外観及び機械的強度を有する。   In this way, during the impregnation step, the reinforcing fibers move with an appropriate degree of freedom, so that the synthetic fibers are impregnated substantially uniformly and smoothly in the reinforcing fibers, and the reinforcing fibers and the reinforcing fibers and the foamed molding. Air present at the interface with the body is also smoothly removed, and the resulting fiber reinforced plastic layer has excellent appearance and mechanical strength, and the fiber reinforced plastic layer is firmly integrated with the foamed molded product, and the resulting fiber reinforced The composite has excellent appearance and mechanical strength.

含浸工程中における強化繊維の移動量としては、具体的には、強化繊維が積層されている発泡成形体の表面方向において0.05〜10%に限定され、0.05〜5%が好ましい。含浸工程中における強化繊維の移動量は、発泡成形体に対する強化繊維の積層方向における積層体に加えられる押圧力の大きさ、強化繊維の目付、発泡成形体の表面への強化繊維の仮固定力、又は、強化繊維基材同士の仮固定力などを調整することによって制御することができる。   Specifically, the moving amount of the reinforcing fiber during the impregnation step is limited to 0.05 to 10% in the surface direction of the foamed molded article on which the reinforcing fiber is laminated, and preferably 0.05 to 5%. The moving amount of the reinforcing fiber during the impregnation step is determined by the magnitude of the pressing force applied to the laminate in the lamination direction of the reinforcing fiber relative to the foam molded product, the basis weight of the reinforcing fiber, and the temporary fixing force of the reinforcing fiber to the surface of the foam molded product Alternatively, it can be controlled by adjusting a temporary fixing force between the reinforcing fiber bases.

強化繊維の移動量は下記の要領で測定された値をいう。積層工程において製造された積層体の強化繊維の表面に一辺が1cmの平面正方形状の測定点(初期面積S0:1cm2)を描く。測定点を描くインキとしては、他の部材に接触すると色移りを生じるインキを用いる。なお、測定点は、強化繊維への合成樹脂の含浸に影響を及ぼさないようにする。 The moving amount of the reinforcing fiber is a value measured in the following manner. A planar square measurement point (initial area S 0 : 1 cm 2 ) having a side of 1 cm is drawn on the surface of the reinforcing fiber of the laminate produced in the lamination step. As the ink for drawing the measurement point, an ink that causes color transfer when it comes into contact with another member is used. The measurement point should not affect the impregnation of the reinforcing fiber with the synthetic resin.

次に、後述する要領で含浸工程を行った後、強化繊維の表面に測定点を描くのに用いられたインキが金型表面又は可撓性フィルムに色移りしている。この色移りをした総面積S1(cm2)を算出し、下記式に基づいて算出する。
強化繊維の移動量(%)=100×(S1−S0)/S0
Next, after performing the impregnation step as described later, the ink used to draw the measurement point on the surface of the reinforcing fiber is transferred to the mold surface or the flexible film. The total area S 1 (cm 2 ) subjected to this color transfer is calculated and calculated based on the following formula.
Transfer amount (%) of reinforcing fiber = 100 × (S 1 −S 0 ) / S 0

雌雄金型31、32のキャビティ33内に供給される溶融状態の合成樹脂の温度は、発泡成形体1を構成している合成樹脂のガラス転移温度Tgよりも低くなるように調整される。このように、溶融状態の合成樹脂の温度及び発泡成形体を構成している合成樹脂のガラス転移温度Tgを調整することにより、雌雄金型31、32のキャビティ33内に供給された合成樹脂によって、発泡成形体1が破泡するなどして変形することを防止しながら、合成樹脂を強化繊維中に円滑に含浸させることができると共に、強化繊維と発泡成形体との界面に合成樹脂を円滑に供給し、所望形状を有する発泡成形体の表面に強化繊維を一体化することができ、得られる繊維強化複合体は、優れた機械的強度及び外観を有する。   The temperature of the molten synthetic resin supplied into the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32 is adjusted to be lower than the glass transition temperature Tg of the synthetic resin constituting the foamed molded body 1. As described above, by adjusting the temperature of the synthetic resin in the molten state and the glass transition temperature Tg of the synthetic resin constituting the foam molded article, the synthetic resin supplied into the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32 The synthetic resin can be smoothly impregnated into the reinforcing fiber while preventing the foamed molded body 1 from being deformed by foaming, and the synthetic resin can be smoothly applied to the interface between the reinforcing fiber and the foamed molded product. The reinforcing fiber can be integrated with the surface of the foamed molded product having a desired shape, and the resulting fiber-reinforced composite has excellent mechanical strength and appearance.

本発明において、熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、JIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」に記載されている方法で測定する。但し、サンプリング方法・温度条件に関しては以下のように行う。示差走査熱量計装置を用いアルミニウム製測定容器の底にすきまのないよう試料を約6mg充てんして、窒素ガス流量20mL/分のもと、試料を30℃から−40℃まで降温した後に10分間に亘って保持した後、試料を−40℃から290℃まで昇温(1st Heating)し290℃に10分間に亘って保持した後に290℃から−40℃まで降温(Cooling)、10分間に亘って保持した後に−40℃から290℃まで昇温(2nd Heating)した時のDSC曲線を得た。なお、全ての昇温速度及び降温速度は10℃/分で行い、基準物質としてアルミナを用いる。本発明において、ガラス転移温度とは、2nd Heating過程で得られたDSC曲線より得られた中間点ガラス転移温度のことをいう。又、この中間点ガラス転移温度はJIS K7121:1987(9.3「ガラス転移温度の求め方」)より求める。なお、示差走査熱量計装置としては、例えば、エスアイアイナノテクノロジー社から商品名「DSC6220型」で市販されている示差走査熱量計装置を用いることができる。   In the present invention, the glass transition temperature of the thermoplastic resin is measured by the method described in JIS K7121: 1987 "Method for measuring plastic transition temperature". However, the sampling method and temperature conditions are as follows. Using a differential scanning calorimeter device, about 6 mg of the sample is filled so that there is no gap at the bottom of the aluminum measurement container, and the sample is cooled from 30 ° C. to −40 ° C. for 10 minutes under a nitrogen gas flow rate of 20 mL / min. The sample was heated from -40 ° C. to 290 ° C. (1st Heating), held at 290 ° C. for 10 minutes, and then cooled from 290 ° C. to −40 ° C. (Cooling) for 10 minutes. The DSC curve was obtained when the temperature was raised from −40 ° C. to 290 ° C. (2nd Heating). In addition, all the temperature increase rates and temperature decrease rates are performed at 10 ° C./min, and alumina is used as a reference material. In the present invention, the glass transition temperature refers to the midpoint glass transition temperature obtained from the DSC curve obtained in the 2nd Heating process. The midpoint glass transition temperature is obtained from JIS K7121: 1987 (9.3 “How to Obtain Glass Transition Temperature”). In addition, as a differential scanning calorimeter apparatus, the differential scanning calorimeter apparatus marketed by the SII nanotechnology company by the brand name "DSC6220 type | mold" can be used, for example.

本発明において、熱硬化性樹脂のガラス転移温度は下記の要領で測定された温度をいう。熱硬化性樹脂のガラス転移温度を測定する場合には熱硬化性樹脂を予め硬化させる必要がある。熱硬化性樹脂の硬化温度はJIS K7121:1987において測定される発熱ピーク温度±10℃が目安とされる。熱硬化性樹脂の硬化時間は60分間が目安とされ、硬化後の熱硬化性樹脂の発熱ピークをJIS K7121:1987に準拠して測定した際に、発熱ピークが観察されなければ、硬化が完了されたとみなせ、この硬化後の熱硬化性樹脂を用いて、後述する要領で熱硬化性樹脂のガラス転移温度を測定する。なお、上述した熱硬化性樹脂の硬化温度の目安となる発熱ピーク温度の詳細な測定方法は、下記の通りである。熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度は、JIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」に記載されている方法で測定する。但し、サンプリング方法・温度条件に関しては以下の要領で行う。示差走査熱量計装置を用いてアルミニウム製測定容器の底にすきまのないよう試料を約6mg充てんして、窒素ガス流量20mL/分のもと、基準物質としてアルミナを用い、試料を30℃から220℃まで速度5℃/分で昇温させる。本発明において、熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度とは1回目昇温時のピークトップの温度を読みとった値である。なお、示差走査熱量計装置としては、例えば、エスアイアイナノテクノロジー社から商品名「DSC6220型」にて市販されている示差走査熱量計装置を用いることができる。   In the present invention, the glass transition temperature of the thermosetting resin refers to a temperature measured in the following manner. When measuring the glass transition temperature of a thermosetting resin, it is necessary to harden the thermosetting resin in advance. The curing temperature of the thermosetting resin is set to an exothermic peak temperature ± 10 ° C. measured in JIS K7121: 1987. The curing time of the thermosetting resin is 60 minutes as a guide. When the exothermic peak of the thermosetting resin after curing is measured according to JIS K7121: 1987, the curing is complete if no exothermic peak is observed. The glass transition temperature of the thermosetting resin is measured in the manner described later using the cured thermosetting resin. In addition, the detailed measuring method of the exothermic peak temperature used as the standard of the curing temperature of the thermosetting resin mentioned above is as follows. The exothermic peak temperature of the thermosetting resin is measured by the method described in JIS K7121: 1987 “Method for measuring plastic transition temperature”. However, the sampling method and temperature conditions are as follows. Using a differential scanning calorimeter device, about 6 mg of the sample is filled so that there is no gap at the bottom of the aluminum measurement container, alumina is used as a reference material under a nitrogen gas flow rate of 20 mL / min, and the sample is heated from 30 ° C. to 220 ° C. The temperature is raised to 5 ° C. at a rate of 5 ° C./min. In the present invention, the exothermic peak temperature of the thermosetting resin is a value obtained by reading the temperature at the peak top at the first temperature rise. In addition, as a differential scanning calorimeter apparatus, the differential scanning calorimeter apparatus marketed by the SII nanotechnology company by the brand name "DSC6220 type | mold" can be used, for example.

熱硬化性樹脂のガラス転移温度は、JIS K7121(1987)「プラスチックの転移温度測定方法」における規格9.3「ガラス転移温度の求め方」に準拠して測定された温度とする。具体的には、ガラス転移温度を測定する、硬化後の熱硬化性樹脂6mgを試料として採取する。示差走査熱量計装置を用い、装置内で流量20mL/分の窒素ガス流の下、試料を20℃/分の昇温速度で30℃から200℃まで昇温して200℃にて試料を10分間に亘って保持する。その後、試料を装置から速やかに取出して25±10℃まで冷却した後、装置内で、流量20mL/分の窒素ガス流の下、20℃/分の昇温速度で試料を200℃まで再度、昇温した時に得られるDSC曲線よりガラス転移温度(中間点)を算出する。測定においては基準物質としてアルミナを用いる。なお、示差走査熱量計装置としては、例えば、エスアイアイナノテクノロジー社から商品名「DSC6220型」にて市販されている示差走査熱量計装置を用いることができる。   The glass transition temperature of the thermosetting resin is a temperature measured in accordance with 9.3 “How to obtain glass transition temperature” in JIS K7121 (1987) “Method for measuring plastic transition temperature”. Specifically, 6 mg of a thermosetting resin after curing for measuring the glass transition temperature is taken as a sample. Using a differential scanning calorimeter device, the sample was heated from 30 ° C. to 200 ° C. at a rate of temperature increase of 20 ° C./min in a nitrogen gas flow at a flow rate of 20 mL / min. Hold for a minute. Thereafter, the sample is quickly taken out from the apparatus and cooled to 25 ± 10 ° C., and then the sample is again heated to 200 ° C. at a heating rate of 20 ° C./min under a nitrogen gas flow rate of 20 mL / min in the apparatus. The glass transition temperature (intermediate point) is calculated from the DSC curve obtained when the temperature is raised. In the measurement, alumina is used as a reference material. In addition, as a differential scanning calorimeter apparatus, the differential scanning calorimeter apparatus marketed by the SII nanotechnology company by the brand name "DSC6220 type | mold" can be used, for example.

含浸工程において、発泡成形体1の表面を好ましくは10〜90℃に、より好ましくは
15〜80℃に加熱、保持した上で強化繊維に合成樹脂を含浸する。発泡成形体1の表面を上記温度範囲に保持しておくことによって、強化繊維に供給した合成樹脂が固化し又は溶融粘度が低下することに起因した流動不良が生じることを防止し、強化繊維に合成樹脂を略均一に含浸させることができると共に、強化繊維と発泡成形体との界面にも合成樹脂を略均一に供給することができる。更に、発泡成形体1が含浸工程において寸法変化を生じる場合には、発泡成形体の寸法変化が含浸工程の初期から開始し、強化繊維の配向性を向上させることができる。特に、発泡成形体1が含浸工程において膨張する場合には、発泡成形体が合成樹脂の供給圧によって押し潰されるのを防止すると共に、強化繊維を金型又は後述する可撓性フィルムに押し当てて強化繊維の配向性をより向上させることができる。従って、優れた外観及び機械的強度を有する繊維強化プラスチック層を形成することができる共に、繊維強化プラスチック層を発泡成形体に強固に積層一体化して繊維強化複合体の機械的強度及び外観を向上させることができる。
In the impregnation step, the surface of the foam molded body 1 is preferably heated to 10 to 90 ° C., more preferably 15 to 80 ° C., and then the reinforcing fibers are impregnated with the synthetic resin. By maintaining the surface of the foam molded body 1 in the above temperature range, the synthetic resin supplied to the reinforcing fibers is prevented from solidifying or resulting in poor flow due to a decrease in melt viscosity. The synthetic resin can be impregnated substantially uniformly, and the synthetic resin can be substantially uniformly supplied also to the interface between the reinforcing fiber and the foamed molded body. Furthermore, when the foam molded body 1 undergoes a dimensional change in the impregnation process, the dimensional change of the foam molded body starts from the initial stage of the impregnation process, and the orientation of the reinforcing fibers can be improved. In particular, when the foam molded body 1 expands in the impregnation step, the foam molded body is prevented from being crushed by the supply pressure of the synthetic resin, and the reinforcing fiber is pressed against the mold or a flexible film described later. Thus, the orientation of the reinforcing fiber can be further improved. Therefore, it is possible to form a fiber reinforced plastic layer having excellent appearance and mechanical strength, and to improve the mechanical strength and appearance of the fiber reinforced composite by firmly laminating and integrating the fiber reinforced plastic layer on the foam molded body. Can be made.

又、含浸工程において、強化繊維に含浸させる合成樹脂の温度は40〜90℃が好ましく、50〜80℃がより好ましい。合成樹脂の温度を上記温度範囲に保持しておくことによって、強化繊維に供給した合成樹脂が固化し又は溶融粘度が低下することに起因した流動不良が生じることを防止し、強化繊維に合成樹脂を略均一に含浸させることができると共に、強化繊維と発泡成形体との界面にも合成樹脂を略均一に供給することができる。更に、発泡成形体1が含浸工程において寸法変化を生じる場合には、発泡成形体の寸法変化が含浸工程の初期から開始し、強化繊維の配向性を向上させることができる。特に、発泡成形体1が含浸工程において膨張する場合には、発泡成形体が合成樹脂の供給圧によって押し潰されるのを防止すると共に、強化繊維を金型又は後述する可撓性フィルムに押し当てて強化繊維の配向性をより向上させることができる。従って、優れた外観及び機械的強度を有する繊維強化プラスチック層を形成することができる共に、繊維強化プラスチック層を発泡成形体に強固に積層一体化して繊維強化複合体の機械的強度及び外観を向上させることができる。   In the impregnation step, the temperature of the synthetic resin impregnated into the reinforcing fiber is preferably 40 to 90 ° C, more preferably 50 to 80 ° C. By maintaining the temperature of the synthetic resin in the above temperature range, it prevents the synthetic resin supplied to the reinforcing fiber from solidifying or causing a flow failure due to a decrease in melt viscosity, and the reinforcing fiber has a synthetic resin. Can be impregnated substantially uniformly, and the synthetic resin can also be supplied substantially uniformly to the interface between the reinforcing fiber and the foamed molded product. Furthermore, when the foam molded body 1 undergoes a dimensional change in the impregnation process, the dimensional change of the foam molded body starts from the initial stage of the impregnation process, and the orientation of the reinforcing fibers can be improved. In particular, when the foam molded body 1 expands in the impregnation step, the foam molded body is prevented from being crushed by the supply pressure of the synthetic resin, and the reinforcing fiber is pressed against the mold or a flexible film described later. Thus, the orientation of the reinforcing fiber can be further improved. Therefore, it is possible to form a fiber reinforced plastic layer having excellent appearance and mechanical strength, and to improve the mechanical strength and appearance of the fiber reinforced composite by firmly laminating and integrating the fiber reinforced plastic layer on the foam molded body. Can be made.

含浸工程において、強化繊維に合成樹脂を含浸させる前の発泡成形体の表面温度と、強化繊維に供給する合成樹脂の温度との差は、大きいと、強化繊維に供給した合成樹脂が発泡成形体によって加熱又は冷却され、合成樹脂の溶融粘度が強化繊維中に含浸される過程で変動し、強化繊維中において合成樹脂の流動性に変動が生じる結果、合成樹脂を強化繊維中に均一に含浸することができず、得られる繊維強化プラスチック層の外観が低下し又は機械的強度が低下する虞れがあるので、60℃以下が好ましく、50℃以下がより好ましく、40℃以下が特に好ましい。   In the impregnation process, if the difference between the surface temperature of the foam molded body before impregnating the reinforcing fiber with the synthetic resin and the temperature of the synthetic resin supplied to the reinforcing fiber is large, the synthetic resin supplied to the reinforcing fiber is the foam molded body. The melt viscosity of the synthetic resin fluctuates in the process of being impregnated in the reinforcing fiber by being heated or cooled by, and the fluidity of the synthetic resin fluctuates in the reinforcing fiber. And the appearance of the fiber-reinforced plastic layer to be obtained may be lowered or the mechanical strength may be lowered. Therefore, the temperature is preferably 60 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower, and particularly preferably 40 ° C. or lower.

雌雄金型31、32のキャビティ33内に供給された合成樹脂の一部は樹脂排出路(図示せず)を通じて雌雄金型31、32外に順次、排出される。なお、雌雄金型31、32のキャビティ33外への合成樹脂の排出は、大気圧下にて行ってもよいし、又は、真空ポンプなどを用いて積極的に吸引、排出してもよい。   Part of the synthetic resin supplied into the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32 is sequentially discharged out of the male and female molds 31 and 32 through a resin discharge path (not shown). The synthetic resin may be discharged out of the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32 under atmospheric pressure, or may be actively sucked and discharged using a vacuum pump or the like.

このように、雌雄金型31、32のキャビティ33内に収納された積層体Aに合成樹脂を連続的に供給しながら、余分な合成樹脂を雌雄金型31、32のキャビティ33外に排出することによって、積層体Aの強化繊維2、及び強化繊維2と発泡成形体1との界面に、合成樹脂を全体的に且つ略均一に供給することができ、更に、強化繊維2中、及び、強化繊維2と発泡成形体1との界面に存在している空気を効率良く除去し、強化繊維同士を合成樹脂によって密に結着一体化することができると共に、強化繊維2を発泡成形体1の表面に密着させた状態に積層させることができる。余分な合成樹脂を雌雄金型31、32のキャビティ33外に吸引、排出することによって、雌雄金型31、32のキャビティ33内を減圧状態とし、積層体Aを減圧下に配設した状態にて強化繊維中に合成樹脂を含浸させることができ、上述の効果を更に効果的に発揮することができる。   In this way, while the synthetic resin is continuously supplied to the laminate A accommodated in the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32, excess synthetic resin is discharged out of the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32. By this, it is possible to supply the synthetic resin to the reinforcing fiber 2 of the laminate A and the interface between the reinforcing fiber 2 and the foamed molded body 1 as a whole and substantially uniformly, and in the reinforcing fiber 2 and Air present at the interface between the reinforcing fibers 2 and the foamed molded body 1 can be efficiently removed, and the reinforcing fibers can be tightly bonded and integrated with each other by a synthetic resin. It can be laminated in a state of being in close contact with the surface. By sucking and discharging excess synthetic resin out of the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32, the inside of the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32 is brought into a depressurized state, and the laminate A is disposed under a reduced pressure. Thus, the reinforcing fiber can be impregnated with a synthetic resin, and the above-described effects can be more effectively exhibited.

強化繊維2に含浸させる上記合成樹脂としては、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂の何れも用いることができ、熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。強化繊維2に含浸させる熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、マレイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂、マレイミド樹脂とシアン酸エステル樹脂とを予備重合した樹脂などが挙げられ、耐熱性、衝撃吸収性又は耐薬品性に優れていることから、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂には、硬化剤、硬化促進剤などの添加剤が含有されていてもよい。なお、熱硬化性樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。   As the synthetic resin impregnated into the reinforcing fiber 2, either a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used, and a thermosetting resin is preferably used. The thermosetting resin impregnated in the reinforcing fiber 2 is not particularly limited. For example, epoxy resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, melamine resin, polyurethane resin, silicone resin, maleimide resin, vinyl ester resin, cyanate ester Examples thereof include resins, resins obtained by prepolymerizing maleimide resins and cyanate ester resins, and the like, and epoxy resins and vinyl ester resins are preferred because they are excellent in heat resistance, impact absorption or chemical resistance. The thermosetting resin may contain additives such as a curing agent and a curing accelerator. In addition, a thermosetting resin may be used independently or 2 or more types may be used together.

又、強化繊維2に含浸させる熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂、アミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、サルファイド系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられ、発泡成形体との接着性又は繊維強化プラスチック層を構成している強化繊維同士の接着性に優れていることから、ポリエステル系樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂が好ましい。なお、熱可塑性樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。   The thermoplastic resin impregnated in the reinforcing fiber 2 is not particularly limited, and examples thereof include olefin resins, polyester resins, thermoplastic epoxy resins, amide resins, thermoplastic polyurethane resins, sulfide resins, acrylic resins, and the like. Among them, polyester resins and thermoplastic epoxy resins are preferable because they are excellent in adhesiveness with the foamed molded article or adhesiveness between the reinforcing fibers constituting the fiber-reinforced plastic layer. In addition, a thermoplastic resin may be used independently or 2 or more types may be used together.

熱可塑性エポキシ樹脂としては、エポキシ化合物同士の重合体又は共重合体であって直鎖構造を有する重合体や、エポキシ化合物と、このエポキシ化合物と重合し得る単量体との共重合体であって直鎖構造を有する共重合体が挙げられる。具体的には、熱可塑性エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、長鎖脂肪族型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂などが挙げられ、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂が好ましい。なお、熱可塑性エポキシ樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。   The thermoplastic epoxy resin may be a polymer or copolymer of epoxy compounds having a linear structure, or a copolymer of an epoxy compound and a monomer that can be polymerized with the epoxy compound. And a copolymer having a linear structure. Specifically, as the thermoplastic epoxy resin, for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol fluorene type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cyclic aliphatic type epoxy resin, long chain aliphatic type An epoxy resin, a glycidyl ester type epoxy resin, a glycidylamine type epoxy resin and the like can be mentioned, and a bisphenol A type epoxy resin and a bisphenol fluorene type epoxy resin are preferable. In addition, a thermoplastic epoxy resin may be used independently or 2 or more types may be used together.

熱可塑性ポリウレタン樹脂としては、ジオールとジイソシアネートとを重合させて得られる直鎖構造を有する重合体が挙げられる。ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオールなどが挙げられる。ジオールは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。ジイソシアネートとしては、例えば、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネートが挙げられる。ジイソシアネートは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。なお、熱可塑性ポリウレタン樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。   Examples of the thermoplastic polyurethane resin include a polymer having a linear structure obtained by polymerizing diol and diisocyanate. Examples of the diol include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and the like. Diols may be used alone or in combination of two or more. Examples of the diisocyanate include aromatic diisocyanate, aliphatic diisocyanate, and alicyclic diisocyanate. Diisocyanate may be used independently or 2 or more types may be used together. In addition, a thermoplastic polyurethane resin may be used independently or 2 or more types may be used together.

次に、雌雄金型31、32のキャビティ33内に供給した合成樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、熱可塑性樹脂を冷却することによって固化させ、強化繊維2に合成樹脂を含浸させてなる繊維強化プラスチック層4を形成し、この繊維強化プラスチック層4を発泡成形体1の少なくとも一つの表面に積層一体化して繊維強化複合体B(図2参照)を製造することができる(一体化工程)。   Next, when the synthetic resin supplied into the cavities 33 of the male and female molds 31 and 32 is a thermoplastic resin, the thermoplastic resin is solidified by cooling, and the reinforcing fibers 2 are impregnated with the synthetic resin. A fiber reinforced plastic layer 4 is formed, and this fiber reinforced plastic layer 4 can be laminated and integrated on at least one surface of the foam molded body 1 to produce a fiber reinforced composite B (see FIG. 2) (integration step). ).

又、雌雄金型31、32のキャビティ33内に供給した合成樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、熱硬化性樹脂を雌雄金型31、32のキャビティ33内に供給した時の樹脂温度に保持し又は更に高温に加熱することによって硬化させて、強化繊維2に合成樹脂を含浸させてなる繊維強化プラスチック層4を形成し、この繊維強化プラスチック層4を発泡成形体1の少なくとも一つの表面に積層一体化して繊維強化複合体B(図2参照)を製造することができる(一体化工程)。   In addition, when the synthetic resin supplied into the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32 is a thermosetting resin, the resin temperature when the thermosetting resin is supplied into the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32 is used. The fiber reinforced plastic layer 4 is formed by impregnating the reinforced fiber 2 with a synthetic resin, and the fiber reinforced plastic layer 4 is formed into at least one of the foam-molded body 1. The fiber-reinforced composite B (see FIG. 2) can be manufactured by being laminated and integrated on the surface (integration step).

得られた繊維強化複合体Bの繊維強化プラスチック層4中における合成樹脂の含有量は、20〜70重量%が好ましく、30〜60重量%がより好ましい。合成樹脂の含有量が少なすぎると、強化繊維同士の結着性や繊維強化プラスチック層と発泡成形体との接着性が不十分となり、繊維強化プラスチック層及び繊維強化複合体の機械的強度を十分に向上させることができない虞れがある。合成樹脂22の含有量が多すぎると、繊維強化プラスチック層の機械的強度が低下して、繊維強化複合体の機械的強度を十分に向上させることができない虞れがある。   20-70 weight% is preferable and, as for content of the synthetic resin in the fiber reinforced plastic layer 4 of the obtained fiber reinforced composite B, 30-60 weight% is more preferable. If the content of the synthetic resin is too small, the binding property between the reinforcing fibers and the adhesion between the fiber reinforced plastic layer and the foamed molded product are insufficient, and the mechanical strength of the fiber reinforced plastic layer and the fiber reinforced composite is sufficient. There is a possibility that it cannot be improved. If the content of the synthetic resin 22 is too large, the mechanical strength of the fiber reinforced plastic layer may be lowered, and the mechanical strength of the fiber reinforced composite may not be sufficiently improved.

図1に示した製造方法では、雌雄金型31、32として、スチール、アルミニウム、不変鋼(INVAR)などの金属、繊維強化プラスチック(FRP)、木材、石膏などの剛体から形成された金型を用いた場合を説明したが、雄金型の代わりに可撓性フィルムを用いてもよい。   In the manufacturing method shown in FIG. 1, as the male and female molds 31 and 32, molds formed from a rigid body such as a metal such as steel, aluminum, or invariant steel (INVAR), fiber reinforced plastic (FRP), wood, or plaster are used. Although the case where it used was demonstrated, you may use a flexible film instead of a male metal mold | die.

具体的には、図3に示したように、雌金型31内に積層体Aを配設した後、積層体Aが配設された雌金型31を可撓性フィルム5によって包囲して密閉して、雌金型31を積層体Aと共に密閉空間51内に配設する。なお、可撓性フィルムとしては、積層体Aが配設された雌金型31を密閉した状態に包囲することができればよく、合成樹脂フィルムなどが挙げられる。合成樹脂フィルムを構成する合成樹脂としては、例えば、ナイロンなどのアミド樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。   Specifically, as shown in FIG. 3, after the laminated body A is disposed in the female mold 31, the female mold 31 in which the laminated body A is disposed is surrounded by the flexible film 5. The female mold 31 is disposed in the sealed space 51 together with the laminate A in a sealed state. In addition, as a flexible film, what is necessary is just to be able to enclose the female metal mold | die 31 with which the laminated body A was arrange | positioned in the sealed state, and a synthetic resin film etc. are mentioned. Examples of the synthetic resin constituting the synthetic resin film include amide resins such as nylon, fluorine resins, and silicone resins.

しかる後、密閉空間51内に溶融状態の合成樹脂を供給して、強化繊維2に全体的に合成樹脂を含浸させると共に、強化繊維2と発泡成形体1との界面に合成樹脂を行き渡らせる。密閉空間51内に合成樹脂を供給するに際して、合成樹脂を密閉空間51内に圧入しても、又は、合成樹脂を密閉空間51内に大気圧下にて供給してもよいが、強化繊維に合成樹脂をより均一に含浸させ、得られる繊維強化プラスチック層をより強固に発泡成形体に積層一体化することができるので、合成樹脂を密閉空間51内に圧入することが好ましい。   Thereafter, a synthetic resin in a molten state is supplied into the sealed space 51 so that the reinforcing fiber 2 is entirely impregnated with the synthetic resin, and the synthetic resin is spread over the interface between the reinforcing fiber 2 and the foamed molded body 1. When supplying the synthetic resin into the sealed space 51, the synthetic resin may be press-fitted into the sealed space 51, or the synthetic resin may be supplied into the sealed space 51 under atmospheric pressure. Since the synthetic resin can be more uniformly impregnated and the resulting fiber-reinforced plastic layer can be more firmly laminated and integrated with the foamed molded article, it is preferable to press-fit the synthetic resin into the sealed space 51.

そして、密閉空間51内に供給された合成樹脂の一部は密閉空間51外に順次、排出される。なお、密閉空間51外への合成樹脂の排出は、大気圧下にて行ってもよいし、又は、真空ポンプなどを用いて積極的に吸引、排出してもよい。その他の要領は、図1に示した製造方法と同様であるのでその説明を省略する。   A part of the synthetic resin supplied into the sealed space 51 is sequentially discharged out of the sealed space 51. The synthetic resin may be discharged out of the sealed space 51 under atmospheric pressure, or may be positively sucked and discharged using a vacuum pump or the like. The other points are the same as those in the manufacturing method shown in FIG.

このようにして得られた繊維強化複合体は、機械的強度及び軽量性に優れているため、自動車、航空機、鉄道車輛又は船舶などの輸送機器分野、家電分野、情報端末分野、家具の分野、発電設備分野などの広範な用途に用いることができる。   The fiber reinforced composite obtained in this way is excellent in mechanical strength and lightness, so that it can be used for transportation equipment such as automobiles, airplanes, railway vehicles or ships, household appliances, information terminals, furniture, It can be used for a wide range of applications such as the power generation equipment field.

例えば、繊維強化複合体は、輸送機器の部品、及び、輸送機器の本体を構成する構造部材を含めた輸送機器構成用部材(特に自動車用部材)、ヘルメット用緩衝材、農産箱、保温保冷容器などの輸送容器、部品梱包材、発電機器部材として好適に用いることができる。自動車用部材としては、例えば、フロアパネル、ルーフ、ボンネット、フェンダー、アンダーカバーなどの部材が挙げられる。発電機器部材としては、例えば、風車や水力発電用ブレードなどの部材が挙げられる。   For example, a fiber reinforced composite is a component of a transport device, a transport device component member (particularly a member for an automobile) including a structural member constituting the main body of the transport device, a cushioning material for a helmet, an agricultural box, a heat insulation container. It can be suitably used as a transport container, a parts packing material, and a power generation equipment member. As a member for motor vehicles, members, such as a floor panel, a roof, a bonnet, a fender, and an undercover, are mentioned, for example. Examples of the power generation device member include members such as a windmill and a blade for hydroelectric power generation.

本発明の繊維強化複合体の製造方法は、上述の如き構成を有していることから、優れた機械的強度、軽量性及び外観を有する繊維強化複合体を容易に製造することができる。   Since the method for producing a fiber-reinforced composite of the present invention has the above-described configuration, a fiber-reinforced composite having excellent mechanical strength, light weight, and appearance can be easily produced.

繊維強化複合体の製造要領の一例を示した模式断面図である。It is the schematic cross section which showed an example of the manufacturing point of a fiber reinforced composite. 繊維強化複合体を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the fiber reinforced composite_body | complex. 繊維強化複合体の製造要領の他の一例を示した模式断面図である。It is the schematic cross section which showed another example of the manufacturing procedure of a fiber reinforced composite.

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本実施例に何ら限定されるものでない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples.

(実施例1〜5、10、比較例1〜4)
ジオール単位の一部に1,4−シクロヘキサンジメタノールを含む変性ポリエチレンテレフタレート(変性PET、イーストマン社製 商品名「EN099」、融点:238.5℃、ガラス転移温度Tg:75.6℃)100重量部、ポリエチレンテレフタレートにタルクを含有させてなるマスターバッチ(ポリエチレンテレフタレート含有量:60重量%、タルク含有量:40重量%)1.8重量部及び無水ピロメリット酸0.26重量部を含む変性ポリエチレンテレフタレート組成物を口径が65mmで且つL/D比が35の単軸押出機に供給して290℃にて溶融混練した。
(Examples 1-5, Comparative Examples 1-4)
Modified polyethylene terephthalate containing 1,4-cyclohexanedimethanol as part of the diol unit (modified PET, trade name “EN099” manufactured by Eastman, melting point: 238.5 ° C., glass transition temperature Tg: 75.6 ° C.) 100 Modified by containing 1.8 parts by weight of a masterbatch (polyethylene terephthalate content: 60% by weight, talc content: 40% by weight) and 0.26 parts by weight of pyromellitic anhydride containing talc in polyethylene terephthalate The polyethylene terephthalate composition was supplied to a single screw extruder having a diameter of 65 mm and an L / D ratio of 35, and melt kneaded at 290 ° C.

次に、単軸押出機の途中から、イソブタン35重量%及びノルマルブタン65重量%を含むブタンを変性ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンテレフタレートの総量100重量部に対して表1に示した量となるように溶融状態の変性ポリエチレンテレフタレート組成物に圧入して、変性ポリエチレンテレフタレート組成物中に均一に分散させた。   Next, from the middle of the single screw extruder, butane containing 35% by weight of isobutane and 65% by weight of normal butane was melted so as to have the amount shown in Table 1 with respect to 100 parts by weight of the total amount of modified polyethylene terephthalate and polyethylene terephthalate. It was press-fitted into the modified polyethylene terephthalate composition in a state and uniformly dispersed in the modified polyethylene terephthalate composition.

しかる後、押出機の前端部において、溶融状態の変性ポリエチレンテレフタレート組成物を280℃に冷却した後、押出機の前端に取り付けたマルチノズル金型のノズルから変性ポリエチレンテレフタレート組成物を押出発泡させた。なお、マルチノズル金型は、出口部の直径が1mmのノズルを有していた。   Thereafter, after the molten modified polyethylene terephthalate composition was cooled to 280 ° C. at the front end of the extruder, the modified polyethylene terephthalate composition was extruded and foamed from a nozzle of a multi-nozzle mold attached to the front end of the extruder. . The multi-nozzle mold had a nozzle having a diameter of 1 mm at the outlet.

そして、マルチノズル金型のノズルの出口部から押出発泡された変性ポリエチレンテレフタレート押出物を回転刃によって切断した後に直ちに冷却して略球状の再発泡性を有する変性ポリエチレンテレフタレート発泡粒子を製造した。変性ポリエチレンテレフタレート押出物は、マルチノズル金型のノズルから押出された直後の未発泡部と、この未発泡部に連続する発泡途上の発泡部とからなっていた。変性ポリエチレンテレフタレート押出物は、ノズルの出口部の開口端において切断されており、変性ポリエチレンテレフタレート押出物の切断は未発泡部において行われていた。   The modified polyethylene terephthalate extrudate extruded and foamed from the outlet of the nozzle of the multi-nozzle mold was cut with a rotary blade and immediately cooled to produce modified polyethylene terephthalate expanded particles having a substantially spherical re-foaming property. The modified polyethylene terephthalate extrudate was composed of an unfoamed portion immediately after being extruded from the nozzle of the multi-nozzle mold and a foamed portion in the course of foaming continuous with the unfoamed portion. The modified polyethylene terephthalate extrudate was cut at the opening end of the outlet portion of the nozzle, and the modified polyethylene terephthalate extrudate was cut at the unfoamed portion.

雌雄金型を備えた型内発泡成形機を用意した。雄金型と雌金型とを型締めした状態において、雌雄金型間には内法寸法が縦300mm×横400mm×高さ30mmの直方体形状のキャビティが形成されていた。   An in-mold foam molding machine equipped with a male and female mold was prepared. In a state where the male mold and the female mold are clamped, a rectangular parallelepiped cavity having an internal dimension of 300 mm in length, 400 mm in width, and 30 mm in height is formed between the male and male molds.

型内発泡成形機の金型のキャビティ内に変性ポリエチレンテレフタレート発泡粒子を充填して金型を型締めした。しかる後、水蒸気を一方の金型からキャビティ内に導入し、他方の金型に通過させる一方加熱工程において0.05MPaのゲージ圧力で且つ表1に示した温度の水蒸気にて変性ポリエチレンテレフタレート発泡粒子を表1に示した加熱時間だけ加熱し(第一発泡工程)、次に、水蒸気を両方の金型からキャビティ内に導入し、キャビティ内に供給した水蒸気を排出しない両面加熱工程において変性ポリエチレンテレフタレート発泡粒子を0.12MPaのゲージ圧力で且つ表1に示した温度の水蒸気にて表1に示した加熱時間だけ加熱して変性ポリエチレンテレフタレート発泡粒子を再発泡させ(第二発泡工程)、変性ポリエチレンテレフタレート発泡粒子を再発泡させて得られた発泡粒子同士をこれらの発泡圧力によって熱融着一体化させた後に水蒸気の供給だけを止めて金型を大気放冷させる3秒間の保熱工程を行った後に、金型を表1に示した温度に冷却して発泡成形体を冷却した(冷却工程)上で、金型から発泡成形体を取り出した。発泡成形体を表1に示した雰囲気温度にて表1に示した時間だけ熟成させた(熟成工程)。得られた発泡成形体の残存発泡剤量、表面層の結晶化度、見掛け密度、100℃及び0.1MPaの減圧下での寸法変化率(表1では単に「寸法変化率」と表記した)及び表面凹凸度合い(表1では「加熱前表面凹凸度合い」と表記した)を表1に示した。発泡成形体の100℃及び0.1MPaの減圧下での寸法変化率を測定した後の発泡成形体の表面凹凸度合い(表1では「加熱後表面凹凸度合い」と表記した)を表1に示した。   Modified polyethylene terephthalate foam particles were filled in the mold cavity of the in-mold foam molding machine, and the mold was clamped. After that, water vapor is introduced into the cavity from one mold and passed through the other mold, and the modified polyethylene terephthalate expanded particles with water vapor at a gauge pressure of 0.05 MPa and at a temperature shown in Table 1 in the heating step. Is heated for the heating time shown in Table 1 (first foaming step), and then modified polyethylene terephthalate in a double-sided heating step in which water vapor is introduced into the cavity from both molds and the water vapor supplied into the cavity is not discharged. The modified polyethylene terephthalate foamed particles are re-foamed by heating the foamed particles at a gauge pressure of 0.12 MPa and with the steam having the temperature shown in Table 1 for the heating time shown in Table 1 (second foaming step), Foamed particles obtained by re-foaming terephthalate foamed particles are heat-sealed and integrated by these foaming pressures. After stopping the supply of water vapor and performing a heat retention process for 3 seconds to cool the mold to the atmosphere, the mold was cooled to the temperature shown in Table 1 to cool the foamed molded body (cooling process) Above, the foaming molding was picked out from the metal mold | die. The foamed molded body was aged at the atmospheric temperature shown in Table 1 for the time shown in Table 1 (aging process). Residual foaming agent amount, surface layer crystallinity, apparent density, dimensional change rate under reduced pressure of 100 ° C. and 0.1 MPa (represented simply as “dimensional change rate” in Table 1) Table 1 shows the degree of surface unevenness (in Table 1, “surface unevenness before heating”). Table 1 shows the degree of surface irregularity of the foamed molded product after measuring the dimensional change rate under reduced pressure of 100 ° C. and 0.1 MPa of the foamed molded product (shown as “degree of surface irregularity after heating” in Table 1). It was.

炭素繊維が綾織されてなる強化繊維基材(三菱レイヨン社製 商品名「パイロフィルTR3523M」、目付:200g/m2、厚み:0.23mm)を8枚用意した。これらの強化繊維基材のうちの4枚の強化繊維基材をそれらの経糸の長さ方向が順次、45°、−45°、0°、90°となるように順次、重ね合わせて積層強化繊維基材を2組用意した。なお、仮固定剤として3M社製のスプレーのり77を用いて強化繊維基材同士を仮固定した。強化繊維基材同士の仮固定力は1.5N/cm2であった。表1において、「強化繊維基材同士の仮固定力」は「仮固定力(強化繊維基材同士)」と表記した。4枚の強化繊維基材が全て重なり合っている部分から縦300mm×横400mmの平面長方形状に切り出して積層強化繊維基材として用いた。経糸の長さ方向は、任意の強化繊維基材の経糸の長さ方向を基準(0°)とし、この基準となる方向に対してなす角度を時計回り方向を+(プラス)、反時計回り方向を−(マイナス)として表記した。 Eight reinforcing fiber base materials (trade name “Pyrofil TR3523M” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., basis weight: 200 g / m 2 , thickness: 0.23 mm) prepared by twilling carbon fibers were prepared. Four of these reinforcing fiber base materials are laminated and reinforced by sequentially superimposing their warp yarn length directions to be 45 °, −45 °, 0 °, and 90 °. Two sets of fiber substrates were prepared. The reinforcing fiber substrates were temporarily fixed using a spray glue 77 manufactured by 3M as a temporary fixing agent. The temporary fixing force between the reinforcing fiber bases was 1.5 N / cm 2 . In Table 1, “Temporary fixing force between reinforcing fiber substrates” is expressed as “Temporary fixing force (reinforcing fiber substrates)”. The four reinforcing fiber bases were cut out from a portion where all the reinforcing fiber bases overlapped into a plane rectangular shape of 300 mm in length and 400 mm in width and used as a laminated reinforcing fiber base. The warp yarn length direction is based on the warp yarn length direction of any reinforcing fiber base (0 °), and the clockwise angle is + (plus), counterclockwise. The direction was expressed as-(minus).

発泡成形体1の厚み方向の両面のそれぞれに積層強化繊維基材2、2を積層して積層体Aを作製した(積層工程)。仮固定剤として3M社製のスプレーのり77を用いて積層強化繊維基材2、2を発泡成形体1の両面のそれぞれに仮固定した。発泡成形体に対する積層強化繊維基材の仮固定力を表1に示した。表1において、「発泡成形体に対する積層強化繊維基材の仮固定力」は「仮固定力(発泡成形体/積層強化繊維基材)」と表記した。2枚の積層強化繊維基材2、2は、強化繊維基材の経糸の長さ方向が90°となっている強化繊維基材が最も外側となり且つ最も外側の強化繊維基材の経糸の長さ方向が互いに直交した状態となるように発泡成形体1の両面に積層された。   Laminated reinforcing fiber base materials 2 and 2 were laminated on both surfaces of the foam molded body 1 in the thickness direction to produce a laminated body A (lamination step). The laminated reinforcing fiber bases 2 and 2 were temporarily fixed on both surfaces of the foamed molded body 1 using a spray glue 77 manufactured by 3M as a temporary fixing agent. Table 1 shows the temporary fixing force of the laminated reinforcing fiber base material to the foam molded article. In Table 1, “Temporary fixing force of the laminated reinforcing fiber base material relative to the foam molded body” is expressed as “Temporary fixing force (foaming molded body / laminated reinforcing fiber base material)”. In the two laminated reinforcing fiber bases 2 and 2, the reinforcing fiber base having the warp length direction of 90 ° in the reinforcing fiber base is the outermost, and the warp length of the outermost reinforcing fiber base is The foam molded body 1 was laminated on both surfaces so that the vertical directions were perpendicular to each other.

次に、積層体Aをその表面温度が表1に示した加熱温度となるように加熱した。図1に示したように、積層体Aを雌雄金型31、32内に供給した後に雌雄金型31、32を型締めした。一方、表1に示した温度に加温した溶融状態のエポキシ樹脂(ナガセケムテック社製「DxENATOOL XNR 6809」、ガラス転移温度Tg:65.0℃)を用意した。   Next, the layered product A was heated so that the surface temperature became the heating temperature shown in Table 1. As shown in FIG. 1, the male and female molds 31 and 32 were clamped after the laminate A was supplied into the male and female molds 31 and 32. On the other hand, a molten epoxy resin (“DxENATOOL XNR 6809” manufactured by Nagase ChemteX Corp., glass transition temperature Tg: 65.0 ° C.) heated to the temperature shown in Table 1 was prepared.

溶融状態のエポキシ樹脂を雌雄金型31、32のキャビティ33内に樹脂供給路(図示せず)を通じて注入圧力0.2MPaにて供給して、積層強化繊維基材2、2に全体的にエポキシ樹脂を含浸させると共に、積層強化繊維基材2、2と発泡成形体1との界面にエポキシ樹脂を行き渡らせた。積層強化繊維基材と発泡成形体との仮固定、及び、強化繊維基材同士の仮固定は、溶融状態のエポキシ樹脂の含浸に伴って解除された。   The molten epoxy resin is supplied into the cavities 33 of the male and female molds 31 and 32 through a resin supply path (not shown) at an injection pressure of 0.2 MPa, and the epoxy resin is entirely applied to the laminated reinforcing fiber bases 2 and 2. While impregnating the resin, the epoxy resin was spread over the interface between the laminated reinforcing fiber bases 2 and 2 and the foamed molded body 1. The temporary fixing between the laminated reinforcing fiber base and the foamed molded body and the temporary fixing between the reinforcing fiber bases were released with the impregnation of the molten epoxy resin.

雌雄金型31、32のキャビティ33内に供給されたエポキシ樹脂の一部を雌雄金型31、32外に真空ポンプを用いて樹脂排出路(図示せず)を通じて吸引、排出した。従って、雌雄金型31、32のキャビティ33内は減圧状態となっていた(含浸工程)。   A part of the epoxy resin supplied in the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32 was sucked and discharged outside the male and female molds 31 and 32 through a resin discharge path (not shown) using a vacuum pump. Accordingly, the inside of the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32 is in a reduced pressure state (impregnation step).

次に、雌雄金型31、32を120℃に加熱して90分間に亘って保持し、雌雄金型31、32のキャビティ33内に供給したエポキシ樹脂を硬化させた後、雌雄金型31、32を30℃に冷却し、強化繊維が硬化したエポキシ樹脂で結着一体化されてなる繊維強化プラスチック層4、4が発泡成形体1上に積層一体化されてなる繊維強化複合体Bを製造した(一体化工程)。繊維強化複合体Bの繊維強化プラスチック層4中にはエポキシ樹脂が表1に示した量だけ含浸されていた。   Next, the male and female molds 31 and 32 are heated to 120 ° C. and held for 90 minutes, and the epoxy resin supplied into the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32 is cured. 32 is cooled to 30 ° C., and a fiber reinforced composite B in which fiber reinforced plastic layers 4 and 4 are integrally laminated and integrated with an epoxy resin in which reinforced fibers are cured is laminated on the foamed molded body 1. (Integration process). The fiber reinforced plastic layer 4 of the fiber reinforced composite B was impregnated with an epoxy resin in the amount shown in Table 1.

(実施例6)
実施例4と同様の要領で発泡成形体を製造した。発泡成形体における縦300mm×横400mmの寸法を有する面のそれぞれに、幅1mm及び深さ5mmの縦方向に延びる直状の樹脂流通用の溝部を横方向に10mm間隔でもって形成した。樹脂流通用の溝部の表面には、発泡成形体の気泡断面が露出していた。この発泡成形体を用いたこと以外は実施例4と同様の要領で繊維強化複合体Bを製造した。
(Example 6)
A foamed molded article was produced in the same manner as in Example 4. On each surface having dimensions of 300 mm in length and 400 mm in width in the foam-molded product, straight resin circulation grooves having a width of 1 mm and a depth of 5 mm extending in the vertical direction were formed at intervals of 10 mm in the horizontal direction. A cell cross section of the foamed molded product was exposed on the surface of the groove for resin circulation. A fiber-reinforced composite B was produced in the same manner as in Example 4 except that this foamed molded product was used.

(実施例7)
雌雄金型を備えた型内発泡成形機を用意した。雄金型と雌金型とを型締めした状態において、雌雄金型間には内法寸法が縦300mm×横400mm×高さ30mmの直方体形状のキャビティが形成されていた。型内発泡成形機の雌雄金型間に形成されたキャビティにおいて、縦300mm×横400mmに形成された内面には、幅1mm及び高さ5mmの縦方向に延びる直状の溝形成用凸部が横方向に10mm間隔でもって形成されていた。
(Example 7)
An in-mold foam molding machine equipped with a male and female mold was prepared. In a state where the male mold and the female mold are clamped, a rectangular parallelepiped cavity having an internal dimension of 300 mm in length, 400 mm in width, and 30 mm in height is formed between the male and male molds. In the cavity formed between the male and female molds of the in-mold foam molding machine, a straight groove-forming convex portion extending in the vertical direction having a width of 1 mm and a height of 5 mm is formed on the inner surface formed 300 mm long × 400 mm wide. It was formed at intervals of 10 mm in the lateral direction.

上記型内発泡成形機を用いて発泡成形体を製造した。発泡成形体における縦300mm×横400mmの寸法を有する面のそれぞれには、幅1mm及び深さ5mmの縦方向に延びる直状の樹脂流通用の溝部が横方向に10mm間隔でもって形成されていた。樹脂流通用の溝部には発泡成形体の気泡は露出していなかった。この発泡成形体を用いたこと以外は実施例4と同様の要領で繊維強化複合体Bを製造した。   A foam-molded article was produced using the in-mold foam molding machine. On each of the surfaces having dimensions of 300 mm in length and 400 mm in width in the foamed molded product, straight resin flow grooves having a width of 1 mm and a depth of 5 mm extending in the vertical direction were formed at intervals of 10 mm in the horizontal direction. . Bubbles in the foamed molded product were not exposed in the groove for resin distribution. A fiber-reinforced composite B was produced in the same manner as in Example 4 except that this foamed molded product was used.

(実施例8、9)
アクリル系樹脂を含み且つ表面に未発泡の表皮を有する縦300mm×横400mm×高さ30mmの直方体形状の発泡成形体(発泡倍率10倍、積水化成品工業株式会社製 製品名「耐熱フォーマック #1000グレード」)を発泡成形体として用いたこと、積層体Aをその表面温度が表1に示した温度となるように加熱した上で雌雄金型31、32内に供給したこと以外は実施例5と同様にして繊維強化複合体Bを製造した。
(Examples 8 and 9)
A 300 mm long, 400 mm wide, 30 mm high rectangular molded foam containing an acrylic resin and having an unfoamed skin on its surface (expanding ratio 10 times, manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd. 1000 grade ") was used as the foam molded body, and the laminate A was heated so that the surface temperature thereof became the temperature shown in Table 1 and then supplied into the male and female molds 31 and 32. In the same manner as in Example 5, a fiber-reinforced composite B was produced.

(比較例5)
アクリル系樹脂を含み且つ表面に未発泡の表皮を有する縦300mm×横400mm×高さ30mmの直方体形状の発泡成形体(発泡倍率10倍、積水化成品工業株式会社製 製品名「フォーマック #1000グレード」)を発泡成形体として用いたこと以外は実施例8と同様にして繊維強化複合体Bを製造した。
(Comparative Example 5)
A 300 mm long, 400 mm wide, 30 mm high cuboid foam molded article containing an acrylic resin and having an unfoamed skin on its surface (foaming magnification 10 times, manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd., product name “Formac # 1000 A fiber-reinforced composite B was produced in the same manner as in Example 8 except that “grade”) was used as the foam molded article.

実施例及び比較例において、含浸工程における強化繊維の移動量を表1に示した。実施例及び比較例で得られた繊維強化複合体の強度均一性及び表面性を下記の要領で測定し、その結果を表1に示した。含浸工程における樹脂注入時間を下記の要領で測定し、評価した。実施例6、7では、発泡成形体の表面に樹脂流通用の溝部が形成されており、エポキシ樹脂が流通し易くなっていたために樹脂注入時間が短縮された。   In Examples and Comparative Examples, the movement amount of the reinforcing fiber in the impregnation process is shown in Table 1. The strength uniformity and surface property of the fiber reinforced composites obtained in the examples and comparative examples were measured in the following manner, and the results are shown in Table 1. The resin injection time in the impregnation process was measured and evaluated in the following manner. In Examples 6 and 7, a groove for resin distribution was formed on the surface of the foamed molded product, and the resin injection time was shortened because the epoxy resin was easily distributed.

(強度均一性)
繊維強化複合体の任意の15カ所から縦150mm×横25mmの平面長方形状の試験片を切り出し、各試験片についてJIS K6767に準拠して試験速度10mm/分、支持治具5Rの条件下にて曲げ試験を行って最大点荷重を測定した。各試験片の最大点荷重に基づいて強度均一性を算出し、下記基準に基づいて評価した。
強度均一性(%)=100×(最大値となる最大点荷重−最小値となる最大点荷重)
/最大点荷重の平均値
○・・・10%未満であった。
△・・・10%以上で且つ20%未満であった。
×・・・20%以上であった。
(Strength uniformity)
A plane rectangular test piece having a length of 150 mm × width of 25 mm is cut out from any 15 locations of the fiber reinforced composite, and each test piece is tested under the conditions of a test speed of 10 mm / min and a support jig 5R in accordance with JIS K6767. A bending test was performed to measure the maximum point load. The strength uniformity was calculated based on the maximum point load of each test piece, and evaluated based on the following criteria.
Strength uniformity (%) = 100 × (maximum point load at maximum value−maximum point load at minimum value)
/ The average value of the maximum point load ○ was less than 10%.
Δ: 10% or more and less than 20%.
X: 20% or more.

(表面性)
繊維強化複合体の両方の繊維強化プラスチック層表面を全面的に目視観察し、0.1mm以上の大きさの凹部の数を数えた。得られた凹部の数に基づいて10cm2当たりに存在する凹部の数を算出し、下記基準に基づいて評価した。
○・・・3個未満であった。
△・・・3個以上で且つ8個未満であった。
×・・・8個以上であった。
(Surface property)
The surface of both fiber reinforced plastic layers of the fiber reinforced composite was visually observed over the entire surface, and the number of recesses having a size of 0.1 mm or more was counted. Based on the number of recesses obtained, the number of recesses present per 10 cm 2 was calculated and evaluated based on the following criteria.
○: Less than 3
Δ: 3 or more and less than 8.
X ... 8 or more.

(樹脂注入時間)
エポキシ樹脂を雌雄金型31、32のキャビティ33内に注入し始めてから樹脂排出路からエポキシ樹脂が排出され始めた時間を測定し、下記基準に基づいて評価した。
○・・・3分未満であった。
△・・・3分以上で且つ6分未満であった。
×・・・6分以上であった。
(Resin injection time)
The time when the epoxy resin started to be discharged from the resin discharge path after the injection of the epoxy resin into the cavity 33 of the male and female molds 31 and 32 was measured and evaluated based on the following criteria.
○: Less than 3 minutes.
Δ: 3 minutes or more and less than 6 minutes.
X ... 6 minutes or more.

Figure 0006161559
Figure 0006161559

1 発泡成形体
2 強化繊維
4 繊維強化プラスチック層
5 可撓性フィルム
A 積層体
B 繊維強化複合体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Foam molding 2 Reinforcing fiber 4 Fiber reinforced plastic layer 5 Flexible film A Laminate B Fiber reinforced composite

Claims (4)

発泡成形体の表面に強化繊維を積層して積層体を製造する積層工程と、上記積層体の上記強化繊維に合成樹脂を供給し上記強化繊維に上記合成樹脂を含浸させる含浸工程と、上記合成樹脂を固化又は硬化させることによって、上記合成樹脂が含浸された上記強化繊維を繊維強化プラスチック層とし、この繊維強化プラスチック層を上記発泡成形体の表面に積層一体化させる一体化工程とを含む繊維強化複合体の製造方法であって、上記含浸工程前の上記積層体において、上記強化繊維が上記発泡成形体の表面に1〜30N/cm 2 の仮固定力で仮固定されており、上記含浸工程にて上記強化繊維に含浸された上記合成樹脂によって上記仮固定が解除され、上記含浸工程における上記発泡成形体の表面方向における上記強化繊維の移動量が0.05〜10%であることを特徴とする繊維強化複合体の製造方法。 Lamination process for producing a laminate by laminating reinforcing fibers on the surface of the foam molded body, an impregnation process for supplying a synthetic resin to the reinforcing fibers of the laminate and impregnating the reinforcing fibers with the synthetic resin, and the synthesis A fiber including an integration step in which the reinforcing fiber impregnated with the synthetic resin is made into a fiber-reinforced plastic layer by solidifying or curing the resin, and the fiber-reinforced plastic layer is laminated and integrated on the surface of the foamed molded body In the laminated body before the impregnation step, the reinforcing fiber is temporarily fixed to the surface of the foamed molded body with a temporary fixing force of 1 to 30 N / cm2 , and the impregnation is performed. the temporary fixing by the synthetic resin impregnated into the reinforcing fibers is released in step, the moving amount of the reinforcing fibers in the surface direction of the foam moldings in the impregnation step is 0. Method for producing a fiber-reinforced composite, wherein the 5 to 10%. 発泡成形体における100℃、0.1MPaの減圧下での寸法変化率が−2〜10%であることを特徴とする請求項1に記載の繊維強化複合体の製造方法。 2. The method for producing a fiber-reinforced composite according to claim 1 , wherein a dimensional change rate under reduced pressure of 100 ° C. and 0.1 MPa in the foamed molded product is −2 to 10%. 含浸工程において、発泡成形体をその表面温度が10〜90℃となるように加熱した上で、強化繊維に40〜90℃の合成樹脂を供給することを特徴とする請求項1又は2に記載の繊維強化複合体の製造方法。 3. The synthetic resin at 40 to 90 ° C. is supplied to the reinforcing fiber after the foamed molded body is heated so that its surface temperature becomes 10 to 90 ° C. in the impregnation step. A method for producing a fiber-reinforced composite. 含浸工程において、強化繊維に合成樹脂を含浸させる前の発泡成形体の表面温度と、強化繊維に供給する合成樹脂の温度との差が50℃以下であることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の繊維強化複合体の製造方法。 In the impregnation process, according to claim 1 to 3, characterized and the surface temperature of the foamed molded body before impregnating the synthetic resin to reinforcing fibers, the difference between the temperature of the supplied synthetic resin into the reinforcing fibers is 50 ° C. or less The manufacturing method of the fiber reinforced composite of any one of these.
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