JP7287894B2 - 補強シート、補強部材、補強キット、補強シートの製造方法および補強部材の製造方法 - Google Patents

補強シート、補強部材、補強キット、補強シートの製造方法および補強部材の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、補強シート、補強部材、補強キット、補強シートの製造方法および補強部材の製造方法に関する。
従来、各種産業製品に使用される金属板を、補強シートにより補強することが知られている。
そのような補強シートとして、例えば、ガラスクロスと、ガラスクロスに積層される熱硬化性樹脂層とを備える鋼板補強シートが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
そのような補強シートは、熱硬化性樹脂層を鋼板に貼り付けた後、熱硬化性樹脂層を加熱硬化させることによって、鋼板を補強する。
特開２０１０－５８３９４号公報
しかるに、近年、各種産業製品に使用される金属板の薄肉化が望まれている。特に自動車などの輸送機械では、二酸化炭素の排出量を削減すべく、金属板の薄肉化を図り、輸送機械の軽量化を図ることが望まれている。
しかし、金属板を薄肉化すると強度が不十分となる場合がある。そこで、特許文献１に記載の鋼板補強シートを用いて金属板を補強することが検討されるが、輸送機械などの各種産業製品では、特許文献１に記載の鋼板補強シートの金属板に対する補強性のさらなる向上が要求される場合がある。
そこで、本発明は、金属板に対する補強性の向上を図ることができる補強シート、補強部材、補強キット、補強シートの製造方法および補強部材の製造方法を提供する。
本発明［１］は、金属板に接着して前記金属板を補強するための補強シートであって、樹脂および充填材を含有する心材層と、前記心材層の厚み方向の一方側に配置される表層と、を備え、前記心材層における前記充填材の含有割合は、１５質量％以上８５質量％未満であり、前記表層は、複数の一方向繊維樹脂複合シートが積層されている補強シートを含んでいる。
本発明［２］は、前記心材層のヤング率は、６００ＭＰａ以上である、上記［１］に記載の補強シートを含んでいる。
本発明［３］は、前記複数の一方向繊維樹脂複合シートのそれぞれは、カーボン繊維またはガラス繊維と、熱硬化性樹脂とを含有する、上記［１］または［２］に記載の補強シートを含んでいる。
本発明［４］は、前記表層の厚みに対する前記心材層の厚みの割合は、０．０１以上５０以下である、上記［１］～［３］のいずれか一項に記載の補強シートを含んでいる。
本発明［５］は、前記心材層の厚み方向の他方側に配置される接着剤層をさらに備える、上記［１］～［４］のいずれか一項に記載の補強シートを含んでいる。
本発明［６］は、上記［１］～［５］のいずれか一項に記載の補強シートと、前記補強シートにより補強される金属板と、を備える、補強部材を含んでいる。
本発明［７］は、金属板に接着して前記金属板を補強するための補強キットであって、樹脂および充填材を含有し、前記充填材の含有割合が１５質量％以上８５質量％未満である心材層と、複数の一方向繊維樹脂複合シートが積層されている表層とを備える、補強キットを含んでいる。
本発明［８］は、金属板に接着して前記金属板を補強するための補強シートの製造方法であって、樹脂および充填材を含有し、前記充填材の含有割合が１５質量％以上８５質量％未満である心材層を準備する工程と、複数の一方向繊維樹脂複合シートが積層されている表層を準備する工程と、前記表層を前記心材層の厚み方向の一方側に貼り付ける工程とを含む、補強シートの製造方法を含んでいる。
本発明［９］は、樹脂および充填材を含有し、前記充填材の含有割合が１５質量％以上８５質量％未満である心材層と、前記心材層の厚み方向の一方側に配置され、複数の一方向繊維樹脂複合シートが積層されている表層と、を備える補強シートを準備する工程と、前記補強シートを金属板に貼り付けて、前記金属板を補強する工程とを含む、補強部材の製造方法を含んでいる。
本発明［１０］は、樹脂および充填材を含有し、前記充填材の含有割合が１５質量％以上８５質量％未満である心材層を、金属板に貼り付ける工程と、前記心材層における前記金属板と反対側の面に、複数の一方向繊維樹脂複合シートが積層されている表層を貼り付けて、前記金属板を補強する工程とを含む、補強部材の製造方法を含んでいる。
本発明の補強シートおよび補強キットは、複数の一方向繊維樹脂複合シートが積層されている表層を備える。そのため、補強シートおよび補強キットがガラスクロスである表層を備える場合と比較して、金属板に対する補強シートおよび補強キットの補強性の向上を図ることができる。その結果、補強シートまたは補強キットにより補強される金属板（補強部材）の強度の向上を図ることができる。
本発明の補強部材は、上記の補強シートと、補強シートにより補強される金属板とを備える。そのため、補強部材の強度の向上を図ることができる。
本発明の補強シートの製造方法は、表層を心材層に貼り付けて、上記の補強シートを製造する。そのため、簡易な方法でありながら、上記の補強シートを円滑に製造することができる。
本発明の補強部材の製造方法は、金属板に上記の補強シートを貼り付けるか、または、金属板に心材層を貼り付けた後、心材層に表層を貼り付けて、上記の補強部材を製造する。そのため、簡易な方法でありながら、上記の補強部材を円滑に製造することができる。
図１Ａは、本発明の補強シートの第１実施形態の側断面図を示す。図１Ｂは、本発明の補強部材の製造方法の一実施形態を説明するための説明図であって、図１Ａに示す補強シートを金属板に貼り付ける工程を示す。図１Ｃは、図１Ｂに続いて、接着剤層と、必要に応じて心材樹脂および表層樹脂とを硬化させる工程を示す。 図２は、図１Ａに示す表層の分解斜視図である。 図３Ａは、本発明の補強部材の製造方法の他の実施形態を説明するための説明図であって、金属板上に接着剤層を形成する工程を示す。図３Ｂは、図３Ａに続いて、接着剤層に心材層を貼り付ける工程を示す。図３Ｃは、図３Ｂに続いて、心材層に表層を貼り付ける工程を示す。 図４Ａは、本発明の補強シートの第２実施形態の側断面図を示す。図４Ｂは、図４Ａに示す補強シートを金属板に接着した状態を示す。 図５は、本発明の補強キットの一実施形態の側断面図を示す。
＜第１実施形態＞
１．補強シート
本発明の補強シートの第１実施形態である補強シート１を、図１Ａ～図２を参照して説明する。
図１Ａに示すように、補強シート１は、平板形状を有し、具体的には、所定の厚みを有し、前記厚み方向と直交する所定方向に延び、平坦な表面および平坦な裏面を有している。
図１Ａにおいて、紙面上下方向は、補強シート１の厚み方向である。紙面上側は、厚み方向の一方側であり、紙面下側は、厚み方向の他方側である。
図１Ａにおいて、紙面左右方向は、補強シート１の第１の面方向（厚み方向に直交する方向）である。紙面右側は、第１の面方向の一方側であり、紙面左側は、第１の面方向の他方側である。
図１Ａにおいて、紙厚方向は、補強シート１の第２の面方向（厚み方向および第１の面方向の両方向と直交する方向）である。紙面手前側は、第２の面方向の一方側であり、紙面奥側は、第２の面方向の他方側である。
補強シート１は、金属板６に接着して金属板６を補強するための部材である。補強シート１は、心材層２と、心材層２の厚み方向の一方側に配置される表層３と、心材層２の厚み方向の他方側に配置される接着剤層４とを備える。つまり、接着剤層４、心材層２および表層３は、厚み方向の他方側から一方側に向かって順に積層されている。また、接着剤層４には、好ましくは、離型層５が剥離可能に貼着されている。離型層５が接着剤層４に貼着される補強シート１を、離型層付補強シート１Ａとして、離型層５を有さない補強シート１と区別する。
心材層２は、表層３と接着剤層４との間に配置される。心材層２は、薄層形状を有し、具体的には、所定の厚みを有し、前記厚み方向と直交する所定方向に延び、平坦な表面（厚み方向一方面）および平坦な裏面（厚み方向他方面）を有している。心材層２は、樹脂および充填材を含有する。なお、以下において、心材層２が含有する樹脂を心材樹脂とする。また、図１Ａにおいて、心材層２および表層３の一部（円で囲んだ部分）を拡大した概略構成図を示す。心材層２の概略構成図において、心材樹脂を心材樹脂２１として示し、充填材を充填材２０として示す。
心材樹脂として、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリサルファイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、液晶ポリマー、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル、熱硬化性ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂などが挙げられ、好ましくは、エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂として、具体的には、未変性エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂などが挙げられる。心材樹脂は、単独使用または２種以上併用することができる。心材樹脂のなかでは、好ましくは、未変性エポキシ樹脂およびゴム変性エポキシ樹脂が挙げられる。
未変性エポキシ樹脂は、エポキシ基と反応する官能基を有する変性剤（例えば、ゴム成分（後述）など）により変性されていないエポキシ樹脂である。未変性エポキシ樹脂として、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂（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Ｆ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂など）、ノボラック型エポキシ樹脂（例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂など）、芳香族系エポキシ樹脂（例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂など）、含窒素環エポキシ樹脂（例えば、トリグリシジルイソシアヌレート、ヒダントインエポキシ樹脂など）、脂環式エポキシ樹脂（例えば、ジシクロ環型エポキシ樹脂など）、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂などが挙げられる。未変性エポキシ樹脂は、単独使用または２種以上併用することができる。
未変性エポキシ樹脂のなかでは、好ましくは、ビスフェノール型エポキシ樹脂が挙げられ、さらに好ましくは、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が挙げられる。
ゴム変性エポキシ樹脂は、ゴム成分を含有するエポキシ樹脂であって、エポキシ樹脂とゴム成分との反応物である。
ゴム変性エポキシ樹脂に用いられるエポキシ樹脂として、例えば、上記した未変性エポキシ樹脂などが挙げられ、好ましくは、ビスフェノール型エポキシ樹脂が挙げられ、さらに好ましくは、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が挙げられる。
ゴム成分は、エポキシ基と反応する官能基を有する。ゴム成分として、例えば、末端カルボキシル基ブタジエン・アクリロニトリル共重合体（ＣＴＢＮ）、ブタジエン系ゴム、アクリル系ゴム、スチレン・ブタジエン系エストラマーなどが挙げられる。ゴム成分は、単独使用または２種以上併用することができる。
ゴム成分のなかでは、好ましくは、末端カルボキシル基ブタジエン・アクリロニトリル共重合体（ＣＴＢＮ）が挙げられる。つまり、ゴム変性エポキシ樹脂として、好ましくは、ＣＴＢＮにより変性されたＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂が挙げられる。
ゴム変性エポキシ樹脂を調製するには、例えば、上記した未変性エポキシ樹脂と上記したゴム成分とを混合し、必要により触媒を添加して、例えば、１００℃～１８０℃において反応（変性）させる。これによって、ゴム成分の官能基とエポキシ基とが反応し、ゴム変性エポキシ樹脂が調製される。
未変性エポキシ樹脂およびゴム変性エポキシ樹脂は、好ましくは併用され、さらに好ましくは、心材樹脂は、未変性エポキシ樹脂およびゴム変性エポキシ樹脂からなる。未変性エポキシ樹脂とゴム変性エポキシ樹脂とが併用される場合、未変性エポキシ樹脂と合成ゴム（例えば、ポリブテンゴムなど）とが混合される場合と比較して、心材樹脂の相溶性および密着性の向上を図ることができる。
未変性エポキシ樹脂とゴム変性エポキシ樹脂とが併用される場合、ゴム変性エポキシ樹脂と未変性エポキシ樹脂との質量比（ゴム変性エポキシ樹脂：未変性エポキシ樹脂）は、例えば、０．１：９９．９～９９．９：０．１、好ましくは、１：９９～９９：１、さらに好ましくは、１０：９０～９０：１０、とりわけ好ましくは、６０：４０～４０：６０である。
このような心材樹脂は、熱硬化性樹脂の場合は、未硬化状態であることが望ましい。
充填材は、硬質充填材であって、例えば、心材層２において均一に分散されている。充填材として、例えば、炭酸カルシウム（例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、白艶華など）、酸化カルシウム、タルク、マイカ、クレー、雲母粉、ベントナイト、シリカ（例えば、疎水性シリカなど）、アルミナ、アルミニウムシリケート、水酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、フェライト、カーボンブラック、アセチレンブラック、アルミニウム粉、ガラス粉、ガラスバルーン、チョップドストランド（例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維など）などが挙げられる。充填材は、単独使用または２種以上併用することができる。
充填材のなかでは、好ましくは、炭酸カルシウムが挙げられ、さらに好ましくは、重質炭酸カルシウムが挙げられる。
心材層２における充填材の含有割合は、例えば、１５質量％以上、好ましくは、３０質量％以上、より好ましくは、４０質量％以上、さらに好ましくは、５０質量％以上、とりわけ好ましくは、６０質量％以上、特に好ましくは、７０質量％以上、例えば、８５質量％未満、好ましくは、８３質量％以下、より好ましくは、８２質量％以下、さらに好ましくは、８０質量％以下、とりわけ好ましくは、７８質量％以下、特に好ましくは、７５質量％以下である。
心材層２における充填材の含有割合が上記下限以上であれば、心材層２のヤング率を好適な範囲（後述）に調整でき、補強部材１０（後述）の最大曲げ試験力の向上、特に高温域（例えば、８０℃以上）における補強部材１０（後述）の最大曲げ試験力の向上を図ることができる。心材層２における充填材の含有割合が上記上限未満であれば、心材層２において充填材を均一に分散させることができ、心材層２を確実に形成することができる。
心材層２は、任意成分として好ましくは、潜在性硬化剤をさらに含有する。
潜在性硬化剤は、室温（２３℃）において固体であって、所定温度で心材樹脂を硬化する。潜在性硬化剤は、例えば、８０℃以上２００℃以下において活性を有する。
潜在性硬化剤として、例えば、尿素系化合物、アミン系化合物、酸無水物系化合物、アミド系化合物、シアノ系化合物、ジヒドラジド系化合物、イミダゾール系化合物、イミダゾリン系化合物などが挙げられる。
尿素系化合物として、例えば、３－（３，４－ジクロロフェニル）－１，１－ジメチル尿素（ＤＣＭＵ）、Ｎ’－フェニル－Ｎ，Ｎ－ジメチル尿素、１、１’－（メチル－ｍ－フェニレン）ビス（３，３’－ジメチル尿素）などが挙げられる。
アミン系化合物としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、それらのアミンアダクト、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどが挙げられる。
酸無水物系化合物として、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、クロレンディック酸無水物などが挙げられる。
アミド系化合物として、例えば、ポリアミドなどが挙げられる。
シアノ系化合物として、例えば、ジシアンジアミドなどが挙げられる。
ヒドラジド系化合物として、例えば、アジピン酸ジヒドラジドなどのジヒドラジドなどが挙げられる。
イミダゾール系化合物として、例えば、メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、エチルイミダゾール、イソプロピルイミダゾール、２，４－ジメチルイミダゾール、フェニルイミダゾール、ウンデシルイミダゾール、ヘプタデシルイミダゾール、２－フェニル－４－メチルイミダゾールなどが挙げられる。
イミダゾリン系化合物として、例えば、メチルイミダゾリン、２－エチル－４－メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリン、イソプロピルイミダゾリン、２，４－ジメチルイミダゾリン、フェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリン、ヘプタデシルイミダゾリン、２－フェニル－４－メチルイミダゾリンなどが挙げられる。
潜在性硬化剤は、単独使用または２種以上併用することができる。
潜在性硬化剤のなかでは、好ましくは、尿素系化合物およびシアノ系化合物が挙げられ、さらに好ましくは、尿素系化合物およびシアノ系化合物の併用が挙げられ、とりわけ好ましくは、ＤＣＭＵおよびジシアンジアミドの併用が挙げられる。
潜在性硬化剤の含有割合は、心材樹脂１００質量部に対して、例えば、０．５質量部以上、好ましくは、１質量部以上、例えば、３０質量部以下、好ましくは、２０質量部以下、さらに好ましくは、１５質量部以下である。
さらに、心材層２は、上記成分に加えて、任意成分として、例えば、靱性付与剤（例えば、ゴム、エラストマー、ウレタン、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂、コアシェル型アクリルポリマーゴム粒子など）、粘着付与剤（例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、クマロンインデン系樹脂、石油系樹脂など）、滑剤（例えば、ステアリン酸など）、安定剤、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、導電性付与剤、摺動性付与剤、界面活性剤などの公知の添加剤を適宜の割合で添加することもできる。
このような心材層２のヤング率は、心材樹脂が硬化状態であるときに、例えば、６００ＭＰａ以上、好ましくは、１０００ＭＰａ以上、さらに好ましくは、２０００ＭＰａ以上、例えば、７０００ＭＰａ以下である。なお、ヤング率は、下記引張試験により測定される結果を用いて、下記式（１）により算出することができる（以下同様）。
引張試験：サンプル（心材層）を幅１０ｍｍ×長さ１００ｍｍのサイズに切り出す。そして、サンプルの中央部分の最小厚みを測定する。次いで、下記試験条件において、サンプルを測定する。
試験条件：掴み具間距離５０ｍｍ、引張速度１ｍｍ／ｍｉｎ、室温２３℃
Figure 0007287894000001
ΔＦ：荷重増加（０．１→０．４ｍｍ変位）、Ｓ：断面積（厚み×幅）、Ｌ：初期長さ（５０ｍｍ）、ΔＬ：長さ増加分
心材層２のヤング率が上記下限以上であれば、金属板に対する補強シート１の補強性の向上を確実に図ることができ、補強部材１０（後述）の最大曲げ試験力の向上を確実に図ることができる。そのため、心材層２を薄層化、具体的には、心材層２の厚みを下記範囲としても、補強部材１０（後述）の最大曲げ試験力を十分に確保することができる。
心材層２の厚みは、例えば、０．１ｍｍ以上、好ましくは、１ｍｍ以上、例えば、２０ｍｍ以下、好ましくは、１０ｍｍ以下、さらに好ましくは、２ｍｍ以下である。
表層３の厚みに対する心材層２の厚みの割合は、例えば、０．０１以上、好ましくは、０．１以上、さらに好ましくは、０．２以上、とりわけ好ましくは、１以上、例えば、５０以下、好ましくは、４０以下、さらに好ましくは、３０以下、とりわけ好ましくは、１０以下、特に好ましくは、５以下である。
表層３の厚みに対する心材層２の厚みの割合が上記下限以上であると、表層３における一方向繊維樹脂複合シート３０（後述）の個数（積層数）の低減を図ることができ、表層３の製造コストの低減を図ることができる。表層３の厚みに対する心材層２の厚みの割合が上記上限以下であると、表層３の厚みを十分に確保でき、金属板に対する補強シート１の補強性の向上をより確実に図ることができる。そのため、補強部材１０（後述）の最大曲げ試験力の向上をより確実に図ることができる。
表層３は、心材層２の表面（厚み方向一方面）に配置される。表層３は、薄層形状を有し、具体的には、所定の厚みを有し、前記厚み方向と直交する所定方向に延び、平坦な表面および平坦な裏面を有している。図１Ａにおいて、表層３のサイズは、心材層２と同じサイズであるが、表層３のサイズは、これに限定されない。表層３は、補強シート１の面方向において、心材層２より小さくてもよい。
表層３は、複数の一方向繊維樹脂複合シート３０が積層されている（図１Ａにおける概略構成図参照）。表層３は、好ましくは、複数の一方向繊維樹脂複合シート３０からなる。
複数の一方向繊維樹脂複合シート３０のそれぞれは、複数の繊維と、樹脂とを含有する。各一方向繊維樹脂複合シート３０は、複数の繊維からなる繊維基材に樹脂が含浸処理されて形成されている。なお、以下において、一方向繊維樹脂複合シート３０が含有する樹脂を表層樹脂とする。
図２に示すように、複数の繊維３１のそれぞれは、各一方向繊維樹脂複合シート３０において、厚み方向と直交する同一の方向（以下、繊維方向とする。）に延びている。複数の繊維３１は、各一方向繊維樹脂複合シート３０において、互いに略平行となるように、繊維方向と直交する方向に並んでいる。
繊維として、例えば、カーボン繊維、ガラス繊維などが挙げられる。繊維は、各一方向繊維樹脂複合シート３０において、単独使用または２種以上併用することができ、好ましくは、単独使用される。つまり、複数の一方向繊維樹脂複合シート３０のそれぞれは、好ましくは、カーボン繊維またはガラス繊維を含有する。また、複数の一方向繊維樹脂複合シート３０のすべては、好ましくは、同じ種類の繊維を含む。
このような繊維のなかでは、好ましくは、カーボン繊維が挙げられる。複数の繊維がカーボン繊維を含んでいれば、金属板に対する補強シート１の補強性の向上をより一層確実に図ることができる。
各一方向繊維樹脂複合シート３０における複数の繊維の単位面積当たりの質量（繊維目付）は、例えば、１０ｇ／ｍ２以上、好ましくは、８０ｇ／ｍ２以上、例えば、５００ｇ／ｍ２以下、好ましくは、２００ｇ／ｍ２以下である。
表層樹脂は、複数の繊維３１に含浸されている。表層樹脂は、特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂として、具体的には、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。表層樹脂は、各一方向繊維樹脂複合シート３０において、単独使用または２種以上併用することができ、好ましくは、単独使用される。また、複数の一方向繊維樹脂複合シート３０のすべては、好ましくは、同じ種類の表層樹脂を含む。
表層樹脂のなかでは、好ましくは、エポキシ樹脂が挙げられる。表層樹脂に用いられるエポキシ樹脂として、例えば、心材樹脂に用いられるエポキシ樹脂と同様のエポキシ樹脂などが挙げられる。エポキシ樹脂は、単独使用または２種以上併用することができる。
このような表層樹脂は、熱硬化性樹脂の場合は、未硬化状態であることが望ましい。
各一方向繊維樹脂複合シート３０における表層樹脂の含有割合（樹脂含有率）は、例えば、１０質量％以上、好ましくは、２０質量％以上、例えば、６０質量％以下、好ましくは、４０質量％以下である。
また、各一方向繊維樹脂複合シート３０は、任意成分として好ましくは、上記した潜在性硬化剤を適宜の割合で含有する。
このような一方向繊維樹脂複合シート３０の１層あたりの引張強度は、繊維方向が引張方向に配向した状態、かつ表層樹脂が硬化状態であるときに、例えば、１００ＭＰａ以上、好ましくは、３００ＭＰａ以上、例えば、７０００ＭＰａ以下である。なお、引張強度は、上記した引張試験に準拠して、サンプル（一方向繊維樹脂複合シート）の最大試験力（引張試験における荷重の最大値）を測定し、最大試験力をサンプルの断面積（厚み×幅）で除することにより算出できる（以下同様）。
各一方向繊維樹脂複合シート３０の引張強度が上記下限以上であれば、金属板に対する補強シート１の補強性の向上をより一層確実に図ることができ、補強部材１０（後述）の最大曲げ試験力の向上をより一層確実に図ることができる。
各一方向繊維樹脂複合シート３０の厚みは、例えば、０．０１ｍｍ以上、好ましくは、０．０５ｍｍ以上、例えば、０．５ｍｍ以下、好ましくは、０．３ｍｍ以下である。
このような一方向繊維樹脂複合シート３０は、市販品を用いることができる。一方向繊維樹脂複合シート３０の市販品として、例えば、商品名：Ｐ３２５２Ｓ－１０（繊維目付１００ｇ／ｍ２、樹脂含有率３３質量％、東レ社製）、商品名：Ｐ３２５５－２５（繊維目付２５０ｇ／ｍ２、樹脂含有率２４質量％、東レ社製）、商品名：Ｐ１７０４５Ｇ－１２（繊維目付１２５ｇ／ｍ２、樹脂含有率２４質量％、東レ社製）、商品名：ＴＲ３９５Ｇ１００Ｓ（繊維目付１００ｇ／ｍ２、樹脂含有率３３質量％、三菱ケミカル社製）、商品名：ＴＲ３８０Ｇ２５０Ｓ（繊維目付２５０ｇ／ｍ２、樹脂含有率３３質量％、三菱ケミカル社製）、商品名：ＴＲＨ３５０Ｃ１２５Ｓ（繊維目付１２５ｇ／ｍ２、樹脂含有率２５質量％、三菱ケミカル社製）などが挙げられる。
そして、複数の一方向繊維樹脂複合シート３０は、補強シート１の厚み方向に積層されており、互いに隣り合う一方向繊維樹脂複合シート３０の繊維方向が交差（例えば、直交）するように積層される。
複数の一方向繊維樹脂複合シート３０の個数（積層数）は、例えば、２つ以上、好ましくは、３つ以上、例えば、１０未満である。
複数の一方向繊維樹脂複合シート３０の個数（積層数）が上記下限以上であれば、金属板に対する補強シート１の補強性の確保することができる。複数の一方向繊維樹脂複合シート３０の個数（積層数）が上記上限以下であれば、複数の一方向繊維樹脂複合シート３０の積層数を低減でき、表層３の製造コストの低減を図ることができる。
表層３の厚みは、例えば、０．０２ｍｍ以上、好ましくは、０．１５ｍｍ以上、例えば、５ｍｍ以下、好ましくは、１ｍｍ以下、さらに好ましくは、０．５ｍｍ以下である。
図１Ａに示すように、接着剤層４は、心材層２の裏面（厚み方向の他方面）に配置される。接着剤層４は、薄層形状を有し、具体的には、所定の厚みを有し、前記厚み方向と直交する所定方向に延び、平坦な表面および平坦な裏面を有している。接着剤層４は、例えば、公知の接着剤または両面接着テープから形成される。
接着剤層４を形成する接着剤は、ペースト状であって、例えば、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤などが挙げられる。接着剤は、単独使用または２種以上併用することができる。
接着剤層４を形成する両面接着テープは、例えば、基材と、基材の両面に積層される上記の接着剤とを備える。接着剤層４を形成する両面接着テープとして、例えば、日東電工社製の熱硬化両面テープ ＮＡ５９０などが挙げられる。接着剤層４は、好ましくは、両面接着テープから形成される。
接着剤層４の厚みは、例えば、０．０５ｍｍ以上、好ましくは、０．１ｍｍ以上、例えば、１ｍｍ以下、好ましくは、０．５ｍｍ以下である。
離型層５は、接着剤層４に対して心材層２の反対側に位置する。離型層５は、補強シート１が補強部材１０（後述）の形成に用いられるまでの間、接着剤層４を保護するために、接着剤層４の表面に剥離可能に貼着されている。つまり、離型層５は、補強シート１の出荷・搬送・保管時において、接着剤層４の表面を被覆するように、接着剤層４の表面に積層され、補強シート１の使用直前において、接着剤層４の表面から略Ｕ字状に湾曲するように引き剥がすことができる可撓性を有する層である。
離型層５の貼着面は、必要により剥離処理されている。離型層５の材料として、例えば、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）など）、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、フッ素系樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）など）などの樹脂材料、樹脂コート紙などが挙げられ、好ましくは、ポリエチレンテレフタレートが挙げられる。
なお、離型層５は、接着剤層４に貼着されなくてもよい。この場合、補強シート１の接着剤層４は、露出されている。
２．補強シートの製造方法
次に、本発明の補強シートの製造方法の第１実施形態としての補強シート１の製造方法について説明する。
補強シート１の製造方法は、心材層２を準備する工程と、表層３を準備する工程と、表層３を心材層２の厚み方向の一方側に貼り付ける工程と、心材層２の厚み方向の他方側に接着剤層４を形成する工程と、を含む。
心材層２を準備する工程では、まず、熱硬化性樹脂の場合は未硬化状態の上記した心材樹脂と、上記した充填材と、必要に応じて上記した任意成分（潜在性硬化剤および添加剤）と、上記の含有割合となるように混練して、樹脂組成物（混練物）を調製する。
熱硬化性樹脂の場合は未硬化状態の心材樹脂として、好ましくは、上記した未変性エポキシ樹脂、および、上記したゴム変性エポキシ樹脂が挙げられる。
未変性エポキシ樹脂の室温（２３℃）における状態は、特に制限されず、例えば、固形、半固形および液状のいずれであってもよい。
未変性エポキシ樹脂におけるエポキシ当量は、例えば、８０ｇ／ｅｑ．以上、好ましくは、１００ｇ／ｅｑ．以上、例えば、１０００ｇ／ｅｑ．以下、好ましくは、８００ｇ／ｅｑ．以下、さらに好ましくは、６００ｇ／ｅｑ．以下、とりわけ好ましくは、３００ｇ／ｅｑ．以下である。エポキシ当量は、ＪＩＳ Ｋ７２３６：２００１に準拠して測定できる（以下同様）。
このような未変性エポキシ樹脂は、市販品を用いることができる。未変性エポキシ樹脂の市販品として、例えば、商品名：ＪＥＲ ８２８（エポキシ当量１８４ｇ／ｅｑ～１９４ｇ／ｅｑ、三菱ケミカル社製）、商品名：ＪＥＲ ８３４（エポキシ当量２３０ｇ／ｅｑ～２７０ｇ／ｅｑ、三菱ケミカル社製）、商品名：ＪＥＲ １００１（エポキシ当量４５０ｇ／ｅｑ～５００ｇ／ｅｑ、三菱ケミカル社製）、商品名：ＹＤ－１１５（エポキシ当量１８０ｇ／ｅｑ～１９４ｇ／ｅｑ、新日鐵化学社製）、商品名：ＹＤ－１３４（エポキシ当量２２０ｇ／ｅｑ～２７０ｇ／ｅｑ、新日鐵化学社製）、商品名：ＹＤ－０１１（エポキシ当量４４０ｇ／ｅｑ～５１０ｇ／ｅｑ、新日鐵化学社製）、商品名：ＥＰ－４１００ＨＦ（エポキシ当量１８２ｇ／ｅｑ、ＡＤＥＫＡ社製）などが挙げられ、これらは単独でも併用してもよい。
ゴム変性エポキシ樹脂の室温（２３℃）における状態は、特に制限されず、例えば、固形、半固形および液状のいずれであってもよい。
ゴム変性エポキシ樹脂におけるエポキシ当量は、例えば、８０ｇ／ｅｑ．以上、好ましくは、２００ｇ／ｅｑ．以上、例えば、１００００ｇ／ｅｑ．以下、好ましくは、２０００ｇ／ｅｑ．以下である。
このようなゴム変性エポキシ樹脂は、市販品を用いることができる。ゴム変性エポキシ樹脂の市販品として、例えば、商品名：ＥＰＲ１４１５－１（液状ＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂、エポキシ当量４００ｇ／ｅｑ、ＡＤＥＫＡ社製）、商品名：ＥＰＲ２０００（液状ＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂、エポキシ当量２１５ｇ／ｅｑ、ＡＤＥＫＡ社製）、商品名：ＨｙｐｏｘＲＫ８４Ｌ（固形ＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂、エポキシ当量１２００～１８００ｇ／ｅｑ、ＣＶＣ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）、商品名：ＨｙｐｏｘＲＡ８４０（液状ＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂、エポキシ当量３５０ｇ／ｅｑ、ＣＶＣ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）などが挙げられ、これらは単独でも併用してもよい。
また、充填材は、各成分（心材樹脂、充填材および任意成分）の混練において、樹脂組成物にチクソ性を付与し、かつ、粘度調整剤として作用する。
各成分の混練方法は、特に制限されず、例えば、ミキシングロールによる混練などが挙げられる。
また、各成分の混練において、必要により、潜在性硬化剤が実質的に反応する温度未満で加熱することもできる。混練における加熱温度は、潜在性硬化剤が実質的に反応する温度未満であって、例えば、１５０℃未満、例えば、室温（２３℃）以上である。
次いで、樹脂組成物を、２つの剥離紙の間に挟みこみ、例えば、プレス成型などによって圧延する。
これによって、２枚の剥離紙の間において、心材層２が準備される。
また、必要に応じて、心材層２を加熱して、心材樹脂を硬化させることもできる。心材樹脂を硬化させるための加熱温度は、潜在性硬化剤が実質的に反応する温度以上であって、例えば、８０℃以上、好ましくは、１５０℃以上、例えば、２５０℃以下である。
表層３を準備する工程では、まず、複数の一方向繊維樹脂複合シート３０を準備する。
そして、複数の一方向繊維樹脂複合シート３０を、互いに隣り合う一方向繊維樹脂複合シート３０の繊維方向が交差（例えば、直交）するように、厚み方向に積層する。
その後、積層された複数の一方向繊維樹脂複合シート３０を、厚み方向の外側から挟むようにプレスする。
これによって、表層３が準備される。
次いで、表層３を心材層２に貼り付ける工程では、まず、心材層２から２つの剥離紙を剥離する。そして、表層３を心材層２の表面（厚み方向の一方面）に配置し、必要に応じて、表層３が心材層２に向かうようにプレスする。
これによって、表層３が心材層２に貼り付けられる。
次いで、心材層２に接着剤層４を形成する工程では、接着剤層４が接着剤から形成される場合、心材層２の裏面（厚み方向の他方面）に、接着剤を公知の方法により塗工する。
また、接着剤層４が両面接着テープから形成される場合、心材層２の裏面（厚み方向の他方面）に、両面接着テープを貼り付ける。
これによって、心材層２の裏面（厚み方向の他方面）に接着剤層４が形成される。
以上によって、心材層２と、心材層２の表面（厚み方向の一方側）に配置される表層３と、心材層２の裏面（厚み方向の他方側）に配置される接着剤層４とを備える補強シート１が製造（準備）される。
その後、必要に応じて、接着剤層４に離型層５を貼り付ける。これによって、離型層付補強シート１Ａが製造される。
３．補強シートによる金属板の補強（補強部材の製造方法）
図１Ｂに示すように、このような補強シート１は、金属板６に接着して金属板６を補強する。
金属板６は、各種産業製品に用いられる金属板であって、特に制限されない。金属板６として、例えば、輸送機械に用いられる金属板（例えば、自動車のピラー、ルーフ、フェンダー、フード、トランク、クォーターパネル、ドア、ドア把手、ドアミラーなど）、家電製品に用いられる金属板などが挙げられ、好ましくは、輸送機械に用いられる金属板が挙げられる。
また、図１Ｂにおいて、金属板６は、便宜上、平板形状を有しているが、金属板６の形状は、特に制限されない。金属板６の形状として、例えば、平板形状、筒形状（例えば、円筒形状、角筒形状など）などが挙げられる。
そして、補強シート１により金属板６を補強するには、必要により、接着剤層４から離型層５を剥離した後、露出した接着剤層４を金属板６の表面に貼り付ける。これにより、補強シート１が金属板６上に配置される。
次いで、図１Ｃに示すように、補強シート１が配置された金属板６を加熱して、接着剤層４を硬化させる。また、心材層２の心材樹脂および表層３の表層樹脂のそれぞれは、加熱前において未硬化状態である場合、加熱時に硬化する（硬化状態となる）。
加熱温度は、潜在性硬化剤が実質的に反応する温度以上であって、例えば、８０℃以上、好ましくは、１５０℃以上、例えば、２５０℃以下である。
加熱時間は、例えば、５分以上、好ましくは、１０分以上、例えば、８０分以下、好ましくは、６０分以下である。
以上によって、補強シート１が金属板６に接着して金属板６を補強する。また、補強シート１と、補強シート１により補強される金属板６とを備える補強部材１０が製造される。
補強部材１０の室温（２３℃）における最大曲げ試験力は、例えば、４００Ｎ以上、好ましくは、５００Ｎ以上、さらに好ましくは、６００Ｎ以上である。なお、最大曲げ試験力は、実施例に記載の方法に準拠して測定できる（以下同様）。
補強部材１０の１００℃における最大曲げ試験力は、例えば、１５０Ｎ以上、好ましくは、２００Ｎ以上、さらに好ましくは、４００Ｎ以上である。
また、補強部材１０は、図３Ａ～図３Ｃに示すように、金属板６上に、接着剤層４、心材層２および表層３を順に積層することによっても製造できる。
具体的には、図３Ａに示すように、まず、金属板６上に接着剤層４を形成する。
次いで、図３Ｂに示すように、接着剤層４における金属板６と反対側の面に、心材層２を配置し、必要に応じて、心材層２が接着剤層４に向かうようにプレスする。これによって、心材層２が接着剤層４における金属板６と反対側の面に貼り付けられる。言い換えれば、接着剤層４によって、心材層２が金属板６に貼り付けられる。
次いで、図３Ｃに示すように、心材層２における金属板６と反対側の面に、表層３を配置して、必要に応じて、表層３が心材層２に向かうようにプレスする。これによって、表層３が心材層２における金属板６と反対側の面に貼り付けられる。
以上によって、接着剤層４と、心材層２と、表層３とを備える補強シート１が金属板６上に配置される。
その後、図１Ｃに示すように、補強シート１が配置された金属板６を、上記と同様に加熱して、接着剤層４と、必要に応じて心材樹脂および表層樹脂とを硬化させる。
これによって、補強シート１が金属板６に接着して金属板６を補強する。また、補強部材１０が製造される。
図１Ａに示すように、補強シート１は、充填材２０の含有割合が上記範囲である心材層２と、複数の一方向繊維樹脂複合シートが積層されている表層３とを備える。そして、表層３が、補強部材１０に外部から荷重が加えられたときに、最も大きな引張応力が作用する心材層２の表面に配置される。
そのため、表層３がガラスクロスから形成される場合と比較して、金属板６に対する補強シート１の補強性の向上を図ることができ、補強部材１０の強度（具体的には、最大曲げ試験力など）の向上を図ることができる。
また、心材層２における充填材２０の含有割合が上記下限以上であるので、心材層２のヤング率を好適な範囲に調整でき、補強部材１０の強度の向上、特に高温域（例えば、８０℃以上）における補強部材１０の強度の向上を図ることができる。また、心材層２における充填材２０の含有割合が上記上限未満であるので、心材層２において充填材を均一に分散させることができ、心材層２を確実に形成することができる。
しかるに、補強シート１において複数の一方向繊維樹脂複合シート３０の個数（積層数）を増加させ、補強シート１を複数の一方向繊維樹脂複合シート３０から構成すれば、金属板６に対する補強シート１の補強性を十分に確保することができる。しかし、複数の一方向繊維樹脂複合シート３０の個数（積層数）を増加させれば、それらを積層する工程が増加し、表層３の製造（準備）工程が煩雑となり、ひいては、補強シート１の製造コストが増大するという不具合がある。
一方、補強シート１は、心材層２を備えているので、表層３が備える複数の一方向繊維樹脂複合シート３０の個数（積層数）の低減を図ることができながら、金属板６に対する補強シート１の補強性を十分に確保することができる。そのため、補強シート１が、心材層２を備えず、複数の一方向繊維樹脂複合シート３０から構成される場合と比較して、製造コストの低減を図ることができながら、補強部材１０の強度の向上を図ることができる。
また、心材層２のヤング率は、上記下限以上である。そのため、金属板６に対する補強シート１の補強性の向上を確実に図ることができ、補強部材１０の強度の向上を確実に図ることができる。
また、各一方向繊維樹脂複合シート３０は、カーボン繊維またはガラス繊維と、熱硬化性樹脂とを含有する。そのため、金属板６に対する補強シート１の補強性の向上をより確実に図ることができ、補強部材１０の強度の向上をより確実に図ることができる。
また、表層３の厚みに対する心材層２の厚みの割合は、上記下限以上である。そのため、表層３における一方向繊維樹脂複合シート３０の個数（積層数）の低減を図ることができ、補強シート１の製造コストの低減を図ることができる。また、表層３の厚みに対する心材層２の厚みの割合が上記上限以下である。そのため、表層３の厚みを十分に確保でき、金属板に対する補強シート１の補強性を十分に確保することができる。
また、補強シート１は、心材層２の厚み方向の他方側に配置される接着剤層４をさらに備える。そのため、心材層２における充填材の含有割合が上記下限以上であっても、補強シート１を金属板６に確実に接着することができる。
図１Ｃに示すように、補強部材１０は、補強シート１と、補強シート１により補強される金属板６とを備える。そのため、補強部材１０の強度の向上を図ることができる。
また、図１Ａに示すように、補強シート１は、表層３を心材層２に貼り付けるという簡易な方法により製造される。そのため、補強シート１を円滑に製造することができる。
また、図１Ｃに示すように、補強部材１０は、金属板６に補強シート１を貼り付けるか、金属板６に心材層２を貼り付けた後、心材層２に表層３を貼り付けるという簡易な方法により製造される。そのため、補強部材１０を円滑に製造することができる。
＜第２実施形態＞
次に、図４Ａおよび図４Ｂを参照して、本発明の補強シートの第２実施形態としての補強シート７を説明する。なお、上記した第１実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
補強シート１では、図１Ａに示すように、接着剤層４を備えているが、本発明の補強シートは、接着剤層を備えていなくてもよい。補強シート７は、接着剤層４を備えず、心材層２および表層３を備え、好ましくは、心材層２および表層３からなる。補強シート７において、心材層２の心材樹脂は、熱硬化性樹脂の場合は未硬化状態であって、心材層２は、好ましくは、表面タック性を有する。
また、心材層２における表層３と反対側の面には、離型層５が剥離可能に貼着されている。また、離型層５が心材層２に貼着される補強シート７を、離型層付補強シート７Ａとして、離型層５を有さない補強シート７と区別する。なお、離型層５は、心材層２に貼着されなくてもよい。この場合、心材層２の厚み方向の他方面は、露出されている。
図４Ｂに示すように、補強シート７により金属板６を補強するには、必要により、心材層２から離型層５を剥離した後、露出した心材層２を金属板６の表面に貼り付ける。これにより、補強シート７が金属板６上に配置される。
次いで、補強シート７が配置された金属板６を上記と同様に加熱して、心材層２の心材樹脂と、必要に応じて表層樹脂とを硬化させる。
以上によって、補強シート７が金属板６に接着して金属板６を補強する。また、補強シート７と、補強シート７により補強される金属板６とを備える補強部材１１が製造される。また、補強部材１１は、金属板６上に心材層２および表層３を順に積層することによっても製造できる。
このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
＜補強キット＞
次に、図５を参照して、本発明のキットの一実施形態としての補強キット８について説明する。なお、補強キット８の説明において、上記した補強シート１の第１実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
補強シート１では、図１Ａに示すように、心材層２および表層３が互いに貼り付けられて一体として構成されるが、補強キット８では、図５に示すように、心材層２と表層３とが互いに別体として分離されている。つまり、補強キット８は、互いに別体である心材層２と表層３とを備えている。また、補強キット８においても、心材層２の裏面（厚み方向の他方面）には、仮想線にて示すように、接着剤層４が形成されていてもよい。また、接着剤層４には、仮想線にて示すように、離型層５が剥離可能に貼着されていてもよい。
補強キット８は、金属板６に接着して金属板６を補強するキットであって、心材層２と表層３とが１つのパッケージとして同時に流通・販売され、同時に使用される。このような補強キット８によって金属板６を補強するには、金属板６に心材層２を貼り付けた後、心材層２における金属板６と反対側の面に表層３を貼り付け、次いで、上記と同様に加熱して、心材樹脂と、必要に応じて表層樹脂とを硬化させる。
以上によって、補強キット８が金属板６に接着して金属板６を補強する。そのため、このような補強キット８においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
＜変形例＞
以下の各変形例において、上記した第１実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
補強シート１では、図１Ａに示すように、表層３が心材層２の表面（厚み方向の一方面）に配置され、接着剤層４が心材層２の裏面（厚み方向の他方面）に配置されているが、本発明の補強シートは、これに限定されない。
表層３と心材層２との間、および／または、接着剤層４と心材層２との間に、基材を配置することができる。基材として、例えば、ガラスクロス、カーボンクロス、合成樹脂不織布（例えば、ポリプロピレン樹脂不織布、ポリエチレン樹脂不織布、エステル系樹脂不織布など）、金属箔、短繊維のカーボンファイバー、短繊維のガラスファイバー、ポリエステルフィルムなどが挙げられる。
また、表層３と心材層２との間に、接着剤層４と同様に構成される接着剤層を配置することもできる。
これら変形例によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、第１実施形態、第２実施形態および変形例は、適宜組み合わせることができる。
以下に、実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限（「以下」、「未満」として定義されている数値）または下限（「以上」、「超過」として定義されている数値）に代替することができる。
（実施例１～６）
１．表層の準備
同一の繊維方向に延び、互いに略平行となるように繊維方向と直交する方向に並ぶ複数のカーボン繊維（ＣＦＵＤ、繊維目付１００ｇ／ｍ２）と、複数のカーボン繊維に含浸されるエポキシ樹脂（表層樹脂、含有割合３３質量％）とを備える一方向繊維樹脂複合シート（東レ社製、厚み０．１０ｍｍ）を、表１に示す個数準備した。なお、各一方向繊維樹脂複合シートの引張強度は、表層樹脂が硬化状態であるときに、２５００ＭＰａであった。
そして、複数の一方向繊維樹脂複合シートを、互いに隣り合う一方向繊維樹脂複合シートの繊維方向が直交するように積層した。その後、複数の一方向繊維樹脂複合シートを、厚み方向の外側から挟むようにプレスして、表層を調製した。
２．心材層の準備
未変性エポキシ樹脂（心材樹脂、未硬化状態、商品名：ＪＥＲ ８２８、エポキシ当量１８４ｇ／ｅｑ～１９４ｇ／ｅｑ、三菱ケミカル社製）と、第１のＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂（心材樹脂、未硬化状態、商品名：ＥＰＲ２０００、エポキシ当量２１５ｇ／ｅｑ、ＡＤＥＫＡ社製）と、第２のＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂（心材樹脂、未硬化状態、商品名：ＨｙｐｏｘＲＡ８４０、エポキシ当量３５０ｇ／ｅｑ、ＣＶＣ ＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓ社製）と、充填材（炭酸カルシウム）と、第１の潜在性硬化剤（尿素系化合物、商品名：ＤＣＭＵ－９９、保土ヶ谷化学工業社製）と、第２の潜在性硬化剤（ジシアンジアミド、商品名：ＤＤＡ－５０、ＣＶＣ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）と、を表１に示す処方にて、ミキシングロールによって混練して、樹脂組成物を調製した。
その後、樹脂組成物を、２つの剥離紙の間に挟みこみ、プレス成型によって圧延して、心材層を準備した。なお、心材層における心材樹脂は、未硬化状態であった。また、心材樹脂が硬化状態であるときの心材層のヤング率を表１に示す。
３．接着剤層の準備
次の各成分を配合し、ミキシングロールで混練することにより混練物（熱硬化性樹脂組成物）を調製した。なお、この混練においては、まず、エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、充填材、靭性付与剤を、１２０℃に加熱したミキシングロールで混練した後、この混練物を、６０～１００℃に冷却し、さらに、潜在性硬化剤を加えて、ミキシングロールで混練して、混練物を得た。
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名：エピコート（登録商標）♯８３４、エポキシ当量２７０ｇ／ｅｑ．、三菱ケミカル社製）・・・５０質量部、
液状ＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂（商品名：ＥＰＲ１４１５－１、エポキシ当量４００ｇ／ｅｑ．、ＡＤＥＫＡ社製） ・・・ ３５質量部、
固形ＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂（商品名：ＨｙｐｏｘＲＫ８４Ｌ、エポキシ当量１２００～１８００ｇ／ｅｑ．、ＣＶＣ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）・・・ １５質量部、
尿素系化合物：３－（３，４－ジクロロフェニル）－１，１－ジメチルウレア（商品名：ＤＣＭＵ、保土ヶ谷化学社製） ・・・ ２質量部、
ジシアンジアミド（商品名：ＤＤＡ－５０、ＣＶＣ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）・・・ ５質量部、
疎水性シリカ：ジメチルシリコーンオイル表面処理シリカ（商品名：ＡＥＲＯＪＩＬ ＲＹ２００、平均粒子径１２μｍ、日本アエロジル社製）・・・ ２質量部、
ガラスパウダー：ガラス粉（商品名：ＰＦ７０Ｅ－００１、比重２．５８、平均繊維長１０．５μｍ、日東紡社製）・・・ ２０質量部
次いで、得られた混練物を、剥離紙に挟んだ状態でプレス成形により、厚み０．１ｍｍに圧延して熱硬化樹脂層を形成した。
その後、熱硬化樹脂層の一方面の剥離紙を剥がし、厚み１３０μｍの不織布（商品名：８００４、日精社製）の両面に、熱硬化樹脂層をヒートプレス（５０℃）にて貼着し、熱硬化樹脂層および基材の合計の厚みを０．２ｍｍとすることにより、両面接着テープを準備した。
４．心材層に対する表層および接着剤層の貼り付け
次いで、心材層の表面に表層を配置して、表層が心材層に向かうようにプレスした。これにより、表層を心材層に貼り付けた。
また、心材層の裏面に両面接着テープを配置して、両面接着テープが心材層に向かうようにプレスした。これにより、両面接着テープを心材層に貼り付けて、接着剤層を形成した。
以上によって、心材層と、表層と、接着剤層とを備える補強シートを製造した。
（実施例７）
ＣＦＵＤとエポキシ樹脂とを備える一方向繊維樹脂複合シート（東レ社製）を、同一の繊維方向に延び、互いに略平行となるように繊維方向と直交する方向に並ぶ複数のガラス繊維（ＧＦＵＤ、繊維目付１６０ｇ／ｍ２）と、複数のガラス繊維に含浸されるエポキシ樹脂（表層樹脂、含有割合２５質量％）とを備える一方向繊維樹脂複合シート（商品名：Ｅ－ガラス Ｅ１６、日精社製、厚み０．１２ｍｍ）に変更したこと以外は、実施例５と同様にして、補強シートを製造した。
なお、各一方向繊維樹脂複合シートの引張強度は、表層樹脂が硬化状態であるときに、４８０ＭＰａであった。
（比較例１）
ＣＦＵＤとエポキシ樹脂とを備える一方向繊維樹脂複合シート（東レ社製）を、エポキシ樹脂含浸ガラスクロス（エポキシ樹脂の含有割合７質量％、厚み０．２ｍｍ）に変更したこと、および、ガラスクロスを積層しなかったこと以外は、実施例５と同様にして、補強シートを製造した。
（比較例２）
充填材を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、補強シートを製造した。
（比較例３）
充填材の含有割合を８５質量％に変更したこと以外は、上記の心材層の準備と同様にして樹脂組成物を調製したところ、充填材を均一に分散できず、心材層を調製できなかった。
（比較例４）
発泡剤（商品名：ＮＴ－Ｎ、永和化成工業社製）をさらに添加したこと以外は、比較例２と同様にして、補強シートを製造した。
（比較例５）
ＣＦＵＤとエポキシ樹脂とを備える一方向繊維樹脂複合シート（東レ社製）を表１に示す個数積層した表層を補強シートとした。つまり、比較例５の補強シートは、複数の一方向繊維樹脂複合シートから構成され、心材層を備えていない。
（比較例６）
ＧＦＵＤとエポキシ樹脂とを備える一方向繊維樹脂複合シート（商品名：Ｅ－ガラス Ｅ１６、日精社製）を表１に示す個数積層した表層を補強シートとした。つまり、比較例６の補強シートは、複数の一方向繊維樹脂複合シートから構成され、心材層を備えていない。
評価
（最大曲げ試験力の測定）
各実施例および各比較例の補強シートを、幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの矩形状に切り出した。
次いで、金属板（ＳＰＣＣ、厚み０．８ｍｍ、幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）の表面の油分を、トルエンによって除去した後、各補強シートを金属板に配置した。
次いで、各補強シートが配置された金属板を、１８０℃に加熱した平板熱プレスによって、１５０秒間プレスした。そして、熱風乾燥機によって、１８０℃、３０分間加熱して、接着剤と、心材樹脂と、表層樹脂とを硬化させた。これによって、各補強シートが金属板に接着された。
その後、得られた各サンプルの最大曲げ試験力（曲げ試験における荷重の最大値）を、曲げ試験機（商品名：テクノグラフＴＧ－５ｋＮ（ロードセル：ＴＣ３Ｄ－２ｋＮ）、Ｍｉｎｅｂｅａ社製）によって、下記の試験条件において測定した。
試験条件： ３点曲げ方式、支点間距離＝１００ｍｍ、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎ、室温（２３℃）および１００℃。
そして、室温（２３℃）における曲げ強度を以下の基準により評価するとともに、１００℃における曲げ強度を以下の基準により評価した。
×：室温（２３℃）における最大曲げ試験力が４００Ｎ未満。
△：室温（２３℃）における最大曲げ試験力が４００Ｎ以上５００Ｎ未満。
○：室温（２３℃）における最大曲げ試験力が５００Ｎ以上６００Ｎ未満。
◎：室温（２３℃）における最大曲げ試験力が６００Ｎ以上。
×：１００℃における最大曲げ試験力が１５０Ｎ未満。
△：１００℃における最大曲げ試験力が１５０Ｎ以上２００Ｎ未満。
○：１００℃における最大曲げ試験力が２００Ｎ以上４００Ｎ未満。
◎：１００℃における最大曲げ試験力が４００Ｎ以上。
その結果を表１に示す。
Figure 0007287894000002
なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記請求の範囲に含まれる。
本発明の補強シートおよび補強キットは、各種産業製品に使用される金属板の補強に適用することができ、例えば、輸送機械に用いられる金属板、家電製品に用いられる金属板などの補強に好適に用いられる。本発明の補強部材は、各種産業製品に適用することができ、例えば、輸送機械、家電製品などに好適に用いられる。
１ 補強シート
２ 心材層
３ 表層
４ 接着剤層
６ 金属板
７ 補強シート
８ 補強キット
１０ 補強部材
１１ 補強部材
２０ 充填材
２１ 心材樹脂
３０ 一方向繊維樹脂複合シート

Claims (11)

  1. 金属板に接着して前記金属板を補強するための補強シートであって、
    樹脂および充填材を含有する心材層と、
    前記心材層の厚み方向の一方側に配置される表層と、を備え、
    前記充填材は、硬質充填材であり、
    前記心材層の厚みは、０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、
    前記心材層における前記充填材の含有割合は、１５質量％以上８５質量％未満であり、
    前記表層は、複数の一方向繊維樹脂複合シートが積層されていることを特徴とする、補強シート。
  2. 前記心材層のヤング率は、６００ＭＰａ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の補強シート。
  3. 前記複数の一方向繊維樹脂複合シートのそれぞれは、カーボン繊維またはガラス繊維と、熱硬化性樹脂とを含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の補強シート。
  4. 前記表層の厚みに対する前記心材層の厚みの割合は、０．０１以上５０以下であることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の補強シート。
  5. 前記心材層の厚み方向の他方側に配置される接着剤層をさらに備えることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の補強シート。
  6. 前記心材層の厚みが、１ｍｍ以上である、請求項１～５のいずれか一項に記載の補強シート。
  7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の補強シートと、前記補強シートにより補強される金属板と、を備えることを特徴とする、補強部材。
  8. 金属板に接着して前記金属板を補強するための補強キットであって、
    樹脂および充填材を含有し、前記充填材は、硬質充填材であり、前記充填材の含有割合が１５質量％以上８５質量％未満であり、厚みが０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である心材層と、
    複数の一方向繊維樹脂複合シートが積層されている表層と、を備えることを特徴とする、補強キット。
  9. 金属板に接着して前記金属板を補強するための補強シートの製造方法であって、
    樹脂および充填材を含有し、前記充填材は、硬質充填材であり、前記充填材の含有割合が１５質量％以上８５質量％未満であり、厚みが０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である心材層を準備する工程と、
    複数の一方向繊維樹脂複合シートが積層されている表層を準備する工程と、
    前記表層を前記心材層の厚み方向の一方側に貼り付ける工程と、を含むことを特徴とする、補強シートの製造方法。
  10. 樹脂および充填材を含有し、前記充填材は、硬質充填材であり、前記充填材の含有割合が１５質量％以上８５質量％未満であり、厚みが０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である心材層と、前記心材層の厚み方向の一方側に配置され、複数の一方向繊維樹脂複合シートが積層されている表層と、を備える補強シートを準備する工程と、
    前記補強シートを金属板に貼り付けて、前記金属板を補強する工程と、を含むことを特徴とする、補強部材の製造方法。
  11. 樹脂および充填材を含有し、前記充填材は、硬質充填材であり、前記充填材の含有割合が１５質量％以上８５質量％未満であり、厚みが０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である心材層を、金属板に貼り付ける工程と、
    前記心材層における前記金属板と反対側の面に、複数の一方向繊維樹脂複合シートが積層されている表層を貼り付けて、前記金属板を補強する工程と、を含むことを特徴とする、補強部材の製造方法。
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