WO2012029810A1 - 繊維強化成形体及びその製造方法 - Google Patents

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WO2012029810A1
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core
porous sheet
reinforced molded
resin
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陽介 春日
益巳 小出
杉浦 好典
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株式会社イノアックコーポレーション
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Definitions

  • the present invention relates to a fiber reinforced molded body in which a fiber reinforcing material and a surface material are laminated and integrated on at least one surface of a core material, and a manufacturing method thereof.
  • a fiber-reinforced molded body has been proposed as a member that requires high rigidity, such as a notebook computer casing.
  • a fiber reinforced molded object there exists a carbon fiber reinforced body obtained by laminating
  • fiber reinforced molded bodies using carbon fibers include the following.
  • Patent Document 1 discloses a fiber reinforced molded product in which a plurality of fiber reinforced layers in which continuous fibers of carbon fibers are arranged in a sheet shape in one direction are laminated in a specific arrangement direction.
  • Patent Document 2 discloses a sandwich structure made of a core material having a gap and a fiber reinforcing material made of continuous carbon fibers and a matrix resin disposed on both sides of the core material.
  • Patent Document 3 discloses a composite molded product in which a sheet in which continuous fiber reinforced fabric containing at least carbon fibers is arranged on both surfaces of a soft member layer is set in an injection mold, and a resin part is injection molded on the side of the sheet. Is disclosed.
  • Patent Document 4 as a method for producing an elastic sandwich-type composite material, fabric sheets made of glass fibers impregnated with an epoxy resin are arranged above and below in a mold, and a urethane resin is interposed between the fabric sheets. A method of foaming a foam is disclosed (Example 1 of Patent Document 4).
  • the present invention has been made in view of the above points, and is a fiber-reinforced molded body having a small surface roughness before coating, a good appearance when coated, and no risk of peeling off the coating film, and a method for producing the same. For the purpose of provision.
  • the fiber reinforcement has a fiber fabric and a thermosetting resin impregnated and cured in the fiber fabric,
  • the surface material includes a porous sheet having open cells of 8 to 80 cells / 25 mm, and the thermosetting resin impregnated in the porous sheet and cured.
  • a fiber-reinforced molded article is provided in which the surface roughness Rz of the surface material is 30 ⁇ m or less.
  • the porous sheet may be a resin foam.
  • the resin foam may be a urethane resin foam.
  • the resin foam may be a urethane resin foam from which the cell membrane has been removed.
  • the core material is composed of a core material member having open cells and a thermosetting resin for the core material, which is impregnated into the core material and cured.
  • the core material, the fiber reinforcing material, and the surface material may be integrated with the thermosetting resin and the thermosetting resin for the core material.
  • the core thermosetting resin may be the same as the thermosetting resin.
  • the fiber reinforcing material is laminated on both sides of the core material,
  • the surface material may be laminated on at least one surface of the fiber reinforcement.
  • the core material may have a plurality of core material members.
  • a coating film may be provided on the surface of the surface material, and the surface roughness of the coating film may be 25 ⁇ m or less.
  • the fiber reinforcing material is laminated on both sides of the core material
  • the core member is impregnated with the thermosetting resin so that the resin ratio R defined by the following formula (B1) is in the range of 50 to 80%.
  • the lamination step at least the fiber fabric is laminated on the other surface of the core member,
  • the compression heating step the thermosetting resin is cured in a state where the core member is compressed so that the compression ratio C defined by the following formula (A1) is in the range of 200 to 5000%,
  • the bending elastic modulus of the fiber reinforced molded body may be 30 GPa or more.
  • the compression ratio of the core member may be 1000 to 2600%.
  • the porous sheet may be the porous sheet made of a urethane resin foam from which the cell membrane has been removed.
  • both the core member and the fiber fabric may be impregnated with the thermosetting resin made of the same material.
  • the lamination step Create a prepreg in which the fiber fabric impregnated with the thermosetting resin and the porous sheet are laminated,
  • the prepreg may be laminated on the core member so that the fiber fabric is in contact with the core member.
  • the lamination step Create two prepregs in which the fiber fabric impregnated with the thermosetting resin and the porous sheet are laminated, Each of the prepregs on both sides of the core member so that the fiber fabric of one of the prepregs is in contact with the core member and the porous sheet of the other prepreg is in contact with the core member. It may be laminated.
  • the core material, the fiber reinforcing material and the surface material are fiber reinforced molded bodies integrated with a thermosetting resin,
  • the core material is obtained by curing the thermosetting resin in a state where the core material member is impregnated with the thermosetting resin and the core material member is compressed, and is defined by the following formula (A1).
  • the compression ratio C is in the range of 200-5000%
  • the thermosetting resin has a resin ratio R defined by the following formula (B1) in the range of 50 to 80%, Provided is a fiber-reinforced molded body characterized in that the flexural modulus of the fiber-reinforced molded body is 30 GPa or more.
  • a compression heating step for integrating the core material, the fiber reinforcing material, and the surface material,
  • the impregnation in the impregnation step is performed such that the resin ratio R defined by the following formula (B1) is in the range of 50 to 80%
  • the compression heating step there is provided a method for producing a fiber-reinforced molded body, wherein the compression is performed so that the compression ratio C defined by the following formula (A1) is 200 to 5000%.
  • the surface material is a porous sheet having open cells of 8 to 80 cells / 25 mm, and a thermosetting resin is infiltrated by a capillary phenomenon and cured. is there. Therefore, since the thermosetting resin is easily exuded to the surface through the open cells, a smooth surface is formed by the thermosetting resin that has exuded to the surface of the surface material. Thereby, the surface roughness of the surface material can be reduced to 30 ⁇ m or less, and a fiber-reinforced molded body having a small surface roughness and a good appearance can be obtained.
  • thermosetting resin which oozes out from the porous sheet, it is integral with the fiber-reinforced molded body and does not peel off with the coating film. Moreover, since thermosetting resin has high adhesiveness with a coating film, the fiber reinforced molded object which concerns on this invention shows favorable coating-film adhesiveness. Moreover, according to the manufacturing method of the fiber reinforced molded object of this invention, the fiber reinforced molded object excellent in the external appearance property as mentioned above can be obtained easily.
  • the resin ratio R is set to 50 to 80%, and the compression ratio C is set to 200 to 5000%. Therefore, the core material is densely filled with the thermosetting resin without a gap, so that a fiber-reinforced molded body having sufficiently high rigidity can be obtained even if the thickness is reduced.
  • the surface material is provided with a porous sheet having open cells, the thermosetting resin that exudes from the porous sheet by capillary action is cured on the surface, and the fiber reinforcement has a smooth and excellent surface appearance. A molded body can be obtained.
  • a fiber-reinforced molded body having high rigidity and excellent appearance can be easily obtained as described above.
  • a fiber reinforced molded body 10 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a core material 11, a fiber reinforcing material 21 laminated and integrated on both surfaces of the core material 11, and a fiber reinforcing material 21 on one side of the core material 11.
  • the surface material 25 is laminated and integrated on the surface, and the surface of the surface material 25 is coated and used for a casing of a portable device such as a notebook personal computer.
  • the fiber reinforcing material 21 and the surface material 25 are laminated on the core material 11 only on the side A where the coating is performed in the fiber reinforced molded body 10, and only the fiber reinforcing material 21 is used for the side B where the coating is not performed. And the surface material 25 is not laminated.
  • the side B on which the coating is not performed may be configured such that neither the fiber reinforcing material 21 nor the surface material 25 is laminated.
  • the surface material 25 is laminated and integrated on the surface of the fiber reinforcing material 21 on both sides of the core material 11.
  • the fiber reinforced molded body 10 is a plate-shaped member having a predetermined size.
  • the thickness of the fiber reinforced molded body 10 is preferably 0.3 to 2.0 mm, and the flexural modulus (JIS K 7074-1988 A method) is preferably 30 GPa to 60 GPa, more preferably 35 GPa to 55 GPa.
  • the specific gravity is preferably 1.2 or more and 1.5 or less, more preferably 1.28 or more and 1.35 or less.
  • the thickness is less than 0.3 mm, it is difficult to obtain rigidity. On the other hand, if the thickness is greater than 2.0 mm, the entire portable device becomes thick.
  • the fiber reinforced molded object 10 is used as a housing
  • the core material 11 has a sheet-shaped core material member.
  • the core material resin foam having open cells is impregnated with a thermosetting resin (thermosetting resin for the core material) and cured. It is preferable to form.
  • the material for the core member is not particularly limited, and can be selected from, for example, a thermosetting resin foam such as a urethane resin foam or a melamine resin foam.
  • the core member is preferably flame retardant.
  • the melamine resin foam has good flame retardancy, it is suitable as a core member.
  • the core material 11 is preferably one in which the core material thermosetting resin is cured in a state where the core material member is compressed.
  • the fiber reinforced molded body 10 can be thinned and the rigidity can be improved.
  • the degree of compression is preferably such that the thickness of the fiber-reinforced molded body is 0.3 to 2.0 mm during the production of the fiber-reinforced molded body described later.
  • the original thickness of the core member before compression varies depending on the compression ratio.
  • the original thickness is preferably 1 to 25 mm.
  • an appropriate amount of thermosetting resin for core material can be impregnated, and the yield after heat compression is good.
  • the core member preferably has a density before compression of 5 to 80 kg / m 3 from the viewpoint of easy compression, impregnation, light weight and rigidity.
  • the material of the thermosetting resin for the core material is not particularly limited, but in order to increase the rigidity of the fiber reinforced molded body 10, it needs to have a certain degree of rigidity, and includes epoxy resin, phenol resin, epoxy resin It can be selected from the group consisting of a mixture of phenolic resins.
  • the thermosetting resin for the core material preferably has flame retardancy. Phenol resins are preferred because they have good flame retardancy.
  • the fiber reinforcing material 21 is formed by impregnating a fiber fabric with a thermosetting resin (thermosetting resin for reinforcing material) and curing it.
  • a thermosetting resin thermosetting resin for reinforcing material
  • the fiber woven fabric include those made of glass fiber, carbon fiber, and the like.
  • the carbon fiber woven fabric is preferable as the fiber woven fabric because it is excellent in light weight and high rigidity.
  • the fiber woven fabric preferably has a weaving method in which the fibers are not only in one direction, and for example, a plain weave composed of warp and weft, a twill weave, a satin weave, and a triaxial weave composed of three-direction yarn are suitable It is.
  • the carbon fiber fabric preferably has a fiber weight of 90 to 400 g / m 2 from the viewpoint of impregnation with a thermosetting resin and rigidity.
  • thermosetting resin for the reinforcing material is not particularly limited, but in order to increase the rigidity of the fiber reinforced molded body 10, it needs to have a certain degree of rigidity, and epoxy resin, phenol resin, epoxy resin and phenol resin. Can be selected from the group consisting of:
  • the reinforcing material thermosetting resin preferably has flame retardancy. Since phenol resin has good flame retardancy, it is suitable as a thermosetting resin for reinforcing materials.
  • the thermosetting resin for the core material and the thermosetting resin for the reinforcing material may be the same thermosetting resin.
  • thermosetting resin for the core material 11 when a melamine resin is used as the resin foam for the core material 11 and a phenol resin is used as the thermosetting resin for the core material and the thermosetting resin for the reinforcing material, a notebook personal computer or the like can be used without using a flame retardant. This is preferable because a fiber-reinforced molded article having sufficient flame retardancy for a casing of a portable device can be obtained.
  • the amount of the total thermosetting resin including the thermosetting resin for the core material and the thermosetting resin for the reinforcing material in the entire fiber reinforced molded body 10 is a resin ratio R represented by the following formula (B1).
  • the (weight ratio) is preferably 50 to 80%, particularly 55 to 70%.
  • R (Wb ⁇ Wa) / Wb ⁇ 100 (B1) (Wa: Total weight of core member, fiber fabric, porous sheet, Wb: Total weight of core member, fiber fabric, porous sheet after impregnation with thermosetting resin, R: Resin ratio)
  • the weight after impregnation of the thermosetting resin in the formula (B1) of the resin ratio is a weight after removing the solvent by drying after impregnation when the thermosetting resin is used in a solvent.
  • the surface material 25 is made of a porous sheet and at least one of a thermosetting resin for a reinforcing material and a thermosetting resin for a core material (hereinafter, particularly, a thermosetting resin for a reinforcing material and a thermosetting resin for a core material).
  • a thermosetting resin for a reinforcing material and a thermosetting resin for a core material When the resin is referred to without distinction, it is simply referred to as a thermosetting resin) and is formed by being impregnated and cured.
  • the thermosetting resin impregnated in the porous sheet oozes out from the surface of the porous sheet and hardens on the surface, whereby the surface material 25 A smooth resin layer is formed on the surface.
  • the surface roughness of the surface material 25 is 30 ⁇ m or less, more preferably 24 ⁇ m or less.
  • the surface roughness is rougher than 30 ⁇ m, unevenness is conspicuous when the surface of the surface material 25 is coated, making it difficult to obtain a good coated surface. Further, if the surface of the surface material 25 is polished after the thermosetting resin is cured, the surface roughness can be further reduced.
  • the surface material is formed by impregnating a thermosetting resin into a porous sheet having open cells of 8 to 80 cells / 25 mm by capillary action and curing. Therefore, since the thermosetting resin is easily exuded to the surface through the open cells, a smooth surface is formed by the thermosetting resin that has exuded to the surface of the surface material. Thereby, the surface roughness of the surface material can be reduced to 30 ⁇ m or less, and a fiber-reinforced molded body having a small surface roughness and a good appearance can be obtained.
  • thermosetting resin since most of the smooth surface is a thermosetting resin that has oozed out of the porous sheet, it is integral with the fiber-reinforced molded body and does not peel off together with the coating film. Moreover, since thermosetting resin has high adhesiveness with a coating film, it shows favorable coating-film adhesiveness.
  • the porous sheet is formed of a porous material having open cells in order to improve the impregnation of the thermosetting resin and form a uniform resin layer on the surface.
  • the material of the porous sheet is not particularly limited, but in addition to being porous, a material having heat resistance that does not melt by heat in the compression heating process and does not fill the pores is preferable.
  • the form of the porous sheet is not particularly limited, and can be appropriately selected from woven fabric, nonwoven fabric, paper, foam and the like.
  • the resin skeleton shape is stably maintained as compared to the porous body made of fibers, so that the air permeability and the flowability of the matrix resin are improved.
  • the thermosetting resin easily oozes out on the surface of the porous sheet, and a smooth surface is easily obtained.
  • a porous sheet made of urethane resin foam is easy to handle, has excellent lightness, and effectively forms steps such as gaps in the weaves in the fiber fabric of the fiber reinforcement 21 by compression. It is preferable because it can be relaxed.
  • the porous sheet is composed of a urethane resin foam
  • a known film removal treatment such as dissolution treatment or explosion treatment. Since the urethane resin foam from which the cell membrane has been removed has an open-cell structure with good liquid permeability, the thermosetting resin is impregnated into the porous sheet in the compression heating process, and the surface of the porous sheet is further stained. It becomes easy to take out. Therefore, the core material 11, the fiber reinforcing material 21, and the surface material 25 are more reliably integrated by curing the thermosetting resin, and smooth by the curing of the thermosetting resin that has exuded from the surface of the porous sheet. A simple surface.
  • the porous sheet preferably has 8 to 80 cells / 25 mm (JIS K6400-1). If the number of cells is less than 8/25 mm, the gap (pores) becomes too large when processed into a thin sheet, and the amount of thermosetting resin necessary to fill the irregularities of the fiber fabric is retained. Tend to be difficult. On the other hand, when the number of cells is more than 80/25 mm, the voids are reduced and the impregnation property of the thermosetting resin is lowered, and the thermosetting resin is sufficiently oozed out from the surface of the porous sheet. Becomes difficult.
  • the thickness of the porous sheet to be used varies depending on the material, it is 0.4 mm to 3.0 mm, more preferably 0.6 mm to 3.0 mm in an uncompressed state (before the production of the fiber reinforced molded product).
  • the thickness in the non-compressed state is smaller than 0.4 mm, it becomes difficult to form a uniform resin layer on the surface of the surface material 25 in the compression heating process at the time of manufacturing the fiber reinforced molded body 10. The smoothness of the surface is reduced.
  • the thickness of the porous sheet in an uncompressed state is larger than 3.0 mm, the bending elastic modulus of the fiber reinforced molded body 10 is lowered and the fiber reinforced molded body 10 is manufactured. Occasionally, the thermosetting resin oozes out from the porous sheet and unevenness is likely to occur, and the surface smoothness of the surface material 25 decreases.
  • the core material 11, the fiber reinforcing material 21, and the surface material 25 are integrated by impregnating or adhering at least one of the core material and the fiber fabric with a thermosetting resin, and then the fiber fabric and the porous sheet on at least one surface of the core material. Are laminated in order, and the thermosetting resin can be cured in a compressed state.
  • thermosetting resin for the core material and the thermosetting resin for the fiber reinforcing material may be the same type or different types. In order to improve the adhesion between the material 11 and the fiber reinforcing material 21, it is preferable to use the same type.
  • the surface of the surface material 25 in the fiber reinforced molded body 10 is coated by a predetermined method according to the use, and a coating film is formed.
  • the paint include urethane, acrylic, polyester, and vinyl acetate
  • examples of the coating method include spray coating, coater coating, and dipping coating.
  • the coating amount is appropriately determined.
  • the coating film 27 having a film thickness of 5 to 40 ⁇ m can be formed.
  • FIG. 2 shows a fiber-reinforced molded body in which a coating film 27 is provided on the surface of the surface material 25 by painting.
  • the surface roughness of the coating film 27 is 25 ⁇ m or less, more preferably less than 20 ⁇ m.
  • the fiber reinforcing material 21 is preferably laminated on both surfaces of the core material 11.
  • the tensile strength on both sides of the fiber reinforced molded body is improved, and the bending strength of the entire fiber reinforced molded body is improved.
  • thermosetting resin may not come around on the surface of the fiber fabric of the fiber reinforcing material 21, and the surface of the fiber reinforced molded body may be deteriorated due to unevenness on the surface. Therefore, a surface material (porous sheet) 25 thinner than the core material 11 having a good compatibility with the thermosetting resin is disposed on the fiber fabric to form a space around the surface of the fiber fabric where the thermosetting resin wraps around.
  • the porous sheet absorbs the thermosetting resin that has penetrated the fiber fabric by capillary action, and the thin layer of the thermosetting resin that exudes to the surface of the porous sheet is cured, thereby making the smooth surface a fiber-reinforced molded body. Can be formed. In this way, a fiber reinforced molded body having both bending strength and appearance can be obtained.
  • the manufacturing method of the fiber reinforced molded object 10 consists of an impregnation process, a lamination process, and a compression heating process so that it may demonstrate below.
  • the method for manufacturing a fiber-reinforced molded body according to the first to first embodiments described below only the fiber fabric 21A is impregnated with the thermosetting resin 21B for reinforcing material in the impregnation step.
  • the fiber woven fabric 21A is impregnated or adhered with the thermosetting resin 21B for reinforcing material to form an impregnated fiber woven fabric 21C.
  • impregnation means that the fiber fabric 21A is attached or applied by spray or roll coater, in addition to immersing the fiber fabric 21A in a tank containing the liquid thermosetting resin 21B for reinforcing material. This means that the fiber woven fabric 21A holds the thermosetting resin 21B for reinforcing material as appropriate.
  • thermosetting resin 21B is made of an uncured liquid.
  • the thermosetting resin 21B for reinforcing material is preferably dissolved in a solvent. After the impregnation, the impregnated fiber fabric 21C undergoes a curing reaction of the thermosetting resin 21B for reinforcing material. The solvent is removed from the impregnated fiber fabric 21C by drying at a low temperature.
  • the fiber fabric 21A is preferably impregnated with the thermosetting resin 21B for reinforcing material so that the resin ratio R in the following formula (B1) is 50 to 80%, particularly 55 to 70%.
  • R (Wb ⁇ Wa) / Wb ⁇ 100 (B1) (Wa: Total weight of core member, fiber fabric, porous sheet, Wb: Total weight of core member, fiber fabric, porous sheet after impregnation with thermosetting resin, R: Resin ratio)
  • the total weight of the thermosetting resin 21B impregnated in the fiber fabric 21C is equal to Wb ⁇ Wa in the formula (B1) of the resin ratio R.
  • the weight after impregnation of the thermosetting resin in the formula (B1) of the resin ratio R is the weight after removing the solvent by drying after impregnation when the thermosetting resin is dissolved in the solvent. .
  • the impregnated fiber fabric 21C is disposed on both surfaces of the core member 11A, and the surface of one impregnated fiber fabric 21C of the core member 11A is further disposed.
  • the porous sheet 25A is arranged to produce the laminate 10A.
  • the materials used for the core member 11A and the porous sheet 25A are as described above.
  • the porous sheet 25A used here is a sheet having open cells with 8 to 80 cells / 25 mm and a thickness of 0.4 to 3.0 mm.
  • Lamination is performed on the upper surface of a lower mold (lower mold for press molding) 31 used in the subsequent compression heating step by impregnated fiber fabric 21C, core material member 11A, impregnated fiber fabric 21C, and porous sheet 25A. You may overlap in order. Further, the impregnated fiber fabric 21C, the core member 11A, and the porous sheet 25A preferably have the same plane size, but if they are different, they may be trimmed after the compression heating step described later.
  • the laminated body 10A is compressed and heated by the lower mold 31 and the upper mold 33.
  • the degree of compression is preferably such that the compression ratio C defined by the following formula (A1) is in the range of 200 to 5000%, particularly preferably 1000 to 2600%.
  • the compression ratio C in the range, the fiber reinforced molded body 110 can be thinned and the rigidity can be improved.
  • C (Tb ⁇ Ta) / Ta ⁇ 100 (A1) (Ta: thickness of core member after compression, Tb: thickness of core member before compression, C: compression rate)
  • the compression is preferably performed so that the thickness of the laminated body 10A becomes 0.3 to 2.0 mm.
  • a spacer is installed at an appropriate position between the lower mold 31 and the upper mold 33 so that the distance between the lower mold 31 and the upper mold 33 is a predetermined distance (a predetermined compression thickness of the laminate 10A).
  • the heating method of the laminated body 10A is not particularly limited, but it is easy to heat the lower mold 31 and the upper mold 33 by providing heating means such as a heater through the lower mold 31 and the upper mold 33. It is.
  • the heating temperature is set to be equal to or higher than the curing reaction temperature of the impregnated thermosetting resin for reinforcing material 21B.
  • the reinforcing material thermosetting resin 21B is extruded from the impregnated fiber fabric 21C of the laminate 10A, and is applied to the core member 11A in contact with the impregnated fiber fabric 21C.
  • the porous sheet 25A is impregnated while being impregnated or adhered.
  • the reinforcing material thermosetting resin 21B impregnated in the porous sheet 25A is further oozed out and cured on the surface of the porous sheet 25A to form a smooth resin layer.
  • the surface material 25 is formed by impregnating the thermosetting resin 21B into the porous sheet 25A having open cells of 8 to 80 cells / 25 mm by capillary action to form the surface material 25.
  • the thermosetting resin 21B tends to ooze through the surface.
  • a smooth surface is formed by the thermosetting resin 21 ⁇ / b> B that has oozed out on the surface of the surface material 25.
  • the surface roughness of the surface material 25 can be made into 30 micrometers or less, and the fiber reinforced molded object with a small surface roughness and a favorable external appearance can be obtained.
  • thermosetting resin 21B since the smooth surface is formed from the thermosetting resin 21B that has oozed out from the porous sheet 25A, the smooth surface is integral with the fiber-reinforced molded body and does not peel off together with the coating film 27. Moreover, since thermosetting resin 21B has high adhesiveness with the coating film 27, it shows favorable coating-film adhesiveness.
  • thermosetting resin 21B for the reinforcing material exceeding the space volume of the core member 11A, the fiber fabric 21A, and the porous sheet 25A after being compressed is pushed out of the mold. Further, except for minute voids present in the thermosetting resin 21B for reinforcing material and unintentionally minute voids, thermosetting for reinforcing material so that there is substantially no void in the laminate 10A.
  • the functional resin 21 is densely filled. Therefore, the rigidity of the laminated body 10A can be improved.
  • thermosetting resin 21B for reinforcing material impregnated in the laminate 10A is cured in a state where the curing reaction is started by heating and the laminate 10A is compressed.
  • the core member 11A has open cells, the core member 11A oozes out and is impregnated with the thermosetting resin 21B for reinforcing material impregnated in the impregnated fiber fabric 21C.
  • the reinforcing material thermosetting resin 21B is cured in a state where 10A is compressed.
  • the porous sheet 25A is made of a urethane resin foam, the thermosetting resin for reinforcing material is cured while the porous sheet 25A is also compressed. Therefore, the core material member 11A, the fiber fabric 21A, and the porous sheet 25A are integrated by curing the reinforcing material thermosetting resin 21B.
  • the core material 11 is formed from the core material member 11A
  • the fiber reinforcing material 21 is formed from the impregnated fiber fabric 21C
  • the surface material 25 is formed from the porous sheet 25A
  • the core material 11 and the fiber are formed.
  • the reinforcing material 21 and the surface material 25 are integrated with the thermosetting resin for reinforcing material to form the fiber reinforced molded body 10.
  • the fiber-reinforced molded body 10 is obtained.
  • the surface of the surface material 25 is a smooth surface due to the curing of the thermosetting resin 21B for reinforcing material that has oozed out on the surface of the porous sheet 25A.
  • the resin ratio R and the compression ratio C are set within the predetermined ranges, it is possible to provide a light and rigid fiber reinforced molded body. At this time, in order to realize a high compression rate, it is preferable to use a resin foam for the core member 11A.
  • thermosetting resin 21B adheres to the open cell structure of the core material member 11A, so that the thermosetting resin is attached to the core material member 11A. 21B is uniformly dispersed. When the thermosetting resin 21B is cured in this state, the thermosetting resin 21B is densely filled in the core member 11A, and the bending strength and the bonding strength between the core material and the fiber reinforcing material 21 are improved. A reinforced molded body can be obtained.
  • the compression ratio C and the resin ratio R defined by the above formulas (A1) and (B1) are set in the ranges of 200 to 5000% and 50 to 80%, respectively, they are included in the fiber reinforced molded body.
  • the size of the minute gap can be reduced.
  • the compression ratio C and the resin ratio R are set within predetermined ranges and a resin foam is employed as the core member 11A, the foamed resin skeleton of the resin foam dispersed in the thermosetting resin 21B is uniform. And the strength of the fiber-reinforced molded body is made uniform. That is, the weak part of the fiber reinforced molded article is eliminated.
  • the distance between the skeletons of the resin foam is narrower than the distance between the skeletons before compression, and the skeleton of the resin foam Has a flat shape in the thickness direction of the fiber-reinforced molded body.
  • the fiber fabric 21A is impregnated with the reinforcing thermosetting resin 21B in the impregnation step to form the impregnated fiber fabric 21C.
  • the core member 11A is impregnated with the core thermosetting resin 11B to form the impregnated core member 11C.
  • the core member 11A When employing a resin foam having open cells for the core member 11A, the core member 11A is impregnated with the core thermosetting resin 11B.
  • the core thermosetting resin 11B when a member that is difficult to impregnate, for example, a non-porous member, is employed as the core member 11A, the core thermosetting resin 11B may be adhered to the surface of the core member 11A.
  • the core material 11A may be adhered to the surface of the core material member 11A, or the core material member 11A may be impregnated with the core material thermosetting resin 11B.
  • the concept to be included is included.
  • the core member 11A and the core thermosetting resin 11B are as described in the fiber-reinforced molded body 10.
  • the core thermosetting resin 11B used in the impregnation step is made of an uncured liquid.
  • the core thermosetting resin 11B is preferably dissolved in a solvent.
  • the impregnated core member 11C undergoes a curing reaction of the core thermosetting resin 11B.
  • the solvent is removed from the impregnated core member 11C by drying at a low temperature.
  • the impregnation method is performed by an appropriate method such as a method of immersing the core member 11A in a tank containing the liquid thermosetting resin 11B, a method of applying by spraying, a method of applying by a roll coater, or the like. It is preferable that the core member 11A is impregnated or adhered with the core thermosetting resin 11B so that the resin ratio R is 50 to 80%, particularly 55 to 70%. In this impregnation step, the weight of the core thermosetting resin 11B impregnated in the core member 11A is equal to Wb ⁇ Wa in the resin ratio formula (B1). Note that the weight after impregnation in the resin ratio formula is the weight after drying after impregnation and removing the solvent when the thermosetting resin is used in a solvent.
  • the fiber fabric 21A is disposed on both surfaces of the impregnated core member 11C, and the fiber fabric 21A on one surface of the impregnated core member 11C is further disposed.
  • the laminated sheet 10B is obtained by disposing the porous sheet 25A on the surface.
  • the fiber fabric 21A and the porous sheet 25A are as described in the fiber reinforced molded body 10.
  • the laminating operation may be performed in the order of the fiber fabric 21A, the impregnated core member 11C, the fiber fabric 21A, and the porous sheet 25A on the upper surface of the lower mold 31 used in the subsequent compression heating step.
  • the impregnated core member 11C, the fiber fabric 21A, and the porous sheet 25A preferably have the same plane size, but if they are different, they may be trimmed after the compression heating step described later.
  • the laminate 10B is heated by the lower mold 31 and the upper mold 33 while being compressed.
  • the degree of compression is preferably such that the compression ratio C defined by the following formula (A1) is in the range of 200 to 5000%, particularly preferably 1000 to 2600%.
  • the compression ratio C in the range, the fiber reinforced molded body 110 can be thinned and the rigidity can be improved.
  • C (Tb ⁇ Ta) / Ta ⁇ 100 (A1) (Ta: thickness of core member after compression, Tb: thickness of core member before compression, C: compression rate)
  • the compression is preferably performed so that the thickness of the laminated body 10B becomes 0.3 to 2.0 mm.
  • a spacer is installed at an appropriate position between the lower mold 31 and the upper mold 33, and the separation distance between the lower mold 31 and the upper mold 33 is a predetermined interval (predetermined compression thickness of the laminate). ).
  • the heating method of the laminate is not particularly limited, but it is easy to perform heating via the lower mold 31 and the upper mold 33 by providing heating means such as a heater in the lower mold 31 and the upper mold 33. .
  • the heating temperature is set to be equal to or higher than the curing reaction temperature of the impregnated core thermosetting resin 11B.
  • the core thermosetting resin 11B is extruded from the impregnated core member 11C. Then, the fiber fabric 21A in contact with the impregnated core member 11C is impregnated, and further, the porous sheet 25A is impregnated.
  • the core member 11A is made of a member that is difficult to impregnate, for example, a non-porous member, the thermosetting resin 11B for the core material is removed from the surface of the attached core member 11C by compression. The fabric 21A is impregnated and further the porous sheet 25A is impregnated.
  • thermosetting resin 11B for core material impregnated in the porous sheet 25A exudes to the surface of the porous sheet 25A by compression and cures to form a smooth surface composed of a resin layer.
  • the surface material 25 is formed by impregnating the thermosetting resin 11B into the porous sheet 25A having the open cells of 8 to 80 cells / 25 mm by the capillary phenomenon and curing the porous sheet 25A.
  • the thermosetting resin 11B tends to ooze through the surface.
  • a smooth surface is formed by the thermosetting resin 11 ⁇ / b> B that has oozed out on the surface of the surface material 25.
  • the surface roughness of the surface material 25 can be made into 30 micrometers or less, and the fiber reinforced molded object with a small surface roughness and a favorable external appearance can be obtained.
  • thermosetting resin 11B since the smooth surface is formed from the thermosetting resin 11B that has oozed out from the porous sheet 25A, the smooth surface is integral with the fiber-reinforced molded body and is not peeled off together with the coating film 27. Moreover, since thermosetting resin 11B has high adhesiveness with the coating film 27, it shows favorable coating-film adhesiveness.
  • the excessive thermosetting resin 11B for the core material exceeding the space volume of the compressed core material 11A, the fiber fabric 21A, and the porous sheet 25A is pushed out of the mold.
  • the laminated body 10B has thermosetting for core material so that substantially no void exists except for minute voids present in the thermosetting resin 11B for core material and unintentionally formed minute voids.
  • the resin 11B is densely filled. Thereby, the rigidity of the fiber reinforced molded object 10 can be improved.
  • thermosetting resin 11B for core material impregnated in the entire laminate 10B starts a curing reaction by heating and is cured in a compressed state.
  • the core member 11A is made of a resin foam having open cells
  • the core thermosetting resin 11B is cured in a compressed state.
  • the porous sheet 25A is made of a urethane resin foam
  • the core thermosetting resin 11B is cured in a state where the porous sheet 25A is also compressed.
  • the core material 11 is formed from the impregnated core material member 11C, the fiber reinforcing material 21 is formed from the fiber fabric 21A, and the surface material 25 is formed from the porous sheet 25A. 11, the fiber reinforcing material 21, and the surface material 25 are integrated to form the fiber reinforced molded body 10. Thereafter, the heat compression is released to obtain the fiber reinforced molded body 10. On the surface of the surface material 25 of the fiber-reinforced molded body 10 obtained in this way, a resin layer having a smooth surface by curing of the thermosetting resin 11B for core material that has oozed out on the surface of the porous sheet 25A. Is formed.
  • the resin ratio R and the compression ratio C are set within the predetermined ranges, it is possible to provide a light and rigid fiber reinforced molded body. At this time, in order to realize a high compression rate, it is preferable to use a resin foam for the core member 11A.
  • thermosetting resin 11B adheres to the open cell structure of the core material member 11A, so that the thermosetting resin is attached to the core material member 11A. 11B is uniformly dispersed. When the thermosetting resin 11B is cured in this state, the thermosetting resin 11B is densely filled in the core member 11A, and the bending strength and the bonding strength between the core material and the fiber reinforcing material 21 are improved. A reinforced molded body can be obtained.
  • the compression ratio C and the resin ratio R defined by the above formulas (A1) and (B1) are set in the ranges of 200 to 5000% and 50 to 80%, respectively, they are included in the fiber reinforced molded body.
  • the size of the minute gap can be reduced.
  • the compression ratio C and the resin ratio R are set within predetermined ranges and a resin foam is employed as the core member 11A, the foamed resin skeleton of the resin foam dispersed in the thermosetting resin 11B is uniform. And the strength of the fiber-reinforced molded body is made uniform. That is, the weak part of the fiber reinforced molded article is eliminated.
  • the distance between the skeletons of the resin foam is narrower than the distance between the skeletons before compression, and the skeleton of the resin foam Has a flat shape in the thickness direction of the fiber-reinforced molded body.
  • the core material member 11A, the core material thermosetting resin 11B, the fiber fabric 21A, and the reinforcing material thermosetting resin 21B are as described in the fiber reinforced molded body 10.
  • the thermosetting resins 11B and 21B used at the time of impregnation are made of an uncured liquid.
  • thermosetting resins 11B and 21B are preferably dissolved in a solvent. After the impregnation, the impregnated core member 11C and the impregnated fiber fabric 21C are converted into the thermosetting resins 11B and 21B. The solvent is removed from the impregnated core member 11C and the impregnated fiber fabric 21C by drying at a temperature at which no curing reaction occurs.
  • an appropriate method such as a method of immersing the core member 11A or the fiber fabric 21A in a tank containing the liquid thermosetting resins 11B and 21B, a method of applying by spraying, a method of applying by a roll coater, etc. Can be mentioned.
  • the core member 11A is impregnated with the core material thermosetting resin 11B and the fiber fabric 21A is impregnated with the reinforcing material thermosetting resin 21B. Is preferably 55 to 70%.
  • the sum of the weight of the core thermosetting resin 11B impregnated in the core member 11A and the weight of the thermosetting resin 21B impregnated in the fiber fabric 21A is Wb in the resin ratio formula (B1). A value equal to -Wa. Note that the weight after impregnation in the resin ratio formula is the weight after drying after impregnation and removing the solvent when the thermosetting resin is used in a solvent.
  • the impregnated fiber fabric 21C is disposed on both surfaces of the impregnated core member 11C, and the impregnated fibers on one surface of the impregnated core member 11C are further disposed.
  • a porous sheet 25A is disposed on the surface of the woven fabric 21C to form a laminate 10C.
  • the porous sheet 25A is as described in the fiber-reinforced molded body 10.
  • the impregnated fiber fabric 21C, the impregnated core member 11C, the impregnated fiber fabric 21C, and the porous sheet 25A are stacked in this order on the upper surface of the lower mold 31 used in the subsequent compression heating step. You may go. Further, the impregnated core member 11C, the impregnated fiber fabric 21C, and the porous sheet 25A preferably have the same plane size, but if they are different, after the compression heating step described later, finally, Just trim it.
  • the laminate 10C is compressed and heated by the lower mold 31 and the upper mold 33.
  • the degree of compression is preferably such that the compression ratio defined by the following formula (A1) is in the range of 200 to 5000%, particularly preferably 1000 to 2600%.
  • A1 thickness reduction and the improvement of rigidity of the fiber reinforced molded object 110 can be aimed at.
  • the compression is preferably performed so that the thickness of the laminated body 10C becomes 0.3 to 2.0 mm.
  • a spacer is installed at an appropriate position between the lower mold 31 and the upper mold 33, and the separation distance between the lower mold 31 and the upper mold 33 is a predetermined interval (predetermined compression thickness of the laminate). ).
  • the heating method is not particularly limited, it is easy to perform heating through the lower mold 31 and the upper mold 33 by providing heating means such as a heater in the lower mold 31 and the upper mold 33.
  • the heating temperature is set to be equal to or higher than the curing reaction temperature of the impregnated thermosetting resin.
  • thermosetting resin 21B for the reinforcing material of the impregnated fiber fabric 21C and the thermosetting resin 11B for the core material of the impregnated core material 11C are in contact with each other and heat for the reinforcing material.
  • the curable resin 21B can be reliably impregnated into the porous sheet 25A.
  • thermosetting resin 21B for reinforcing material impregnated in the porous sheet 25A exudes to the surface of the porous sheet 25A to form a resin layer having a smooth surface.
  • the surface material 25 is formed by soaking the thermosetting resins 11B and 21B into the porous sheet 25A having open cells of 8 to 80 cells / 25 mm by capillary action and curing.
  • the thermosetting resins 11B and 21B tend to ooze out to the surface through open cells.
  • a smooth surface is formed by the thermosetting resins 11B and 21B that have oozed out on the surface of the surface material 25.
  • the surface roughness of the surface material 25 can be made into 30 micrometers or less, and the fiber reinforced molded object with a small surface roughness and a favorable external appearance can be obtained.
  • the smooth surface is formed from the thermosetting resins 11B and 21B that have oozed from the porous sheet 25A, the smooth surface is integral with the fiber-reinforced molded body and does not peel off together with the coating film 27. Moreover, since thermosetting resin 11B, 21B has high adhesiveness with the coating film 27, it shows favorable coating-film adhesiveness.
  • thermosetting resins 11B and 21B exceeding the space volume of the core member 11A, the fiber fabric 21A, and the porous sheet 25A after being compressed are pushed out of the mold. Except for minute voids present in the thermosetting resins 11B and 21B and unintentionally minute voids, the thermosetting resin 11B, 21B is densely filled. Thereby, the rigidity of a fiber reinforced molded object is improved.
  • thermosetting resins 11B and 21B start a curing reaction, and the laminated body 10C is cured in a compressed state.
  • the core member 11A is made of a resin foam having open cells
  • the core thermosetting resin 11B is cured in a compressed state.
  • the porous sheet 25A is made of a urethane resin foam
  • the reinforcing material thermosetting resin 21B is cured in a state where the porous sheet 25A is also compressed.
  • the core material 11 is formed from the impregnated core material member 11C
  • the fiber reinforcing material 21 is formed from the impregnated fiber fabric 21C
  • the surface material 25 is formed from the porous sheet 25A
  • the core material 11 The fiber reinforcing material 21 and the surface material 25 are integrated to form the fiber reinforced molded body 10. Thereafter, the heat compression is released to obtain the fiber reinforced molded body 10.
  • a resin layer having a smooth surface is formed on the surface of the surface material 25 of the fiber-reinforced molded body 10 thus obtained by curing the thermosetting resin that has oozed out on the surface of the porous sheet 25A. .
  • the resin ratio R and the compression ratio C are set within the predetermined ranges, it is possible to provide a light and rigid fiber reinforced molded body. At this time, in order to realize a high compression rate, it is preferable to use a resin foam for the core member 11A.
  • thermosetting resins 11B and 21B adhere to the open cell structure of the core material member 11A, so that the core material member 11A is thermoset. Resin 11B, 21B is uniformly dispersed. When the thermosetting resins 11B and 21B are cured in this state, the thermosetting resins 11B and 21B are densely filled in the core member 11A, and the bending strength and the adhesive strength between the core material and the fiber reinforcing material are improved. The obtained fiber reinforced molded product can be obtained.
  • the compression ratio C and the resin ratio R defined by the above formulas (A1) and (B1) are set in the ranges of 200 to 5000% and 50 to 80%, respectively, they are included in the fiber reinforced molded body.
  • the size of the minute gap can be reduced.
  • the compression ratio C and the resin ratio R are set within a predetermined range and a resin foam is adopted as the core member 11A, the foamed resin skeleton of the resin foam dispersed in the thermosetting resins 11B and 21B. And the strength of the fiber-reinforced molded body is made uniform. That is, the weak part of the fiber reinforced molded article is eliminated.
  • the distance between the skeletons of the resin foam is narrower than the distance between the skeletons before compression, and the skeleton of the resin foam Has a flat shape in the thickness direction of the fiber-reinforced molded body.
  • thermosetting resin 21B for reinforcing material to produce two impregnated fiber fabrics 21C.
  • the porous sheet 25A is laminated on each of the two impregnated fiber fabrics 21C.
  • the reinforcing material thermosetting resin 21B is dried at a temperature at which it is not cured, and two prepregs 20 in a semi-cured state are created. .
  • the semi-cured prepreg 20 is easy to handle because the fiber fabric 21A and the porous sheet 25A are bonded with a certain degree of strength.
  • thermosetting resin 21B is applied to the fiber fabric 21A by application spray or application roller to form the impregnated carbon fiber fabric 21C, and at the same time, the prepreg 20 May be created.
  • the prepreg 20 may be formed from a long fiber fabric and a porous sheet, and the long prepreg may be cut and molded.
  • the core member 11A may be impregnated with the core thermosetting resin 11B to form the impregnated core member 11C.
  • the thermosetting resin 21 ⁇ / b> B for the reinforcing material and the thermosetting resin 11 ⁇ / b> B for the core material are the same material, because the adhesion between the core material 11 and the fiber reinforcing material 21 is increased.
  • impregnation of the core material thermosetting resin 11B into the core material member 11A and / or impregnation of the fiber woven fabric 21A with the thermosetting resin 21B is a resin defined by the above formula (B1). It is preferable to impregnate so that the ratio R is 50 to 80%, particularly 55 to 70%.
  • Wb Core material member impregnated with thermosetting resin (thermosetting resin foam), fiber fabric (carbon fiber fabric), and porous sheet
  • Wa core material member before impregnating thermosetting resin
  • the weight after impregnation in the resin ratio formula (B1) is the weight after drying after impregnation and removing the solvent when the thermosetting resin is used in a solvent.
  • the material used for the core member 11A, the fiber fabric 21A, the porous sheet 25A, the thermosetting resin 11B for the core material, and the thermosetting resin 21B for the reinforcing material is the same material as that of the above-described embodiment. Can do.
  • each prepreg 20 is laminated on the core member 11A so that the impregnated fiber fabric 21C is in contact with the core member 11A.
  • this lamination process can omit the process of arrange
  • the laminate 10D is compressed and heated. Thereby, the fiber reinforced molded body laminated
  • the laminate 10D is disposed between the lower mold 31 and the upper mold 33 as illustrated, and the separation distance between the lower mold 31 and the upper mold 33 is a predetermined distance. This can be done by bringing the two closer to each other and further heating the laminate 10D with the lower mold 31 and the upper mold 33.
  • the compression is preferably adjusted so that the compression ratio obtained by the formula (A1) is 200 to 5000%, particularly preferably 1000 to 2600%, and the compression is performed such that the thickness of the laminate 10D is 0.3 to 2%. 0.0 mm is preferable.
  • the compression ratio can be freely set by adjusting the distance between the lower mold 31 and the upper mold 33.
  • the distance between the lower mold 31 and the upper mold 33 can be easily adjusted by interposing an adjusting spacer between the lower mold 31 and the upper mold 33.
  • the laminate 10D is compressed, so that the thermosetting resin 21B for reinforcing material oozes out from the impregnated fiber fabric 21C into the core member 11A and the porous sheet 25.
  • the core member 11A, the fiber fabric 21A, and the porous sheet 25 are integrated by curing the reinforcing material thermosetting resin 21B.
  • the surface material 25 is formed by impregnating the thermosetting resin 21B into the porous sheet 25A having open cells of 8 to 80 cells / 25 mm by capillary action to form the surface material 25.
  • the thermosetting resins 11B and 21B tend to ooze out to the surface.
  • a smooth surface is formed by the thermosetting resins 11B and 21B that have oozed out on the surface of the surface material 25.
  • the surface roughness of the surface material 25 can be made into 30 micrometers or less, and the fiber reinforced molded object with a small surface roughness and a favorable external appearance can be obtained.
  • the smooth surface is formed from the thermosetting resins 11B and 21B that have oozed from the porous sheet 25A, the smooth surface is integral with the fiber-reinforced molded body and does not peel off together with the coating film 27. Moreover, since thermosetting resin 11B, 21B has high adhesiveness with the coating film 27, it shows favorable coating-film adhesiveness.
  • the resin ratio R and the compression ratio C are set within the predetermined ranges, it is possible to provide a light and rigid fiber reinforced molded body. At this time, in order to realize a high compression rate, it is preferable to use a resin foam for the core member 11A.
  • thermosetting resins 11B and 21B adhere to the open cell structure of the core material member 11A, so that the core material member 11A is thermoset. Resin 11B, 21B is uniformly dispersed. When the thermosetting resins 11B and 21B are cured in this state, the thermosetting resins 11B and 21B are densely filled in the core member 11A, and the bending strength and the adhesive strength between the core material and the fiber reinforcing material are improved. The obtained fiber reinforced molded product can be obtained.
  • the compression ratio C and the resin ratio R defined by the above formulas (A1) and (B1) are set in the ranges of 200 to 5000% and 50 to 80%, respectively, they are included in the fiber reinforced molded body.
  • the size of the minute gap can be reduced.
  • the compression ratio C and the resin ratio R are set within a predetermined range and a resin foam is adopted as the core member 11A, the foamed resin skeleton of the resin foam dispersed in the thermosetting resins 11B and 21B. And the strength of the fiber-reinforced molded body is made uniform. That is, the weak part of the fiber reinforced molded article is eliminated.
  • the distance between the skeletons of the resin foam is narrower than the distance between the skeletons before compression, and the skeleton of the resin foam Has a flat shape in the thickness direction of the fiber-reinforced molded body.
  • the fiber-reinforced molded body in which the porous sheet 25 is disposed on both surfaces of the laminate 10D can be easily created. It is suitable for the fiber reinforced molded body to be used.
  • the prepreg 20 is laminated on the core member 11A so that the impregnated fiber fabric 21C is in contact with the core member 11A in the lamination step.
  • the present invention is not limited to this.
  • one prepreg 20 is so that the impregnated fiber fabric 21C is in contact with the core member 11A, and the other prepreg 20 is so that the porous sheet 25A is in contact with the core member 11A.
  • the laminated body 10E may be created by laminating the both sides of the core member 11A.
  • the core material 11 is composed of two core material member layers (core material resin foam layer) of the core material member 11A and the porous sheet 25A. It can be said that there is.
  • the fiber reinforced molded body may constitute the core material 11 from a plurality of core material members (core resin foam).
  • the manufacturing method of the fiber reinforced molded object which concerns on this modification is suitable for the fiber reinforced molded object which uses only one side as a design surface. Furthermore, since it is not necessary to prepare the prepreg 20 and the impregnated carbon fiber fabric 21C separately, the manufacturing cost can be reduced. Moreover, since the single side
  • the porous sheet 25A in the impregnation step, at least one of the core member 11A and the fiber fabric 21A is impregnated with the thermosetting resins 11B and 21B, and the porous sheet 25A has the thermosetting resin 11B.
  • the porous sheet 25A is impregnated with the thermosetting resins 11B and 21B for the first time in the subsequent heating and compression step. Therefore, the porous sheet 25A can be laminated without slack in the laminating process, and wrinkles can be prevented from occurring.
  • the coating film 27 is formed on the surface of the surface material 25 by performing a coating process after the compression heating process in each embodiment. To do.
  • the surface of the surface material 25 is coated by spray coating, coater coating, dipping coating, and the like, and then dried to form the coating film 27 on the surface of the surface material.
  • the paint is not particularly limited, and examples thereof include urethane-based, acrylic-based, polyester-based, vinyl acetate-based, etc., and a predetermined film thickness, for example, a film thickness of about 5 to 40 ⁇ m. Paint is applied.
  • the fiber reinforcement has a fiber fabric and a thermosetting resin impregnated and cured in the fiber fabric,
  • the surface material includes a porous sheet having open cells of 8 to 80 cells / 25 mm, and the thermosetting resin impregnated in the porous sheet and cured.
  • a fiber-reinforced molded article is provided in which the surface roughness Rz of the surface material is 30 ⁇ m or less.
  • thermosetting resin is easily oozed out to the surface through the open cells of the surface material. A surface is formed. Thereby, the surface roughness of the surface material can be reduced to 30 ⁇ m or less, and a fiber-reinforced molded body having a small surface roughness and a good appearance can be obtained. Moreover, since most of this smooth surface is the thermosetting resin which oozes out from the porous sheet, it is integral with the fiber-reinforced molded body and does not peel off with the coating film. Moreover, since thermosetting resin has high adhesiveness with a coating film, the fiber reinforced molded object which concerns on this invention shows favorable coating-film adhesiveness.
  • the core material, the fiber reinforcing material and the surface material are fiber reinforced molded bodies integrated with a thermosetting resin,
  • the core material is obtained by curing the thermosetting resin in a state where the core material member is impregnated with the thermosetting resin and the core material member is compressed, and is defined by the following formula (A1).
  • the compression ratio C is in the range of 200-5000%
  • the thermosetting resin has a resin ratio R defined by the following formula (B1) in the range of 50 to 80%, Provided is a fiber-reinforced molded body characterized in that the flexural modulus of the fiber-reinforced molded body is 30 GPa or more.
  • the porous sheet may be made of a urethane resin foam from which the cell membrane has been removed.
  • the core member may be made of a urethane resin foam or a melamine resin foam.
  • the core member may be impregnated with the thermosetting resin selected from the group consisting of epoxy resin, phenol resin, and a mixture of epoxy resin and phenol resin.
  • the fiber reinforcing material may be impregnated with the thermosetting resin selected from the group consisting of epoxy resin, phenol resin, and a mixture of epoxy resin and phenol resin.
  • thermosetting resin made of the same material
  • the compression rate C defined by the formula (A1) may be 1000 to 2600%.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet before compression as the surface material to the total thickness of the core member before compression as the core material and the porous sheet may be 2 to 30%.
  • thermosetting resin adheres to the open cell structure of the core member, the thermosetting resin is uniformly dispersed in the core member.
  • the core member is densely filled with the thermosetting resin, and the fiber-reinforced molded body with improved bending strength and adhesive strength between the core material and the fiber reinforcing material is obtained. Obtainable.
  • a compression heating step for integrating the core material, the fiber reinforcing material, and the surface material,
  • the impregnation in the impregnation step is performed such that the resin ratio R defined by the following formula (B1) is in the range of 50 to 80%
  • the compression heating step there is provided a method for producing a fiber-reinforced molded body, wherein the compression is performed so that the compression ratio C defined by the following formula (A1) is 200 to 5000%.
  • the core member compression ratio may be 1000 to 2600%.
  • the porous sheet may be made of a urethane resin foam from which the cell membrane has been removed.
  • both the core member and the fiber fabric may be impregnated with the thermosetting resin made of the same material.
  • a method for producing the above fiber-reinforced molded article In the lamination step, Create two prepregs in which the fiber fabric impregnated with the thermosetting resin and the porous sheet are laminated, These prepregs may be laminated on both sides of the core member so that the fiber fabric is in contact with the core member.
  • a method for producing the above fiber-reinforced molded article In the lamination step, Create two prepregs in which the fiber fabric impregnated with the thermosetting resin and the porous sheet are laminated, Each of the prepregs on both sides of the core member so that the fiber fabric of one of the prepregs is in contact with the core member, and the porous sheet of the other prepreg is in contact with the core member. It may be laminated.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet before compression as the surface material to the total thickness of the core member before compression as the core material and the porous sheet may be 2 to 30%.
  • the fiber reinforced molded products according to Examples 1-1 to 1-9 were manufactured by the manufacturing method according to the above-described first- (3) embodiment of the present invention, and the first- (4) embodiment and Fiber reinforced molded bodies according to Examples 1-10 and 1-11 were prepared by the manufacturing method according to the modified example, and compared with the fiber reinforced molded bodies according to Comparative Examples 1-1 to 1-3.
  • Example 1-1 As a thermosetting resin, phenol resin (Asahi Organic Materials Co., Ltd., product name: PAPS-4 and Asahi Organic Materials Co., Ltd., product name: hexamethylenetetramine mixed at 100: 12) in methanol with a concentration of 30 wt% It dissolved so that it might become.
  • a plain-woven carbon fiber fabric (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., product name: W-3101, fiber weight 200 g / m 2 ) is immersed in this phenol resin solution as a fiber fabric, and then taken out naturally at room temperature of 25 ° C. for 2 hours. It was dried and further dried at 60 ° C. for 1 hour to form two impregnated fiber fabrics.
  • the carbon fiber fabric used was cut into a plane size of 200 ⁇ 300 mm (weight 12 g / sheet). The impregnated fiber fabric after drying was 28 g per sheet.
  • a melamine resin foam having a continuous cell cut out to a thickness of 10 mm and a planar size of 200 ⁇ 300 mm (weight 5.4 g) (manufactured by BASF, product name: Vasotect V3012, density 9 kg / m 3 )
  • BASF product name: Vasotect V3012, density 9 kg / m 3
  • the weight of the impregnated core member after drying was 27 g.
  • the resin ratio contained in the whole fiber fabric and the core member was 65%.
  • an impregnated fiber fabric, an impregnated core material member, an impregnated fiber fabric, and a porous sheet are formed on a lower mold (flat plate shape) made of SUS having a release agent applied to the surface in advance.
  • a lower mold flat plate shape
  • the impregnated fiber fabric is disposed on both surfaces of the impregnated core member, and the porous sheet is disposed on the surface of the impregnated fiber fabric on one surface of the impregnated core member.
  • the laminate was set on the lower mold for press molding.
  • a 0.9 mm thick SUS spacer was interposed between the lower mold for press molding and the upper mold to adjust the distance between the lower mold and the upper mold, that is, the compression thickness of the laminate. Then, after lowering the press mold lower mold and upper mold at room temperature, the lower mold and upper mold are opened, fiber reinforcing material is laminated on both sides of the core material, and a porous sheet is formed on one side fiber reinforcing material As a result, a fiber-reinforced molded body in which the finished surface material was laminated and integrated was obtained. This fiber reinforced molded body was trimmed to 170 ⁇ 260 mm to obtain a fiber reinforced molded body of Example 1-1.
  • Example 1-2 A fiber-reinforced molded body of Example 1-2 was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the thickness of the porous sheet in Example 1-1 (thickness in an uncompressed state) was 0.6 mm. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the core member is 6%.
  • Example 1-3 A fiber-reinforced molded body of Example 1-3 was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that the thickness of the porous sheet (thickness in an uncompressed state) in Example 1-1 was 1.0 mm. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the core member is 10%.
  • Example 1-4 A fiber-reinforced molded body of Example 1-4 was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the thickness of the porous sheet in Example 1-1 (thickness in an uncompressed state) was 2.0 mm. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the core member is 20%.
  • Example 1-5 A fiber-reinforced molded body of Example 1-5 was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the thickness of the porous sheet in Example 1-1 (thickness in an uncompressed state) was 3.0 mm. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the core member is 30%.
  • Example 1-6 instead of the porous sheet in Example 1-1, a urethane resin foam from which the cell membrane was removed by dissolution treatment (manufactured by INOAC CORPORATION, product name: MF-80, bulk specific gravity 0.05, number of cells 80/25 mm) ), A fiber reinforced molded body of Example 1-6 was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the porosity was 95.2% and the non-compressed thickness was 1.0 mm. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the core member is 10%.
  • Example 1-7 Instead of the porous sheet in Example 1-1, a urethane resin foam from which the cell membrane was removed by dissolution treatment (manufactured by Inoac Corporation, product name: MF-10, bulk specific gravity 0.028, number of cells 10/25 mm) ), A fiber reinforced molded body of Example 1-7 was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the porosity was 97.3% and the uncompressed thickness was 1.0 mm. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the core member is 10%.
  • Example 1-8 In place of the porous sheet in Example 1-1, a urethane resin foam from which the cell membrane was removed by dissolution treatment (product name: MF-8, bulk specific gravity 0.027, number of cells 8/25 mm, manufactured by Inoac Corporation)
  • the fiber-reinforced molded body of Example 1-8 was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the porosity was 97.4% and the non-compressed thickness was 1.0 mm.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the core member is 10%.
  • Example 1-9 instead of the porous sheet in Example 1-1, a urethane resin foam with a cell membrane that has not been subjected to cell membrane removal treatment (product name: SP-50, bulk specific gravity 0.031, manufactured by Inoac Corporation), cell A fiber reinforced molded article of Example 1-9 was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that several 50 pieces / 25 mm), a porosity of 97.0%, and a non-compressed thickness of 1.0 mm were used. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the core member is 10%.
  • Phenol resin manufactured by DIC Corporation, product name: Phenolite 5010, solid content 60%
  • Phenolite 5010 solid content 60%
  • ethanol so as to be 50 wt% as a thermosetting resin for reinforcing material.
  • This phenolic resin solution is immersed in a plain-woven carbon fiber fabric (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., product name; W-3101, fiber weight 200 g / m 2 ), and a porous sheet (manufactured by Inoac Corporation, product name) is placed thereon.
  • MF-50LE bulk specific gravity 0.03, 50 cells / 25 mm
  • a urethane resin foam from which the cell membrane was removed by dissolution treatment was cut into a non-compressed thickness of 0.7 mm.
  • the porosity of the used urethane resin foam was 97.1%.
  • the carbon fiber fabric used was 380 ⁇ 260 mm (weight 19.8 g / sheet).
  • the impregnated carbon fiber fabric after drying was 36 g per sheet.
  • the two prepregs thus obtained were dried at 87 ° C. for 5 minutes.
  • a melamine resin foam having an open cell cut to a thickness of 7.5 mm and a planar size of 380 ⁇ 260 mm (weight: 6.0 g / sheet) (manufactured by BASF Corp., product name: Bazotect V3012, density 9 kg / m 3 ) was immersed in a phenol resin solution in the same manner as the carbon fiber, taken out, and dried in an atmosphere of 100 ° C. for 31 minutes to form an impregnated core member.
  • the weight of the impregnated core member after drying was 67 g.
  • the resin ratio contained in the carbon fiber fabric and the thermosetting resin foam was 64%.
  • a prepreg with a porous sheet surface facing upward on a flat plate-shaped lower mold for press molding made of SUS with a release agent applied on the surface in advance, an impregnated thermosetting resin foam, a porous sheet Laminates were obtained by laminating in order of prepregs with the surface facing up. That is, in this laminate, a fiber fabric, a porous sheet, a core member, a fiber fabric, and a porous sheet are laminated in order from the bottom. This laminate was set on a lower mold for press molding. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the total thickness of the porous sheet serving as the core material and the core material member is 9%.
  • the laminate was heated by a cast heater attached to the upper and lower presses. Further, the compressed thickness of the laminate was adjusted by providing a gap of 1.0 mm between the lower mold for press molding and the upper mold. Thereafter, the lower mold and the upper mold were opened to obtain a fiber reinforced molded body in which a fiber reinforcing material was laminated on both surfaces of a core material, and a surface material formed from a porous sheet was laminated and integrated on one fiber reinforcing material.
  • Example 1-11 Using the prepreg obtained in the same manner as in Example 1-10 described above, the porous sheet was placed on the lower mold (flat plate) for SUS press molding in which a release agent was previously applied to the surface.
  • the laminated body was obtained by laminating the prepreg on the side, the impregnated thermosetting resin foam, and the prepreg with the porous sheet on the upper side. That is, in this laminate, a porous sheet, a fiber fabric, a core member, a fiber fabric, and a porous sheet are laminated in order from the bottom.
  • This laminate was set on a lower mold for press molding.
  • the ratio of the total thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the core member is 19%.
  • the laminate In a state where this laminate is set on the lower mold for press molding, the laminate is compressed and heated by applying a surface pressure of 5 MPa at 145 ° C. for 8 minutes with the upper mold for press molding (flat plate shape). The phenolic resin was reacted and cured. At that time, the laminate was heated by a cast-in heater attached to the upper and lower presses. Further, the compressed thickness of the laminate was adjusted by providing a gap of 1.0 mm between the lower mold for press molding and the upper mold. Thereafter, the lower mold and the upper mold were opened to obtain a fiber reinforced molded body in which a fiber reinforcing material was laminated on both surfaces of the core material, and a surface material formed from a porous sheet was laminated and integrated on the fiber reinforcing material.
  • Comparative Example 1-1 The fiber-reinforced molded body of Comparative Example 1-1 was prepared by removing the porous sheet on the surface in Example 1-1.
  • Comparative Example 1-2 A fiber-reinforced molded body of Comparative Example 1-2 was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that the thickness of the porous sheet on the surface (thickness in an uncompressed state) was set to 4.0 mm in Example 1-1. .
  • the ratio of the total thickness of the porous sheet serving as the surface material to the total thickness of the core member is 40%.
  • Comparative Example 1-3 Instead of the porous sheet in Example 1-1, a urethane resin foam from which the cell membrane was removed by dissolution treatment (manufactured by Inoac Corporation, product name: MF-100, bulk specific gravity 0.075, number of cells 100/25 mm) ), A fiber reinforced molded article of Comparative Example 1-3 was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the porosity was 92.8% and the non-compressed thickness was 1.0 mm.
  • the overall thickness and bending elastic modulus (JIS K7074-1988 A method, fiber direction) before coating and the surface roughness of the surface material were measured.
  • a ten-point average roughness (RzJIS82) was measured at a reference length of 20 mm using a surface roughness meter (product name: Surfcom 113A) with respect to the surface of the surface material.
  • RzJIS82 is the ten-point average roughness of the old standard JIS B0601: 1982, and in the cross-sectional curve of the standard length, the average of the mountain height from the highest peak to the fifth highest and the fifth from the deepest valley bottom to the fifth deepest The average sum of valley depths.
  • the measurement results are shown in Table 1.
  • a two-component curable urethane-based paint is used on the surface of the surface material (in the case of Comparative Example 1-1, the surface of the fiber fabric) so that the film thickness becomes 20 ⁇ m by spray coating.
  • the paint was applied to form a coating film, and the appearance of the paint, the surface roughness of the paint surface, and the paint adhesion were examined.
  • the coating appearance is the appearance of the coating film.
  • the surface roughness of the paint surface was measured with respect to the coating film surface after drying using a surface roughness meter (product name: Surfcom), Rz; 10 points, and the average surface roughness ( ⁇ m) Expressed in The coating adhesion is the adhesion of the coating film.
  • a surface roughness meter product name: Surfcom
  • Rz surface roughness meter
  • 10 points the average surface roughness ( ⁇ m)
  • the coating adhesion is the adhesion of the coating film.
  • 100 squares of grid-like cuts (cross cuts) are formed at intervals of 1 mm using a cutter.
  • the cellophane tape having a width of 25 mm and a length of 75 mm was adhered to the part, and then the cellophane tape was peeled off, and the coating adhesion was expressed by the number of cells (the number of adhesion) in which the coating film was not removed.
  • the measurement results are shown in Table 1.
  • Examples 1-1 to 1-9 provided with a porous sheet (surface material) on the surface were compared with Comparative Example 1-1 where a porous sheet was not provided on the surface and the surface roughness before coating and after coating All of the surface roughness were small, the coating appearance was good, the coating adhesion was good, and the coating film was difficult to peel off.
  • Comparative Example 1-1 without a porous sheet is more than Example 1-1 having a porous sheet.
  • the surface roughness before coating and after coating was a large value more than doubled, and the coating appearance and coating adhesion were significantly inferior to those of Example 1-1.
  • Example 1 in which the cell membrane was removed -3 is extremely small in unevenness in which the surface roughness before coating and after coating is less than half that of Example 1-9 from which the cell film has not been removed, and in terms of coating appearance and coating adhesion Was also better than Example 1-9.
  • Comparative Example 1-2 which is the same as Example 1, except that the thickness of the porous sheet (thickness in an uncompressed state) was changed from 0.4 mm in Example 1-1 to 4.0 mm, Example in which the flexural modulus is about half that of Example 1-1, the surface roughness before and after coating is nearly double, and the coating appearance and coating adhesion are extremely large. It was inferior to 1-1.
  • Example 1-1 in which the ratio of the total thickness of the porous sheet before compression as the surface material to the total thickness of the core material before compression as the core material and the porous sheet is 4% to 30% In ⁇ 1-11, the flexural modulus was higher than that of Comparative Example 1-2 in which the ratio was 40%.
  • Comparative Example 1-3 in which the number of cells of the porous sheet was 100/25 mm was the same as Example 1-3 (number of cells 50/25 mm), Example 1-6 (number of cells 80). Compared with Example 1-7 (number of cells 10/25 mm) and Example 1-8 (number of cells 8/25 mm), the surface roughness after coating and after coating is about doubled. The unevenness having a value of about 4 times was extremely large, and the coating appearance and coating adhesion were also inferior to those of Examples 1-3, 1-6, 1-7 and 1-8.
  • each member is laminated after impregnating at least one of the core member and the fiber fabric with the thermosetting resin, or the prepreg is made from the fiber fabric and the porous sheet and then the prepreg is used as the core member. It was confirmed that any of the production methods for laminating can obtain a fiber-reinforced molded article excellent in coating appearance and coating adhesion.
  • the product according to the present invention is thin, has high rigidity, has a good appearance when coated, and does not peel off the coating film. Is suitable.
  • the fiber reinforcing material and the surface material may be provided only on one surface of the core material.
  • the resin ratio of the thermosetting resin is different for each cross section, and the entire bending elastic modulus is lowered due to the influence of the weak cross section. Then, in the fiber reinforced molded object which concerns on this invention, the following effect is acquired by processing and compressing the resin foam for core materials as a resin foam for core materials in a thick state. -The thickness variation of the resin foam for the core material decreases against the compression ratio. -Since the cell skeleton in a state of being randomly laminated in the core resin foam is folded by compression, variation in the resin ratio in each cross section is reduced. -A thick resin foam for a core material is easily impregnated with a thermosetting resin.
  • the core resin foam is used in a thick state and is compressed in a state impregnated with a thermosetting resin.
  • the amount was set to a specific range. This will be specifically described below.
  • the fiber-reinforced molded body according to Example 2-8 is manufactured by the manufacturing method according to Embodiment 1- (1) of the present invention described above.
  • the fiber reinforced moldings according to Examples 2-15 and 2-16 were prepared by the manufacturing method according to Embodiment 1- (4) of the present invention, and the fiber reinforced moldings according to Comparative Examples 2-1 to 2-10 were made. Compared to the body.
  • Example 2-1 As a thermosetting resin, phenol resin (Asahi Organic Materials Co., Ltd., product name: PAPS-4 and Asahi Organic Materials Co., Ltd., product name: hexamethylenetetramine mixed at 100: 12) in methanol with a concentration of 30 wt% It dissolved so that it might become.
  • a plain woven fiber fabric carbon fiber fabric, manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., product name: W-3101, fiber weight 200 g / m 2
  • the fiber fabric used was cut into a plane size of 200 ⁇ 300 mm (weight 12 g / sheet).
  • the impregnated fiber fabric after drying was 28 g per sheet.
  • a resin foam for a core material a melamine resin foam having a continuous cell cut out to a thickness of 10 mm and a planar size of 200 ⁇ 300 mm (weight 5.4 g) (manufactured by BASF, product name: Vasotect V3012, density 9 kg / m 3) ) Is immersed in a phenolic resin solution in the same manner as the fiber fabric, taken out, dried naturally at room temperature of 25 ° C. for 2 hours, and further dried in an atmosphere of 60 ° C. for 1 hour to impregnate the resin foam for core material. Formed body. The weight of the resin foam for impregnated core material after drying was 27 g. Moreover, the resin ratio (value calculated by the formula (B1) of resin ratio) contained in the entire fiber foam and the resin foam for core material was 65%.
  • the surface of the impregnated fiber woven fabric on one side surface of the impregnated core resin foam is further arranged by arranging the sheets in the order of the sheets so that the impregnated fiber woven fabric is disposed on both sides of the impregnated core resin foam.
  • a laminated body in which a porous sheet was placed on was set on a lower mold for press molding.
  • the laminated body set on the lower mold for press molding press the laminated body with the upper mold for press molding (flat plate shape) by applying a surface pressure of 5 MPa at 180 ° C. for 3 minutes, and perform compression and heating.
  • the phenol resin was reaction-cured in the compressed state.
  • the laminate was heated by a cast heater attached to the upper and lower press dies.
  • a 0.9 mm thick SUS spacer was interposed between the lower mold for press molding and the upper mold to adjust the distance between the lower mold and the upper mold, that is, the compression thickness of the laminate.
  • thermosetting resin foam constituting the core material is calculated according to the compression rate formula using the thickness (10 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core material (0.43 mm). It was 2225%.
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded body of Example 1 was measured in order to judge the rigidity. As a result of the measurement, the flexural modulus was 50 GPa (fiber direction).
  • Example 2-2 The thickness of the resin foam for the core material is 5 mm, the amount of the thermosetting resin impregnated in the resin foam for the core material is adjusted, and the resin ratio (resin ratio) contained in the entire fiber foam and the resin foam for the core material A fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the value calculated by the formula (B1) was 65%. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 8%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.29
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.43 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam was 1062% when calculated according to the compression ratio equation using the thickness (5 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.43 mm).
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded body of Example 2-2 was measured in order to determine the rigidity.
  • the measurement result was a flexural modulus of 49 GPa (fiber direction).
  • the thickness of the resin foam for the core material is 11.5 mm, the amount of the thermosetting resin impregnated into the resin foam for the core material is adjusted, and the resin ratio contained in the entire fiber fabric and the resin foam for the core material ( A fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the resin ratio (value calculated by the formula (B1)) was 65%.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 3%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.32
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.44 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam is 2513% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (11.5 mm) and the core thickness (0.44 mm) of the core resin foam before compression. there were.
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded body of Example 2-3 was measured in order to determine the rigidity.
  • the measurement result was a flexural modulus of 51 GPa (fiber direction).
  • Example 2-4 The thickness of the resin foam for core material is 1.4 mm, and the amount of thermosetting resin impregnated into the resin foam for core material is adjusted so that the resin ratio contained in the entire fiber fabric and the resin foam for core material ( A fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the resin ratio (value calculated by the formula (B1)) was 65%.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 29%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.28
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.43 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam is 225% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (1.4 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.43 mm). there were.
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded body of Example 2-4 was measured in order to determine the rigidity.
  • the measurement result was a flexural modulus of 46 GPa (fiber direction).
  • Example 2-5 The thickness of the core resin foam is 22 mm, and the amount of the thermosetting resin impregnated into the core resin foam is adjusted so that the resin ratio (resin ratio) contained in the entire fiber fabric and the core resin foam A fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the value calculated by the formula (B1) was 65%.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 2%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.35
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.44 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam was 4900% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (22 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.44 mm).
  • the flexural modulus JIS K7074-1988 A method
  • the measurement result was a flexural modulus of 51 GPa (fiber direction).
  • Example 2-6 The weight of the impregnated fiber fabric after drying is 35 g per sheet, the weight of the impregnated core resin foam after drying is 45 g, and the resin ratio (resin ratio of the resin proportion contained in the entire fiber fabric and core resin foam)
  • a fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the value calculated by the formula (B1) was 74%.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 4%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.45, the entire thickness was 1.0 mm, and the thickness of the core material was 0.52 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam was 1823% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (10 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.52 mm).
  • the flexural modulus JIS K7074-1988 A method
  • the measurement result was a flexural modulus of 55 GPa (fiber direction).
  • Example 2-7 The weight of the impregnated fiber fabric after drying is 22 g per sheet, the weight of the impregnated core resin foam after drying is 16 g, and the resin ratio (resin ratio of the resin proportion contained in the entire fiber fabric and core resin foam)
  • a fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the value calculated by the formula (B1) was 51%.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 4%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.30
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.43 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam was 2225% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (10 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.43 mm).
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded body of Example 2-7 was measured in order to determine rigidity. The measurement result was a flexural modulus of 45 GPa (fiber direction).
  • Example 2-8 The weight of the impregnated fiber fabric after drying is 40 g, the resin foam for core material is not impregnated with resin, and the resin ratio contained in the entire fiber fabric and resin foam for core material (resin ratio formula (B1) A fiber-reinforced molded product was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the value calculated in (1) was 66%. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 4%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.30
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.43 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam was 2225% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (10 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.43 mm).
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded body of Example 2-8 was measured in order to determine the rigidity.
  • the measurement result was a flexural modulus of 50 GPa (fiber direction).
  • Example 2-9 The fiber fabric is not impregnated with resin, the weight of the impregnated core resin foam after drying is 40 g, and the resin ratio contained in the entire fiber fabric and core resin foam (resin ratio formula (B1))
  • a fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the calculated value was 54%.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 4%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.30
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.43 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam was 2225% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (10 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.43 mm).
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded body of Example 2-9 was measured in order to determine rigidity.
  • the measurement result was a flexural modulus of 46 GPa (fiber direction).
  • Example 2-10 Adjusting the amount of thermosetting resin impregnated into the core resin foam using urethane resin foam with open cells (Mortoprene MF80 manufactured by INOAC Corporation, density 72 kg / m 3 ) as the core resin foam
  • the resin ratio value calculated by the resin ratio formula (B1)
  • the ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 8%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.35
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.44 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam was 1036% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (5 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.44 mm).
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded body of Example 2-10 was measured in order to determine rigidity. The measurement result was a flexural modulus of 35 GPa (fiber direction).
  • Example 2-11 Example 2-1 except that an epoxy resin (manufactured by DIC Corporation, product name: Epicron 850 and DIC Corporation, product name: WH-108S mixed at 100: 30) was used as the thermosetting resin. Thus, a fiber-reinforced molded body was obtained.
  • the resin ratio (value calculated by the formula (B1) of the resin ratio) contained in the entire fiber woven fabric and the core resin foam is 65%.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 4%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.30
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.43 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam constituting the core material is calculated according to the compression ratio equation using the thickness (10 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core material (0.43 mm). It was 2225%.
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded body of Example 2-11 was measured to determine rigidity. The measurement result was a flexural modulus of 49 GPa (fiber direction).
  • Example 2-12 As a resin foam for a core material, a melamine resin foam having a continuous cell cut out to a thickness of 2.2 mm and a planar size of 200 ⁇ 300 mm (weight: 1.2 g) (manufactured by BASF, product name: BASOTECT V3012, density 9 kg / m 3 ) was used in the same manner as in Example 2-1, except that a fiber-reinforced molded body was obtained.
  • the weight of the impregnated core resin foam after drying was 16 g.
  • the resin ratio (value calculated by the formula (B1) of resin ratio) contained in the entire fiber foam and the resin foam for core material was 65%.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 18%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.28
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.43 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam is 411% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (2.2 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.43 mm). there were.
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded product of Example 2-12 was measured in order to determine the rigidity. As a result of the measurement, the flexural modulus was 46 GPa (fiber direction).
  • Example 2-13 The thickness of the resin foam for the core material is 3 mm, the amount of the thermosetting resin impregnated into the resin foam for the core material is adjusted, and the resin ratio contained in the entire fiber foam and the resin foam for the core material is 65%. Except for the above, a fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Example 2-12. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 13%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.29
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.43 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam was 597% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (3 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.43 mm).
  • the flexural modulus JIS K7074 was measured in order to determine the rigidity.
  • the measurement result was a flexural modulus of 47 GPa (fiber direction).
  • Example 2-14 The thickness of the resin foam for the core material is 4 mm, and the amount of the thermosetting resin impregnated into the resin foam for the core material is adjusted, so that the resin ratio contained in the entire fiber foam and the resin foam for the core material is 65%. Except for the above, a fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Example 2-12. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 10%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.29
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.43 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam was 830% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (4 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.43 mm).
  • the flexural modulus JIS K7074 was measured in order to determine the rigidity.
  • the measurement result was a flexural modulus of 49 GPa (fiber direction).
  • Example 2-15 Phenol resin (manufactured by DIC Corporation, product name: Phenolite 5010, solid content 60%) was mixed with ethanol so as to be 50 wt%. This phenolic resin solution is immersed in a plain-woven carbon fiber fabric (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., product name; W-3101, fiber weight 200 g / m 2 ), and a porous sheet (manufactured by Inoac Corporation, product name) is placed thereon. MF-50LE, bulk specific gravity 0.03, 50 cells / 25 mm) were installed to obtain a prepreg.
  • a urethane resin foam from which the cell membrane was removed by dissolution treatment was cut into a non-compressed thickness of 0.7 mm.
  • the porosity of the used urethane resin foam was 97.1%.
  • the carbon fiber fabric used was 380 ⁇ 260 mm (weight 19.8 g / sheet).
  • the impregnated carbon fiber fabric after drying was 36 g per sheet.
  • the two prepregs thus obtained were dried at 87 ° C. for 5 minutes.
  • a melamine resin foam having an open cell cut to a thickness of 7.5 mm and a planar size of 380 ⁇ 260 mm (weight: 6.0 g / sheet) (manufactured by BASF, product name; Bazotect V3012, density 9 kg / m 3 ) was immersed in a phenol resin solution in the same manner as the carbon fiber, taken out, and then dried in an atmosphere at 100 ° C. for 31 minutes to form an impregnated core resin foam.
  • the weight of the resin foam for impregnated core material after drying was 67 g.
  • the resin ratio contained in the carbon fiber fabric and the resin foam for the core material was 64%.
  • a prepreg with a porous sheet surface on the upper side, a SUS press-molded flat plate-shaped lower mold in which a release agent is applied on the surface in advance, an impregnated core resin foam, and a porous sheet Laminates were obtained by laminating in order of prepregs with the surface facing up. That is, in this laminate, a fiber fabric, a porous sheet, a core resin foam, a fiber fabric, and a porous sheet are laminated in order from the bottom. This laminate was set on a lower mold for press molding. The ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the total thickness of the porous sheet serving as the core material and the resin foam for the core material is 9%.
  • the laminate was heated by a cast heater attached to the upper and lower presses. Further, the compressed thickness of the laminate was adjusted by providing a gap of 1.0 mm between the lower mold for press molding and the upper mold. Thereafter, the lower mold and the upper mold were opened to obtain a fiber reinforced molded body in which a fiber reinforcing material was laminated on both surfaces of a core material, and a surface material formed from a porous sheet was laminated and integrated on one fiber reinforcing material.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.40
  • the overall thickness was 1.0 mm
  • the thickness of the core material was 0.48 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam is 1462% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (7.5 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.48 mm). there were.
  • the bending elastic modulus JIS K7074-1988A method
  • Example 2-16 Using the prepreg obtained in the same manner as in Example 2-15 described above, the porous sheet was placed on the lower mold (flat plate) for SUS press molding in which a release agent was previously applied to the surface.
  • the laminate was obtained by laminating the prepreg on the side, the resin foam for impregnated core material, and the prepreg with the porous sheet on the upper side in this order. That is, in this laminate, a porous sheet, a fiber fabric, a resin foam for core material, a fiber fabric, and a porous sheet are laminated in order from the bottom.
  • This laminate was set on a lower mold for press molding.
  • the ratio of the total thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 19%.
  • the laminate In a state where the laminate is set on the lower mold for press molding, the laminate is compressed and heated with an upper mold for press molding (flat plate shape) at 145 ° C. for 8 minutes and a surface pressure of 5 MPa. The phenolic resin was reaction cured. At that time, the laminate was heated by a cast-in heater attached to the upper and lower presses. Further, the compressed thickness of the laminate was adjusted by providing a gap of 1.0 mm between the lower mold for press molding and the upper mold. Thereafter, the lower mold and the upper mold were opened to obtain a fiber reinforced molded body in which a fiber reinforcing material was laminated on both surfaces of the core material, and a surface material formed of a porous sheet was laminated and integrated on the fiber reinforcing material.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.40
  • the overall thickness was 1.0 mm
  • the thickness of the core material was 0.48 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam is 1462% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (7.5 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.48 mm). there were.
  • the bending elastic modulus JIS K7074-1988A method
  • Comparative Example 2-1 The thickness of the resin foam for the core material is 0.95 mm, the amount of the thermosetting resin impregnated in the resin foam for the core material is adjusted, and the resin ratio contained in the entire fiber fabric and the resin foam for the core material ( A fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the resin ratio (value calculated by the formula (B1)) was 65%.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 42%.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.28
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.43 mm.
  • the compressibility of the core resin foam is 121% when calculated according to the compressibility formula using the thickness of the core resin foam before compression (0.95 mm) and the thickness of the core (0.43 mm). there were.
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded body of Comparative Example 2-1 was measured in order to determine the rigidity. As a result of the measurement, the flexural modulus was 25 GPa (fiber direction), and the flexural modulus (rigidity) was low due to the low compressibility compared to each example.
  • Comparative Example 2-2 The thickness of the resin foam for the core material is 30 mm, the amount of the thermosetting resin impregnated into the resin foam for the core material is adjusted, and the resin ratio (resin ratio) contained in the entire fiber fabric and the core resin foam
  • the fiber-reinforced molded body was molded in the same manner as in Example 2-1, except that the value calculated by the formula (B1) was 65%. Only obtained.
  • the ratio of the thickness of the porous sheet serving as the surface material to the thickness of the resin foam for the core material is 1%.
  • the compression rate in Comparative Example 2-2 assumes that the thickness of the obtained core material is the same as that of Example 2-1 (0.43 mm), and the thickness of the resin foam for core material before compression (30 mm) Using this, the compression ratio was calculated to be 6877%, and the compression ratio exceeded 5000%. Therefore, in Comparative Example 2-2, a good molded product could not be obtained.
  • Comparative Example 2-3 As the resin foam for the core material, instead of the resin foam having open cells, a urethane resin foam having closed cells (manufactured by Inoac Corporation, product name: Thermax, density 30 kg / m 3 ) is 200 ⁇ 300 ⁇ . Implemented except that 5% thickness (weight 9g) was used, and the resin ratio (value calculated by formula (B1) of resin ratio) contained in the entire fiber foam and core resin foam was 57%. A fiber-reinforced molded product was obtained in the same manner as in Example 2-8. With respect to the fiber-reinforced molded body of Comparative Example 2-3, the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.29, the overall thickness was 0.9 mm, and the core material thickness was 0.44 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam constituting the core material is calculated according to the compression ratio formula using the thickness (5 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core material (0.44 mm). It was 1036%.
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded body of Comparative Example 2-3 was measured in order to determine the rigidity.
  • the flexural modulus is 22 GPa (fiber direction), and the use of closed cell foam for the core material prevents the thermosetting resin from being uniformly dispersed and held in the core material.
  • the bending elastic modulus (rigidity) was low.
  • Comparative Example 2-4 A fiber reinforced molded body in the same manner as in Example 2-1, except that the resin ratio (value calculated by the formula (B1) of the resin ratio) contained in the entire fiber foam and the resin foam for core material is 45%. Got. With respect to the fiber reinforced molded product of Comparative Example 2-4, the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured. The specific gravity was 1.28, the overall thickness was 0.9 mm, and the core material thickness was 0.43 mm. The compression ratio of the core resin foam was 2225% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (10 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.43 mm). .
  • the flexural modulus (JIS K7074-1988 A method) of the fiber reinforced molded body of Comparative Example 2-4 was measured in order to determine the rigidity.
  • the flexural modulus was 27 GPa (fiber direction), and the resin ratio was too low, so that less thermosetting resin was contained compared to each example, and the flexural modulus (rigidity) was low. .
  • Comparative Example 2-5 A fiber reinforced molded body was molded in the same manner as in Example 2-1, except that the resin ratio contained in the entire fiber foam and the core resin foam was 85%, but the resin ratio was too high. As a result, the thermosetting resin contained in the fiber fabric and the resin foam for the core material was excessively large and could not be sufficiently compressed, and only a molded product having a large thickness unevenness was obtained.
  • thermosetting resin foam having closed cells (product name: Thermax, density 30 kg / m 3 , manufactured by Inoac Corporation) is 200 ⁇ . What processed into the thickness of 300x1.4mm (weight 2.5g) was used. Since this foam is a closed cell and cannot be impregnated with the thermosetting resin, the fiber woven fabric was impregnated with the thermosetting resin.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.28
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.44 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam is 218% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness of the core resin foam before compression (1.4 mm) and the thickness of the core (0.44 mm). there were.
  • the flexural modulus (JIS K7074) of the fiber-reinforced molded body of Comparative Example 2-6 was measured in order to determine the rigidity. The measurement result was a bending elastic modulus of 18 GPa (fiber direction).
  • Comparative Example 2-7 A thermoset resin foam having closed cells (made by Inoac Corporation, product name: Thermax, density 30 kg / m 3 ) processed to 200 ⁇ 300 ⁇ 2.3 mm thickness (weight) 4.1 g) was used, and the weight per piece of impregnated fiber fabric after drying was adjusted to 38 g, so that the resin ratio contained in the entire fiber foam and the resin foam for the core material was 65%. . Otherwise, a fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Comparative Example 2-6.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.29
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.44 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam is 422% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness of the core resin foam before compression (2.3 mm) and the thickness of the core (0.44 mm). there were.
  • the flexural modulus (JIS K7074) of the fiber reinforced molded product of Comparative Example 2-7 was measured in order to determine the rigidity. The measurement result was a flexural modulus of 20 GPa (fiber direction).
  • Comparative Example 2-8 A resin foam (closed by Inoac Corporation, product name: Thermax, density 30 kg / m 3 ) processed into 200 ⁇ 300 ⁇ 3 mm thickness (weight 5.4 g) as the resin foam for the core material. The weight ratio of the impregnated fiber fabric after drying was adjusted to 39 g so that the resin ratio contained in the entire fiber fabric and the core resin foam was 65%. Otherwise, a fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Comparative Example 2-6.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.29
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.44 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam was 581% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (3 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.44 mm).
  • the flexural modulus (JIS K7074) of the fiber reinforced molded body of Comparative Example 2-8 was measured in order to determine the rigidity. As a result of the measurement, the flexural modulus was 21 GPa (fiber direction).
  • Comparative Example 2-9 A thermosetting resin foam having closed cells (made by Inoac Corporation, product name: Thermax, density 30 kg / m 3 ) processed as a resin foam for a core material to a thickness of 200 ⁇ 300 ⁇ 4 mm (weight 7. 2g) was used, and the weight per sheet of the impregnated fiber fabric after drying was adjusted to 41 g, so that the resin ratio contained in the entire fiber fabric and the core resin foam was 65%. Otherwise, a fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Comparative Example 2-6.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.30
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.44 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam was 809% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (4 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.44 mm).
  • the flexural modulus (JIS K7074) of the fiber reinforced molded product of Comparative Example 2-9 was measured in order to determine the rigidity. As a result of the measurement, the flexural modulus was 21 GPa (fiber direction).
  • Comparative Example 2-10 As a resin foam for the core material, a thermosetting resin foam having closed cells (manufactured by Inoac Corporation, product name: Thermax, density 30 kg / m 3 ) processed to a thickness of 200 ⁇ 300 ⁇ 5 mm (weight 9 g) ) was adjusted so that the weight per piece of impregnated fiber fabric after drying was 43 g, and the resin ratio contained in the entire fiber fabric and the core resin foam was 65%. Otherwise, a fiber-reinforced molded body was obtained in the same manner as in Comparative Example 2-6.
  • the specific gravity, the overall thickness, and the thickness of the core material were measured.
  • the specific gravity was 1.30
  • the overall thickness was 0.9 mm
  • the core material thickness was 0.44 mm.
  • the compression ratio of the core resin foam was 1036% when calculated according to the compression ratio formula using the thickness (5 mm) of the core resin foam before compression and the thickness of the core (0.44 mm).
  • the flexural modulus (JIS K7074) of the fiber reinforced molded body of Comparative Example 2-10 was measured in order to determine the rigidity. The measurement result was a flexural modulus of 22 GPa (fiber direction).
  • Table 2 shows the compressibility, resin ratio, specific gravity, thickness, and flexural modulus in each example and comparative example.
  • the compression ratio is Example 2-4, which is as low as 225%, has a lower flexural modulus (rigidity) than the other examples, while Example 2-5, which has a high compression rate of 4900%, has a higher specific gravity.
  • the compression ratio is 200 to 5000%, more preferably 1000 to 2600%.
  • Example 2-1 and 2-7 to 2-9 and Comparative Example 2-4 in which the resin foam for the core material and the fiber fabric are of the same type and the compression ratio is the same, the resin ratio is 45%.
  • the flexural modulus is as low as 27 GPa, whereas in Example 8 where the resin ratio is 66%, the flexural modulus is as high as 50 GPa, and when the resin ratio is high, the flexural modulus (rigidity) is increased. Recognize.
  • Examples 2-1, 2-7 to 2-9 and Comparative Example 2-4 have substantially the same compression ratio, and Example 2-6, which has a high resin ratio of 74%, has a specific gravity of 1.45. Comparative Example 2-4 having a resin ratio of 45% has a specific gravity of 1.28, and Example 2-7 having a resin ratio of 51% has a specific gravity of 1.30. Therefore, the specific gravity tends to increase as the resin ratio increases. I know that there is. From these points, the resin ratio is 50 to 80%, more preferably 55 to 70%.
  • Comparative Examples 2-3 and Comparative Examples 2-6 to 2-10 are examples and other examples in which the resin foam for core material has open cells.
  • the flexural modulus is extremely low compared to the comparative example.
  • Example 2 in which the ratio of the total thickness of the porous sheet before compression as the surface material to the total thickness of the core resin foam before compression as the core material and the porous sheet is 2% to 29% From -1 to 2-16, the flexural modulus was higher than that of Comparative Example 2-1 in which the ratio was 42%.
  • Example 2-15 in which only one surface of the fiber reinforced molded body was covered with a porous sheet was compared with Example 2-16 in which both surfaces of the fiber reinforced molded body were covered with a porous sheet
  • Example 2-15 was compared.
  • 2-16 was lower than that of Example 2-15, it was confirmed that a high flexural modulus was exhibited. That is, even if a porous sheet having open cells is arranged on both sides to improve the design, the bending elastic modulus (rigidity) is sufficiently maintained. Therefore, according to the fiber reinforced molded body according to the present invention, it is possible to achieve both aesthetics and strength.
  • the product of the example of the present invention has light weight, thin wall, and high rigidity, and has a good appearance when coated, and there is no fear of peeling off the coating film. It is suitable as a body or the like.
  • the porous sheet used in the lamination step may be impregnated with a thermosetting resin in advance.
  • the thermosetting resin is arranged on the surface and a uniform resin layer is easily formed, and the surface smoothness of the fiber-reinforced molded article is improved.
  • the fiber reinforced molded body according to the present invention has a smooth surface because a step generated in a gap portion of a weave of a fiber fabric constituting a fiber reinforcing material is filled with a thermosetting resin impregnated into a porous sheet and cured.
  • the fiber-reinforced molded body according to the present invention has high rigidity due to the fiber reinforcing material, and has good appearance and adhesion to the paint due to the smooth surface.
  • the fiber reinforced molded object which has high rigidity and favorable external appearance can be obtained easily.

Abstract

 芯材11と、芯材11の少なくとも一面に積層された繊維補強材21と、繊維補強材21に積層された表面材25と、を備え、芯材11と繊維補強材21及び表面材25とが一体化された繊維強化成形体10であって、繊維補強材21は、繊維織物21Aと繊維織物21Aに含浸されて硬化された熱硬化性樹脂11B,21Bとを有し、表面材25は、セル数8~80個/25mmの連続気泡を有する多孔性シート25Aと繊維織物21から多孔性シート25Aに染み出して硬化された熱硬化性樹脂11B,21Bとを有し、表面材25の表面粗さRzは30μm以下であることを特徴とする繊維強化成形体が提供される。

Description

繊維強化成形体及びその製造方法
 本発明は、芯材の少なくとも一面に繊維補強材と表面材が積層されて一体化した繊維強化成形体とその製造方法に関する。
 近年、ノートパソコンの筐体など、高剛性が要求される部材として、繊維強化成形体が提案されている。繊維強化成形体としては、例えば炭素繊維プリプレグを積層して反応硬化させることにより得られる炭素繊維強化体がある。炭素繊維を用いる繊維強化成形体としては、例えば以下のものがある。
 特許文献1には、炭素繊維の連続繊維を一方向にシート状に配列した繊維強化層の複数層を、特定の配列方向で積層した繊維強化成形品が開示されている。
 特許文献2には、空隙を有する芯材と、該芯材の両面に配置された、連続した炭素繊維とマトリックス樹脂からなる繊維強化材とからなるサンドイッチ構造体が開示されている。
 特許文献3には、少なくとも炭素繊維を含む連続繊維強化織物を軟質部材層の両面に配置したシートを射出成形金型内にセットし、前記シートの側部に樹脂部品を射出成形した複合成形品が開示されている。
 また、特許文献4には、弾力性のあるサンドイッチ型の複合材料の製造方法として、エポキシ樹脂を含浸させたガラス繊維からなる織物シートを金型内の上下に配置し、織物シート間にウレタン樹脂発泡体を発泡させる方法が開示されている(特許文献4の実施例1)。
 しかしながら、炭素繊維織物あるいはガラス繊維織物などの繊維織物を表面に有する繊維強化成形体は、成形体の表面で図8に示すように繊維が重なり合う部分215と、織り目の隙間216の部分との間で段差を生じる。その結果、この段差の影響によって表面の表面粗さが大きくなり、外観塗装を施しても段差による影響を小さくすることができず、平滑な表面を得ることが難しかった。符号221は横繊維、222は縦繊維である。
 また、外観塗装を施した場合に段差部分に気泡が残って塗膜表面にピンホールを生じる場合がある。特に、美観の向上等の点から外観塗装されることが一般的な用途においては、外観塗装を施した場合の外観状態は重要である。さらに、一般的に炭素繊維などの無機物と、ウレタン塗料やUV塗料との相性(密着性)が良くなく、塗膜が剥がれるおそれもある。
日本国特開2004-209717号公報 WO2006/028107号公報 日本国特開2007-038519号公報 日本国特開平01-163020号公報
 本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、塗装前の表面の表面粗さが小さく、塗装した場合の外観が良好で塗膜が剥がれるおそれのない繊維強化成形体及びその製造方法の提供を目的とする。
 上記目的に鑑み、本発明によれば、
 芯材と、
 前記芯材の少なくとも一面に積層された繊維補強材と、
 前記繊維補強材に積層された表面材と、を備え、
 前記芯材と前記繊維補強材及び前記表面材とが一体化された繊維強化成形体であって、
 前記繊維補強材は、繊維織物と、前記繊維織物に含浸されて硬化された熱硬化性樹脂とを有し、
 前記表面材は、セル数8~80個/25mmの連続気泡を有する多孔性シートと、前記多孔性シートに含浸されて硬化された前記熱硬化性樹脂とを有し、
 前記表面材の表面粗さRzは30μm以下であることを特徴とする繊維強化成形体が提供される。
 上記繊維強化成形体において、
 前記多孔性シートは樹脂発泡体であってもよい。
 上記繊維強化成形体において、
 前記樹脂発泡体はウレタン樹脂発泡体であってもよい。
 上記繊維強化成形体において、
 前記樹脂発泡体はセル膜が除去されたウレタン樹脂発泡体であってもよい。
 上記繊維強化成形体において、
 前記芯材は、連続気泡を有する芯材用部材と、前記芯材用部材に含浸されて硬化された芯材用熱硬化性樹脂とからなり、
 前記芯材と前記繊維補強材と前記表面材とが、前記熱硬化性樹脂及び前記芯材用熱硬化性樹脂により一体化されていてもよい。
 上記繊維強化成形体において、
 前記芯材用熱硬化性樹脂は、前記熱硬化性樹脂と同一であってもよい。
 上記繊維強化成形体において、
 前記芯材の両面にそれぞれ前記繊維補強材が積層され、
 前記繊維補強材の少なくとも一面に前記表面材が積層されていてもよい。
 上記繊維強化成形体において、
 前記芯材は、複数の芯材用部材を有していてもよい。
 上記繊維強化成形体において、
 前記表面材の表面に塗膜が設けられ、前記塗膜の表面粗さが25μm以下であってもよい。
 また本発明によれば、
 芯材用部材を有する芯材と、
 前記芯材の少なくとも一面に積層され、繊維織物を有する繊維補強材と、
 前記繊維補強材に積層され、多孔性シートを有する表面材と、を備えた繊維強化成形体の製造方法であって、
 前記芯材用部材と前記繊維織物の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程と、
 前記芯材用部材の少なくとも一面に前記繊維織物とセル数が8~80個/25mm、厚みが0.4~3.0mmの連続気泡を有する前記多孔性シートとをこの順で積層させる積層工程と、
 前記芯材用部材と前記繊維織物と前記多孔性シートとを圧縮しながら加熱することにより、前記熱硬化性樹脂を前記芯材用部材と前記繊維織物と前記多孔性シートとに含浸させて硬化させ、前記芯材と前記繊維補強材と前記表面材とを一体化させる圧縮加熱工程と、を有することを特徴とする繊維強化成形体の製造方法が提供される。
 上記繊維強化成形体の製造方法において、
 前記繊維補強材は、前記芯材の両面に積層され、
前記含浸工程において、前記芯材用部材に前記熱硬化性樹脂を、以下の式(B1)で規定される樹脂比率Rが50~80%の範囲となるように含浸させ、
 前記積層工程において、前記芯材用部材の他面には少なくとも前記繊維織物を積層させ、
 前記圧縮加熱工程において、以下の式(A1)で規定される圧縮率Cが200~5000%の範囲となるように、前記芯材用部材を圧縮した状態で前記熱硬化性樹脂を硬化させ、
 繊維強化成形体の曲げ弾性率を30GPa以上としてもよい。
 C=(Tb-Ta)/Ta×100   (A1)
( Ta: 圧縮後の芯材用部材の厚み、 Tb: 圧縮前の芯材用部材の厚み、 C: 圧縮率)
 R=(Wb-Wa)/Wb×100   (B1)
( Wa: 芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 Wb: 熱硬化性樹脂含浸後の芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 R:  樹脂比率)
 上記繊維強化成形体の製造方法において、
 前記芯材用部材の圧縮率を1000~2600%としてもよい。
 上記繊維強化成形体の製造方法において、
 前記多孔性シートを、セル膜を除去したウレタン樹脂発泡体からなる前記多孔性シートとしてもよい。
 上記繊維強化成形体の製造方法において、
 前記含浸工程において、前記芯材用部材と前記繊維織物の両方に、同一の材料からなる前記熱硬化性樹脂を含浸させてもよい。
 上記繊維強化成形体の製造方法において、
 前記積層工程において、
  前記熱硬化性樹脂が含浸された前記繊維織物と前記多孔性シートとが積層されたプリプレグを作成し、
  前記プリプレグを、前記繊維織物が前記芯材用部材に接するように、前記芯材用部材に積層させてもよい。
 上記繊維強化成形体の製造方法において、
 前記積層工程において、
  前記熱硬化性樹脂が含浸された前記繊維織物と前記多孔性シートとが積層された2つのプリプレグを作成し、
  一方の前記プリプレグの前記繊維織物が前記芯材用部材に接し、他方の前記プリプレグの前記多孔性シートが前記芯材用部材に接するように、それぞれの前記プリプレグを前記芯材用部材の両面に積層させてもよい。
 また、本発明によれば、
 連続気泡を有する芯材用部材を有する芯材と、
 前記芯材の両面に積層され、繊維織物を有する繊維補強材と、
 前記繊維補強材の少なくとも一面に積層され、多孔性シートを有する表面材と、を備え、
 前記芯材、前記繊維補強材及び前記表面材とが熱硬化性樹脂によって一体化された繊維強化成形体であって、
 前記芯材は、前記芯材用部材に前記熱硬化性樹脂を含浸させ前記芯材用部材を圧縮した状態で前記熱硬化性樹脂が硬化したものであって、以下の式(A1)で規定される圧縮率Cが200~5000%の範囲のものからなり、
 前記熱硬化性樹脂は、以下の式(B1)で規定される樹脂比率Rが50~80%の範囲にあり、
 繊維強化成形体の曲げ弾性率が30GPa以上であることを特徴とする繊維強化成形体が提供される。
 C=(Tb-Ta)/Ta×100   (A1)
( Ta: 圧縮後の芯材用部材の厚み、 Tb: 圧縮前の芯材用部材の厚み、 C: 圧縮率)
 R=(Wb-Wa)/Wb×100   (B1)
( Wa: 芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 Wb: 熱硬化性樹脂含浸後の芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 R:  樹脂比率)
 さらに本発明によれば、
 芯材用部材を有する芯材と、
 前記芯材の両面に積層され、繊維織物を有する繊維補強材と、
 前記繊維補強材の少なくとも一面に積層され、連続気泡を有する多孔性シートを有する表面材と、を備えた繊維強化成形体の製造方法であって、
 前記芯材用部材と前記繊維織物の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程と、
 前記芯材用部材の両面に前記繊維織物を積層し、
積層された前記繊維織物の少なくとも一面に前記多孔性シートを積層する積層工程と、
 前記芯材用部材と前記繊維織物と前記多孔性シートとを圧縮しながら加熱することにより、前記熱硬化性樹脂を前記芯材用部材と前記繊維織物と前記多孔性シートとに含浸させて硬化させ、前記芯材と前記繊維補強材と前記表面材とを一体化する圧縮加熱工程と、を有し、
 前記含浸工程における含浸は、以下の式(B1)で規定される樹脂比率Rが50~80%の範囲となるように行い、
 前記圧縮加熱工程における圧縮は、以下の式(A1)で規定される圧縮率Cが200~5000%となるように圧縮することを特徴とする繊維強化成形体の製造方法が提供される。
 C=(Tb-Ta)/Ta×100   (A1)
( Ta: 圧縮後の芯材用部材の厚み、 Tb: 圧縮前の芯材用部材の厚み、 C: 圧縮率)
 R=(Wb-Wa)/Wb×100   (B1)
( Wa: 芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 Wb: 熱硬化性樹脂含浸後の芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 R:  樹脂比率)
 本発明に係る繊維強化成形体によれば、表面材がセル数8~80個/25mmの連続気泡を有する多孔性シートに、熱硬化性樹脂が毛細管現象により染みこまされて硬化されたものである。したがって、連続気泡を通じて表面に熱硬化性樹脂が染み出しやすくされているので、表面材の表面に染み出た熱硬化性樹脂により平滑な表面が形成される。これにより、表面材の表面粗さを30μm以下とすることができ、表面粗さが小さく外観が良好な繊維強化成形体を得ることができる。
 また、この平滑な表面の大部分は多孔性シートから染み出てきた熱硬化性樹脂であるため、繊維強化成形体と一体であり、塗膜とともに剥がれることがない。また、熱硬化性樹脂は塗膜との密着性が高いため、本発明に係る繊維強化成形体は良好な塗膜密着性を示す。
 また本発明の繊維強化成形体の製造方法によれば、上述のように外観性に優れた繊維強化成形体を容易に得ることができる。
 また、本発明に係る繊維強化成形体によれば、樹脂比率Rが50~80%に、圧縮率Cが200~5000%に設定されている。したがって、芯材には隙間なく緻密に熱硬化性樹脂が充填されるので、薄肉化しても十分に高い剛性を有する繊維強化成形体を得ることができる。また、表面材が連続気泡を有する多孔性シートを備えているため、多孔性シートから毛細管現象によって染み出した熱硬化性樹脂が表面で硬化し、平滑で外観性に優れた表面を有する繊維強化成形体を得ることができる。
 また、本発明の繊維強化成形体の製造方法によれば、上述のように高剛性でかつ外観性に優れた繊維強化成形体を容易に得ることができる。
本発明の第1実施形態に係る繊維強化成形体の断面図である。 表面材の表面に塗膜を設けた図1に示す繊維強化成形体の断面図である。 本発明の第1-(1)実施形態に係る製造方法の工程を示す図である。 本発明の第1-(2)実施形態に係る製造方法の工程を示す図である。 本発明の第1-(3)実施形態に係る製造方法の工程を示す図である。 本発明の第1-(4)実施形態に係る製造方法の工程を示す図である。 本発明の第1-(4)実施形態の変形例に係る製造方法の工程を示す図である。 (a)は繊維織物の平面図であり、(b)はその断面図である。
 以下、本発明の実施形態に係る繊維強化成形体について図面を用いて説明する。
 図1に示す本発明の実施形態に係る繊維強化成形体10は、芯材11と、芯材11の両面に積層一体化された繊維補強材21と、芯材11の片側の繊維補強材21の表面に積層一体化された表面材25とからなり、表面材25の表面に塗装が施されてノートパソコン等の携帯機器の筐体などに用いられる。
 なお図示の例では、繊維強化成形体10において塗装が行われる側Aのみに繊維補強材21と表面材25を芯材11に積層し、塗装が行われない側Bについては繊維補強材21のみを積層して表面材25を積層していない。しかし、繊維強化成形体10の用途等によっては、塗装が行われない側Bは、繊維補強材21と表面材25の何れも積層しないようにしてもよい。また、繊維強化成形体10の両側に塗装を行う用途については、芯材11の両側の繊維補強材21の表面に表面材25を積層一体化するのが好ましい。
 繊維強化成形体10は所定サイズの板状の部材である。繊維強化成形体10の厚みは0.3~2.0mm、曲げ弾性率(JIS K 7074-1988 A法)は30GPa以上60GPa以下、より好ましくは35GPa以上55GPa以下とすることが好ましい。また、その比重は1.2以上1.5以下、より好ましくは1.28以上1.35以下とすることが好ましい。
 厚みが0.3mm未満では剛性が得難く、一方、厚みが2.0mmより厚い場合には携帯機器全体が厚くなる。なお、繊維強化成形体10は、携帯機器の筐体として用いられる場合、筐体の側壁等が、射出成形等のいわゆるアウトサート成形で、所定の表面位置に適宜立設される。
 芯材11は、シート状の芯材用部材を有し、特には、連続気泡を有する芯材用樹脂発泡体に熱硬化性樹脂(芯材用熱硬化性樹脂)を含浸させて硬化させて形成することが好ましい。芯材用部材の材料は、特に限定されるものではなく、例えば、ウレタン樹脂発泡体又はメラミン樹脂発泡体等の熱硬化性樹脂発泡体から選択することができる。繊維強化成形体10に難燃性が求められる場合には、芯材用部材として難燃性を有することが好ましい。この点で、メラミン樹脂発泡体は良好な難燃性を有するため、芯材用部材として好適である。
 さらに芯材11は、芯材用部材が圧縮された状態で芯材用熱硬化性樹脂が硬化したものが好ましい。芯材用部材が圧縮された状態で芯材用熱硬化性樹脂を硬化させることにより、繊維強化成形体10の薄肉化と剛性の向上を図ることができる。なお、圧縮程度は、後述する繊維強化成形体の製造時に繊維強化成形体の厚みが0.3~2.0mmとなるようにするのが好ましい。
 芯材用部材の圧縮前の元厚みは、圧縮率により異なるが、例えば、厚さ2mm以下の繊維強化成形体を得ようとする場合、元厚み1~25mmが好ましい。この範囲に元厚みがあると、適度な量の芯材用熱硬化性樹脂を含浸でき、加熱圧縮後の歩留まりも良い。
 元厚みが1mmより薄いと、含浸した芯材用熱硬化性樹脂を芯材用部材中に保持できず、樹脂比率がばらつく為、曲げ弾性率(剛性)が低下する。元厚みが25mmより厚いと、厚さ2mm以下の繊維強化成形体を得ようとした場合、圧縮が困難で、均一な厚みの繊維強化成形体が得られない。また、芯材用部材は、圧縮容易性、含浸性、軽量性、剛性の点から、圧縮前の密度が5~80kg/mのものが好ましい。
 芯材用熱硬化性樹脂の材料は、特に限定されないが、繊維強化成形体10の剛性を高めるためには、それ自体がある程度の剛性を有する必要があり、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合物からなる群より選択することができる。また、繊維強化成形体10に難燃性が求められる場合、芯材用熱硬化性樹脂は難燃性を有することが好ましい。フェノール樹脂は良好な難燃性を有するため、好適である。
 繊維補強材21は、繊維織物に熱硬化性樹脂(補強材用熱硬化性樹脂)を含浸させ硬化させて形成される。繊維織物としては、ガラス繊維、炭素繊維等からなるものを挙げることができるが、特に炭素繊維織物は、軽量及び高剛性に優れるため、繊維織物として好ましい。さらに、繊維織物は、繊維が一方向のみではない織り方のものが好ましく、例えば、縦糸と横糸で構成される平織、綾織、朱子織及び3方向の糸で構成される三軸織などが好適である。また、繊維織物として炭素繊維織物を用いる場合、炭素繊維織物は、熱硬化性樹脂の含浸及び剛性の点から、繊維重さが90~400g/mのものが好ましい。
 補強材用熱硬化性樹脂は、特に限定されないが、繊維強化成形体10の剛性を高めるためには、それ自体がある程度の剛性を有する必要があり、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合物からなる群より選択することができる。また、繊維強化成形体10に難燃性が求められる場合、補強材用熱硬化性樹脂は難燃性を有することが好ましい。フェノール樹脂は良好な難燃性を有するため、補強材用熱硬化性樹脂として好適なものである。また、芯材用熱硬化性樹脂と補強材用熱硬化性樹脂は同一材料の熱硬化性樹脂であってもよい。
 また、芯材11用樹脂発泡体としてメラミン樹脂を用い、芯材用熱硬化性樹脂及び補強材用熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂を用いると、難燃剤を使用しなくても、ノートパソコン等の携帯機器の筐体用として充分な難燃性を有する繊維強化成形体を得ることができるので好ましい。
 また、繊維強化成形体10の全体における芯材用熱硬化性樹脂及び補強材用熱硬化性樹脂を含むトータルの熱硬化性樹脂の量は、以下の式(B1)で表される樹脂比率R(重量比率)が50~80%、特には55~70%となるようにするのが好ましい。このような樹脂比率とすることにより、繊維強化成形体10を薄肉化しても軽量性及び剛性をより良好にすることができる。
 R=(Wb-Wa)/Wb×100   (B1)
( Wa: 芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 Wb: 熱硬化性樹脂含浸後の芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 R:  樹脂比率)
 なお、樹脂比率の式(B1)における熱硬化性樹脂含浸後の重量は、熱硬化性樹脂を溶剤に溶かして使用した場合には、含浸後に乾燥させて溶剤を除去した後の重量である。
 表面材25は、多孔性シートに補強材用熱硬化性樹脂と芯材用熱硬化性樹脂の少なくとも一方の熱硬化性樹脂(以降、特に補強材用熱硬化性樹脂と芯材用熱硬化性樹脂を区別することなく言う場合は、単に熱硬化性樹脂と呼ぶ)が含浸され硬化されて形成される。また、後述する繊維強化成形体10の製造時の圧縮加熱工程において、多孔性シートに含浸された熱硬化性樹脂が更に多孔性シートの表面から染み出して表面で硬化することにより、表面材25の表面に平滑な樹脂層が形成されている。これにより、表面材25の表面粗さは30μm以下、より好ましくは24μm以下とされている。表面粗さが30μmよりも粗くなると、表面材25の表面に塗装した場合、凹凸が目立ち、良好な塗装表面が得難くなる。また、熱硬化性樹脂が硬化した後に、表面材25の表面が研磨されれば、さらに表面粗さを低下させることができる。
 このように表面材は、セル数8~80個/25mmの連続気泡を有する多孔性シートに熱硬化性樹脂を毛細管現象により染みこませて硬化されて形成されている。したがって、連続気泡を通じて表面に熱硬化性樹脂が染み出しやすくされているので、表面材の表面に染み出た熱硬化性樹脂により平滑な表面が形成される。これにより、表面材の表面粗さを30μm以下とすることができ、表面粗さが小さく外観が良好な繊維強化成形体を得ることができる。
 また、この平滑な表面の大部分は多孔性シートから染み出てきた熱硬化性樹脂であるため、繊維強化成形体と一体であり、塗膜とともに剥がれることがない。また、熱硬化性樹脂は塗膜との密着性が高いため、良好な塗膜密着性を示す。
 多孔性シートは、熱硬化性樹脂の含浸を良好にし、表面に均一な樹脂層を形成するために、連続気泡を有する多孔性の材料から形成される。多孔性シートの材質は特に限定されるものではないが、多孔性であることに加え、圧縮加熱工程における熱で溶けず、孔が埋まらない程度の耐熱性を有するものが好ましい。また、多孔性シートの形態も特に限定されず、織物、不織布、紙、発泡体などから、適宜選択することができる。
 さらに、多孔性シートとして連続気泡を有する樹脂発泡体を採用すると、繊維からなる多孔質体と比べて樹脂の骨格形状が安定して空隙が保たれるため、通気性およびマトリクス樹脂の流動性が良好となり、熱硬化性樹脂が多孔性シートの表面に染み出しやすくなって、平滑な表面を得やすくなる。連続気泡を有する樹脂発泡体の中でも、ウレタン樹脂発泡体からなる多孔性シートは、扱い易く、軽量性に優れ、しかも圧縮により繊維補強材21の繊維織物における織り目の隙間部分等の段差を効果的に緩和することができるので好ましい。
 また、多孔性シートをウレタン樹脂発泡体から構成する場合には、溶解処理や爆発処理などの公知の除膜処理でセル膜を除去することが特に好ましい。セル膜を除去したウレタン樹脂発泡体は液体透過性の良好な連続気泡構造となっているため、圧縮加熱工程において、熱硬化性樹脂が多孔性シートに含浸し、さらに多孔性シートの表面に染み出し易くなる。したがって、熱硬化性樹脂の硬化により芯材11と繊維補強材21及び表面材25の一体化がより確実なものとなると共に、多孔性シートの表面から染み出した熱硬化性樹脂の硬化により平滑な表面を得やすくなる。
 なお、セル膜が除去されていないウレタン樹脂発泡体は、セル膜が残っているため、多孔性シートに用いた場合、熱硬化性樹脂の含浸及び染み出しが良好ではなく、結果として表面の平滑性及び塗装密着性(塗膜の剥がれ難さ)が低下する。
 多孔性シートは、セル数が8~80個/25mm(JIS K6400-1)のものが好ましい。セル数が8個/25mmより少ない場合には、薄いシート状に加工した場合に空隙(気孔)が大きくなり過ぎ、繊維織物の凹凸を埋めるのに必要な量の熱硬化性樹脂を保持することが難しくなる傾向がある。一方、セル数が80個/25mmより多い場合には、逆に空隙が少なくなって熱硬化性樹脂の含浸性が低下し、多孔性シートの表面から熱硬化性樹脂を充分に染み出させることが難しくなる。
 使用する多孔性シートの厚みは、材質によって異なるが、非圧縮状態(繊維強化成形体の製造前)で0.4mm~3.0mm、より好ましくは0.6mm~3.0mmである。非圧縮状態の厚みが0.4mmより小さい場合には、繊維強化成形体10の製造時の圧縮加熱工程において、均一な樹脂層を表面材25の表面に形成し難くなり、繊維強化成形体10の表面の平滑性が低下する。一方、多孔性シートにおける非圧縮状態(繊維強化成形体の製造前)の厚みが3.0mmより大きくなると、繊維強化成形体10の曲げ弾性率の低下を引き起こすと共に、繊維強化成形体10の製造時に多孔性シートから熱硬化性樹脂の染み出しムラが発生し易くなり、表面材25の表面の平滑性が低下する。
 芯材11と繊維補強材21及び表面材25の一体化は、芯材と繊維織物の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含浸あるいは付着させた後に、芯材の少なくとも一面に繊維織物及び多孔性シートを順に積層し、圧縮した状態で熱硬化性樹脂を硬化させることによって行うことができる。
 芯材と繊維織物の両方に熱硬化性樹脂を塗布又は含浸させる場合には、芯材用熱硬化性樹脂と繊維補強材用熱硬化性樹脂とは、同一種類でも異種類でもよいが、芯材11と繊維補強材21との接着性を良好にするには同一種類とするのが好ましい。
 繊維強化成形体10における表面材25の表面には、用途に応じて所定の方法で塗装が施され、塗膜が形成される。塗料としては、ウレタン系・アクリル系・ポリエステル系・酢酸ビニル系等が挙げられ、また塗装方法としては、スプレー塗装、コーター塗装、ディッピング塗装等が挙げられる。塗装量は適宜決定されるが、例えば、膜厚5~40μmの塗膜27を形成することができる。図2に、表面材25の表面に塗装によって塗膜27を設けた繊維強化成形体を示す。塗膜27の表面粗さは25μm以下、より好ましくは20μm未満である。
 なお、繊維補強材21は、芯材11の両面に積層させることが好ましい。両面に繊維補強材21を積層させると、繊維強化成形体の両面の引っ張り強度が向上し、繊維強化成形体全体の曲げ強度が向上する。このとき、引っ張り強度のみを考慮すると、繊維補強材21は繊維強化成形体の最外層に配置することが好ましい。
 しかしながら繊維強化成形体の製造時に、繊維補強材21の繊維織物の表面に熱硬化性樹脂が回りこまないことがあり、表面に凹凸が生じて繊維強化成形体の外観が劣化することがある。そこで、熱硬化性樹脂と相性が良い芯材11よりも薄い表面材(多孔性シート)25を繊維織物の上に配置して、繊維織物の表面に熱硬化性樹脂が回りこむ空隙を形成し、繊維織物を浸透してきた熱硬化性樹脂を多孔性シートが毛細管現象により吸い上げ、多孔性シート表面に染み出した薄い熱硬化性樹脂の層を硬化させることにより、平滑な表面を繊維強化成形体に形成することができる。このようにして、曲げ強度及び外観性を両立させた繊維強化成形体を得ることができる。
 次に、本発明の第1-(1)実施形態から第1-(4)実施形態に係る繊維強化成形体の製造方法を説明する。
(第1-(1)実施形態)
 まず、図3を用いて本発明の第1-(1)実施形態に係る繊維強化成形体の製造方法を説明する。繊維強化成形体10の製造方法は、以下に説明するように含浸工程、積層工程、圧縮加熱工程とからなる。以下に説明する第1-(1)実施形態に係る繊維強化成形体の製造方法では、含浸工程において、繊維織物21Aのみに補強材用熱硬化性樹脂21Bを含浸させる。
 図3の(3-1)に示す含浸工程において、繊維織物21Aに補強材用熱硬化性樹脂21Bを含浸又は付着させ、含浸済み繊維織物21Cを形成する。なお、ここでいう「含浸」とは、図示したように、液状の補強材用熱硬化性樹脂21Bを収容した槽に繊維織物21Aを浸けることのほかに、スプレーやロールコータによって付着あるいは塗布することや、その他の適宜、繊維織物21Aに補強材用熱硬化性樹脂21Bを保持させることをいう。
 繊維織物21A及び補強材用熱硬化性樹脂21Bは、上述に説明した材料を用いる。補強材用熱硬化性樹脂21Bは、未硬化の液状からなる。また、含浸を容易にするためには、補強材用熱硬化性樹脂21Bは溶剤に溶かしたものが好ましく、含浸後に、含浸済み繊維織物21Cを補強材用熱硬化性樹脂21Bの硬化反応を生じない温度で乾燥させることにより、含浸済み繊維織物21Cから溶剤を除去する。
 この含浸工程において、下記式(B1)における樹脂比率Rが50~80%特には55~70%となるように、繊維織物21Aに補強材用熱硬化性樹脂21Bを含浸させることが好ましい。
 R=(Wb-Wa)/Wb×100   (B1)
( Wa: 芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 Wb: 熱硬化性樹脂含浸後の芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 R:  樹脂比率)
 この含浸工程において、繊維織物21Cに含浸した熱硬化性樹脂21Bの重量の合計は、樹脂比率Rの式(B1)におけるWb-Waと等しい値である。なお、樹脂比率Rの式(B1)における熱硬化性樹脂含浸後の重量は、熱硬化性樹脂を溶剤に溶かして使用した場合には、含浸後に乾燥させて溶剤を除去した後の重量である。
 次に図3の(3-2)に示す積層工程において、芯材用部材11Aの両面に、含浸済み繊維織物21Cを配置し、さらに芯材用部材11Aの一方の含浸済み繊維織物21Cの表面に、多孔性シート25Aを配置して積層体10Aを作成する。芯材用部材11A及び多孔性シート25Aに用いる材料は上述したとおりである。なお、ここで用いる多孔性シート25Aは、セル数が8~80個/25mm、厚みが0.4~3.0mmの連続気泡を有するシートである。
 積層作業は、次に行う圧縮加熱工程で用いる下金型(プレス成形用下型)31の上面に、含浸済み繊維織物21C、芯材用部材11A、含浸済み繊維織物21C、多孔性シート25Aの順に重ねて行ってもよい。また、含浸済み繊維織物21Cと芯材用部材11A及び多孔性シート25Aは、平面サイズが同サイズのものが好ましいが、異なっている場合には、後述の圧縮加熱工程後にトリミングすればよい。
 次に、図3の(3-3)に示す圧縮加熱工程において、積層体10Aを下金型31と上金型33により圧縮すると共に加熱する。圧縮程度は、以下の式(A1)で規定される圧縮率Cが200~5000%の範囲、特に好ましくは1000~2600%のものが好ましい。上記圧縮率Cの範囲とすることにより、繊維強化成形体110の薄肉化と剛性の向上が図れる。
 C=(Tb-Ta)/Ta×100   (A1)
( Ta: 圧縮後の芯材用部材の厚み、 Tb: 圧縮前の芯材用部材の厚み、 C: 圧縮率)
 さらに圧縮は、積層体10Aの厚みが0.3~2.0mmとなるようにするのが好ましい。圧縮加熱工程時、下金型31と上金型33間には適宜の位置にスペーサを設置して、下金型31と上金型33の離間距離が所定間隔(積層体10Aの所定圧縮厚み)となるようにされる。また、積層体10Aの加熱方法は特に限定されないが、下金型31と上金型33にヒータ等の加熱手段を設けて、下金型31と上金型33を介して加熱するのが簡単である。加熱温度は、含浸されている補強材用熱硬化性樹脂21Bの硬化反応温度以上とされる。
 圧縮加熱工程時に積層体10Aが圧縮されると、積層体10Aの含浸済み繊維織物21Cから補強材用熱硬化性樹脂21Bが押し出され、含浸済み繊維織物21Cと接している芯材用部材11Aに含浸または付着されると共に多孔性シート25Aにも含浸される。多孔性シート25Aに含浸した補強材用熱硬化性樹脂21Bは、さらに多孔性シート25Aの表面に染み出して硬化し、平滑な表面の樹脂層を形成する。
 このように、セル数8~80個/25mmの連続気泡を有する多孔性シート25Aに熱硬化性樹脂21Bを毛細管現象により染みこませて硬化させて表面材25を形成しているので、連続気泡を通じて表面に熱硬化性樹脂21Bが染み出しやすい。この表面材25の表面に染み出た熱硬化性樹脂21Bにより平滑な表面が形成される。これにより、表面材25の表面粗さを30μm以下とすることができ、表面粗さが小さく外観が良好な繊維強化成形体を得ることができる。また、この平滑な表面は多孔性シート25Aから染み出てきた熱硬化性樹脂21Bから形成されるため、平滑な表面は繊維強化成形体と一体であり、塗膜27とともに剥がれることがない。また、熱硬化性樹脂21Bは塗膜27との密着性が高いため、良好な塗膜密着性を示す。
 圧縮工程時、圧縮後の芯材用部材11A、繊維織物21A、多孔性シート25Aの空間容積を上回る過剰な補強材用熱硬化性樹脂21Bは、金型外部へ押し出される。また、補強材用熱硬化性樹脂21B中に存在する微小なボイドや意図せずにできた微小な空隙は除いて、積層体10Aには実質的に空隙が存在ないように補強材用熱硬化性樹脂21が緻密に充填されている。したがって、積層体10Aの剛性を向上させることができる。
 積層体10Aに含浸された補強材用熱硬化性樹脂21Bは、加熱により硬化反応が開始され、積層体10Aが圧縮された状態で硬化する。なお、芯材用部材11Aが連続気泡を有している場合、芯材用部材11Aには含浸済み繊維織物21Cに含浸された補強材用熱硬化性樹脂21Bが染み出して含浸され、積層体10Aが圧縮された状態で補強材用熱硬化性樹脂21Bが硬化する。また、多孔性シート25Aがウレタン樹脂発泡体からなる場合、多孔性シート25Aも圧縮された状態で補強材用熱硬化性樹脂が硬化する。したがって、芯材用部材11A、繊維織物21A、多孔性シート25Aが補強材用熱硬化性樹脂21Bの硬化によって一体化される。
 これにより、芯材用部材11Aから芯材11が形成され、また、含浸済み繊維織物21Cから繊維補強材21が形成され、多孔性シート25Aからは表面材25が形成され、芯材11と繊維補強材21及び表面材25が補強材用熱硬化性樹脂により一体化して繊維強化成形体10が形成される。
 その後、加熱圧縮を解除すると繊維強化成形体10が得られる。このようにして得られた繊維強化成形体10において、表面材25の表面は、多孔性シート25Aの表面に染み出した補強材用熱硬化性樹脂21Bの硬化によって平滑な表面となっている。
 また、樹脂比率R及び圧縮率Cを上記所定範囲に設定すると、軽く剛性の高い繊維強化成形体を提供することができる。このとき、高い圧縮率を実現するために、芯材用部材11Aには、樹脂発泡体を用いることが好ましい。
 また、芯材用部材11Aとして連続気泡を有する芯材部材を用いると、芯材用部材11Aの連続気泡構造に熱硬化性樹脂21Bが付着することにより、芯材用部材11Aに熱硬化性樹脂21Bが均一に分散する。この状態で熱硬化性樹脂21Bが硬化することにより、熱硬化性樹脂21Bが芯材用部材11Aに緻密に充填され、曲げ強度及び芯材と繊維補強材21との接着強度が向上された繊維強化成形体を得ることができる。
 また、上記式(A1)及び(B1)で定義される圧縮率C及び樹脂比率Rがそれぞれ、200~5000%、50~80%の範囲内に設定すれば、繊維強化成形体中に含まれる微小な空隙の大きさを小さくすることができる。また、上記圧縮率C及び樹脂比率Rを所定範囲内に設定し、かつ芯材用部材11Aとして樹脂発泡体を採用すると、熱硬化性樹脂21B中に分散する樹脂発泡体の発泡樹脂骨格の均一性が高まり、繊維強化成形体の強度が均一化される。つまり、繊維強化成形体の強度の弱い部位がなくなる。このとき、樹脂発泡体が圧縮された状態で硬化されて繊維強化成形体が製造されると、樹脂発泡体の骨格同士の距離は圧縮前の骨格同士の距離よりも狭まり、樹脂発泡体の骨格も繊維強化成形体の厚み方向に扁平な形状となっている。
(第1-(2)実施形態)
 次に、図4を用いて本発明の第1-(2)実施形態に係る繊維強化成形体及びその製造方法を説明する。
 上記第1-(1)実施形態では、含浸工程において繊維織物21Aに補強材用熱硬化性樹脂21Bを含浸させ含浸済み繊維織物21Cを形成していた。これに対して第1-(2)実施形態では、含浸工程において、芯材用部材11Aに芯材用熱硬化性樹脂11Bを含浸させ、含浸済み芯材用部材11Cを形成する。
 芯材用部材11Aに連続気泡を有する樹脂発泡体を採用する場合には、芯材用部材11Aに芯材用熱硬化性樹脂11Bを含浸させる。一方、芯材用部材11Aとして、含浸の難しい部材、例えば非多孔質の部材を採用する場合は、芯材用部材11Aの表面に芯材用熱硬化性樹脂11Bを付着させるようにしてもよい。なお以下の説明では、特に断りがない限り、芯材用部材11Aの表面に芯材用熱硬化性樹脂11Bを付着させることも、芯材用部材11Aに芯材用熱硬化性樹脂11Bを含浸させる概念を含むものとする。
 芯材用部材11A及び芯材用熱硬化性樹脂11Bは、繊維強化成形体10において説明したとおりである。含浸工程に用いる芯材用熱硬化性樹脂11Bは、未硬化の液状からなる。また、含浸を容易にするため、芯材用熱硬化性樹脂11Bは溶剤に溶かしたものが好ましく、含浸後に、含浸済み芯材用部材11Cを芯材用熱硬化性樹脂11Bの硬化反応を生じない温度で乾燥させて含浸済み芯材用部材11Cから溶剤を除去する。
 含浸方法は、液状の芯材用熱硬化性樹脂11Bを収容した槽に芯材用部材11Aを浸ける方法、スプレーにより塗布する方法、ロールコータにより塗布する方法等、適宜の方法により行う。芯材用部材11Aに、上記した樹脂比率Rが、50~80%、特には55~70%となるように芯材用熱硬化性樹脂11Bを含浸あるいは付着させることが好ましい。この含浸工程において、芯材用部材11Aに含浸した芯材用熱硬化性樹脂11Bの重量は、樹脂比率の式(B1)におけるWb-Waと等しい値である。なお、樹脂比率の式における含浸後の重量は、熱硬化性樹脂を溶剤に溶かして使用した場合には、含浸後に乾燥させて溶剤を除去した後の重量である。
 図4の(4-2)に示す積層工程では、含浸済み芯材用部材11Cの両面に繊維織物21Aを配置し、さらに含浸済み芯材用部材11Cの一方の側の面における繊維織物21Aの表面に多孔性シート25Aを配置して積層体10Bを得る。繊維織物21A及び多孔性シート25Aは、繊維強化成形体10において説明したとおりである。
 なお、積層作業は、次に行う圧縮加熱工程で用いる下金型31の上面に、繊維織物21A、含浸済み芯材用部材11C、繊維織物21A、多孔性シート25Aの順に重ねて行ってもよい。また、含浸済み芯材用部材11Cと繊維織物21A及び多孔性シート25Aは、平面サイズが同サイズのものが好ましいが、異なっている場合には、後述の圧縮加熱工程の後にトリミングすればよい。
 図4の(4-3)に示す圧縮加熱工程では、下金型31と上金型33により、積層体10Bを圧縮しながら加熱する。圧縮程度は、以下の式(A1)で規定される圧縮率Cが200~5000%の範囲、特に好ましくは1000~2600%のものが好ましい。上記圧縮率Cの範囲とすることにより、繊維強化成形体110の薄肉化と剛性の向上が図れる。
 C=(Tb-Ta)/Ta×100   (A1)
( Ta: 圧縮後の芯材用部材の厚み、 Tb: 圧縮前の芯材用部材の厚み、 C: 圧縮率)
 さらに圧縮は、積層体10Bの厚みが0.3~2.0mmとなるようにするのが好ましい。圧縮加熱工程時、下金型31と上金型33間には適宜の位置にスペーサを設置して、下金型31と上金型33との離間距離が所定間隔(積層体の所定圧縮厚み)となるようにされる。また、積層体の加熱方法は特に限定されないが、下金型31と上金型33にヒータ等の加熱手段を設けて、下金型31と上金型33を介して行うのが簡単である。加熱温度は、含浸されている芯材用熱硬化性樹脂11Bの硬化反応温度以上とされる。
 圧縮加熱工程時に積層体10Bが圧縮されると、芯材用部材11Aが連続気泡を有する樹脂発泡体からなる場合には、含浸済み芯材用部材11Cから芯材用熱硬化性樹脂11Bが押し出され、含浸済み芯材用部材11Cと接している繊維織物21Aに含浸され、さらには多孔性シート25Aに含浸される。一方、芯材用部材11Aが含浸の難しい部材、例えば非多孔質の部材からなる場合には、圧縮によって、芯材用熱硬化性樹脂11Bが、付着済み芯材用部材11Cの表面から、繊維織物21Aに含浸され、さらには多孔性シート25Aに含浸される。
 多孔性シート25Aに含浸された芯材用熱硬化性樹脂11Bは、圧縮によって多孔性シート25Aの表面に染み出して硬化し、樹脂層からなる平滑な表面を形成する。
 このように、セル数8~80個/25mmの連続気泡を有する多孔性シート25Aに熱硬化性樹脂11Bを毛細管現象により染みこませて硬化させて表面材25を形成しているので、連続気泡を通じて表面に熱硬化性樹脂11Bが染み出しやすい。この表面材25の表面に染み出た熱硬化性樹脂11Bにより平滑な表面が形成される。これにより、表面材25の表面粗さを30μm以下とすることができ、表面粗さが小さく外観が良好な繊維強化成形体を得ることができる。また、この平滑な表面は多孔性シート25Aから染み出てきた熱硬化性樹脂11Bから形成されるため、平滑な表面は繊維強化成形体と一体であり、塗膜27とともに剥がれることがない。また、熱硬化性樹脂11Bは塗膜27との密着性が高いため、良好な塗膜密着性を示す。
 圧縮時に、圧縮後の芯材用部材11A、繊維織物21A、多孔性シート25Aの空間容積を上回る過剰な芯材用熱硬化性樹脂11Bは、金型外部へ押し出される。また、芯材用熱硬化性樹脂11B中に存在する微小なボイドや意図せずにできた微小な空隙は除いて実質的に空隙が存在しないように、積層体10Bには芯材用熱硬化性樹脂11Bが緻密に充填される。これにより繊維強化成形体10の剛性を向上させることができる。
 積層体10Bの全体に含浸された芯材用熱硬化性樹脂11Bは、加熱により硬化反応が開始され、圧縮状態で硬化される。なお、芯材用部材11Aが連続気泡を有する樹脂発泡体からなる場合、圧縮された状態で芯材用熱硬化性樹脂11Bが硬化する。また、多孔性シート25Aがウレタン樹脂発泡体からなる場合、多孔性シート25Aも圧縮された状態で芯材用熱硬化性樹脂11Bが硬化する。
 以上の圧縮加熱工程により、含浸済み芯材用部材11Cから芯材11が形成され、また、繊維織物21Aから繊維補強材21が形成され、多孔性シート25Aから表面材25が形成され、芯材11と繊維補強材21及び表面材25が一体化して繊維強化成形体10が形成される。その後、加熱圧縮を解除して繊維強化成形体10を得る。このようにして得られた繊維強化成形体10の表面材25の表面には、多孔性シート25Aの表面に染み出した芯材用熱硬化性樹脂11Bの硬化によって平滑な表面を有する樹脂層が形成されている。
 また、樹脂比率R及び圧縮率Cを上記所定範囲に設定すると、軽く剛性の高い繊維強化成形体を提供することができる。このとき、高い圧縮率を実現するために、芯材用部材11Aには、樹脂発泡体を用いることが好ましい。
 また、芯材用部材11Aとして連続気泡を有する芯材部材を用いると、芯材用部材11Aの連続気泡構造に熱硬化性樹脂11Bが付着することにより、芯材用部材11Aに熱硬化性樹脂11Bが均一に分散する。この状態で熱硬化性樹脂11Bが硬化することにより、熱硬化性樹脂11Bが芯材用部材11Aに緻密に充填され、曲げ強度及び芯材と繊維補強材21との接着強度が向上された繊維強化成形体を得ることができる。
 また、上記式(A1)及び(B1)で定義される圧縮率C及び樹脂比率Rがそれぞれ、200~5000%、50~80%の範囲内に設定すれば、繊維強化成形体中に含まれる微小な空隙の大きさを小さくすることができる。また、上記圧縮率C及び樹脂比率Rを所定範囲内に設定し、かつ芯材用部材11Aとして樹脂発泡体を採用すると、熱硬化性樹脂11B中に分散する樹脂発泡体の発泡樹脂骨格の均一性が高まり、繊維強化成形体の強度が均一化される。つまり、繊維強化成形体の強度の弱い部位がなくなる。このとき、樹脂発泡体が圧縮された状態で硬化されて繊維強化成形体が製造されると、樹脂発泡体の骨格同士の距離は圧縮前の骨格同士の距離よりも狭まり、樹脂発泡体の骨格も繊維強化成形体の厚み方向に扁平な形状となっている。
(第1-(3)実施形態)
 次に、図5を用いて本発明の第1-(3)実施形態に係る繊維強化成形体の製造方法を説明する。上述した第1-(1),第1-(2)実施形態では含浸工程において芯材用部材11Aまたは繊維織物21Aのいずれか一方に熱硬化性樹脂11B,21Bを含浸させていた。しかし、本実施形態における含浸工程では、図5の(5-1)に示すように、芯材用部材11Aに芯材用熱硬化性樹脂11Bを含浸させて含浸済み芯材用部材11Cを得て、さらに、繊維織物21Aにも補強材用熱硬化性樹脂21Bを含浸させて含浸済み繊維織物21Cを形成している。
 芯材用部材11A、芯材用熱硬化性樹脂11B、繊維織物21A、補強材用熱硬化性樹脂21Bは、繊維強化成形体10において説明したとおりである。含浸時に用いる熱硬化性樹脂11B,21Bは、未硬化の液状からなる。
 また、含浸を容易にするため、熱硬化性樹脂11B,21Bは溶剤に溶かしたものが好ましく、含浸後に、含浸済み芯材用部材11C及び含浸済み繊維織物21Cを、熱硬化性樹脂11B,21Bの硬化反応を生じない温度で乾燥させて含浸済み芯材用部材11C及び含浸済み繊維織物21Cから溶剤を除去する。含浸方法は例えば、液状の熱硬化性樹脂11B,21Bを収容した槽に芯材用部材11Aあるいは繊維織物21Aを浸ける方法、スプレーにより塗布する方法、ロールコータにより塗布する方法等、適宜の方法を挙げることができる。
 含浸工程において、芯材用部材11Aへの芯材用熱硬化性樹脂11Bの含浸と、繊維織物21Aへの補強材用熱硬化性樹脂21Bの含浸は、樹脂比率が、50~80%、特には55~70%となるようにすることが好ましい。この含浸工程において、芯材用部材11Aに含浸した芯材用熱硬化性樹脂11Bの重量と繊維織物21Aに含浸した熱硬化性樹脂21Bの重量の合計は、樹脂比率の式(B1)におけるWb-Waと等しい値である。なお、樹脂比率の式における含浸後の重量は、熱硬化性樹脂を溶剤に溶かして使用した場合には、含浸後に乾燥させて溶剤を除去した後の重量である。
 図5の(5-2)に示す積層工程において、含浸済み芯材用部材11Cの両面に、含浸済み繊維織物21Cを配置し、さらに含浸済み芯材用部材11Cの一方の面における含浸済み繊維織物21Cの表面に多孔性シート25Aを配置して積層体10Cとする。多孔性シート25Aは繊維強化成形体10において説明したとおりである。
 なお、積層作業は、次に行う圧縮加熱工程で用いる下金型31の上面に、含浸済み繊維織物21C、含浸済み芯材用部材11C、含浸済み繊維織物21C、多孔性シート25Aの順に重ねて行ってもよい。また、含浸済み芯材用部材11Cと含浸済み繊維織物21C及び多孔性シート25Aは、平面サイズが同サイズのものが好ましいが、異なっている場合には、後述の圧縮加熱工程後、最終的にトリミングすればよい。
 次に図5の(5-3)に示す圧縮加熱工程において、下金型31と上金型33により、積層体10Cを圧縮すると共に加熱する。圧縮程度は、以下の式(A1)で規定される圧縮率が200~5000%の範囲、特に好ましくは1000~2600%のものが好ましい。上記圧縮率の範囲とすることにより、繊維強化成形体110の薄肉化と剛性の向上が図れる。
 C=(Tb-Ta)/Ta×100   (A1)
( Ta: 圧縮後の芯材用部材の厚み、 Tb: 圧縮前の芯材用部材の厚み、 C: 圧縮率)
 さらに圧縮は、積層体10Cの厚みが0.3~2.0mmとなるようにするのが好ましい。圧縮加熱工程時、下金型31と上金型33間には適宜の位置にスペーサを設置して、下金型31と上金型33との離間距離が所定間隔(積層体の所定圧縮厚み)となるように設定する。
 また、加熱方法は特に限定されないが、下金型31と上金型33にヒータ等の加熱手段を設けて、下金型31と上金型33を介して行うのが簡単である。加熱温度は、含浸している熱硬化性樹脂の硬化反応温度以上とされる。
 圧縮加熱工程における圧縮により、含浸済み繊維織物21Cの補強材用熱硬化性樹脂21Bと含浸済み芯材用部材11Cの芯材用熱硬化性樹脂11Bとを確実に接触させると共に、補強材用熱硬化性樹脂21Bを多孔性シート25Aに確実に含浸させることができる。また、多孔性シート25Aに含浸した補強材用熱硬化性樹脂21Bは、多孔性シート25Aの表面に染み出して平滑な表面を有する樹脂層を形成する。
 このように、セル数8~80個/25mmの連続気泡を有する多孔性シート25Aに熱硬化性樹脂11B,21Bを毛細管現象により染みこませて硬化させて表面材25を形成しているので、連続気泡を通じて表面に熱硬化性樹脂11B,21Bが染み出しやすい。この表面材25の表面に染み出た熱硬化性樹脂11B,21Bにより平滑な表面が形成される。これにより、表面材25の表面粗さを30μm以下とすることができ、表面粗さが小さく外観が良好な繊維強化成形体を得ることができる。また、この平滑な表面は多孔性シート25Aから染み出てきた熱硬化性樹脂11B,21Bから形成されるため、平滑な表面は繊維強化成形体と一体であり、塗膜27とともに剥がれることがない。また、熱硬化性樹脂11B,21Bは塗膜27との密着性が高いため、良好な塗膜密着性を示す。
 また、圧縮後の芯材用部材11A、繊維織物21A、多孔性シート25Aの空間容積を上回る過剰な熱硬化性樹脂11B,21Bは、型外部へ押し出される。熱硬化性樹脂11B,21B中に存在する微小なボイドや意図せずにできた微小な空隙を除いて、繊維強化成形体10には実質的に空隙が存在しないように熱硬化性樹脂11B,21Bが緻密に充填される。これにより、繊維強化成形体の剛性が向上される。
 そして圧縮加熱工程における加熱により、熱硬化性樹脂11B,21Bは硬化反応が開始され、積層体10Cは圧縮状態で硬化される。なお、芯材用部材11Aは、連続気泡を有する樹脂発泡体からなる場合、圧縮された状態で芯材用熱硬化性樹脂11Bが硬化する。また、多孔性シート25Aがウレタン樹脂発泡体からなる場合、多孔性シート25Aも圧縮された状態で補強材用熱硬化性樹脂21Bが硬化する。
 それにより、含浸済み芯材用部材11Cから芯材11が形成され、また、含浸済み繊維織物21Cから繊維補強材21が形成され、多孔性シート25Aから表面材25が形成され、芯材11と繊維補強材21及び表面材25が一体化して繊維強化成形体10が形成される。その後、加熱圧縮を解除して繊維強化成形体10を得る。このようにして得られた繊維強化成形体10の表面材25の表面には、多孔性シート25Aの表面に染み出した熱硬化性樹脂の硬化によって平滑な表面を有する樹脂層が形成されている。
 また、樹脂比率R及び圧縮率Cを上記所定範囲に設定すると、軽く剛性の高い繊維強化成形体を提供することができる。このとき、高い圧縮率を実現するために、芯材用部材11Aには、樹脂発泡体を用いることが好ましい。
 また、芯材用部材11Aとして連続気泡を有する芯材部材を用いると、芯材用部材11Aの連続気泡構造に熱硬化性樹脂11B,21Bが付着することにより、芯材用部材11Aに熱硬化性樹脂11B,21Bが均一に分散する。この状態で熱硬化性樹脂11B,21Bが硬化することにより、熱硬化性樹脂11B,21Bが芯材用部材11Aに緻密に充填され、曲げ強度及び芯材と繊維補強材との接着強度が向上された繊維強化成形体を得ることができる。
 また、上記式(A1)及び(B1)で定義される圧縮率C及び樹脂比率Rがそれぞれ、200~5000%、50~80%の範囲内に設定すれば、繊維強化成形体中に含まれる微小な空隙の大きさを小さくすることができる。また、上記圧縮率C及び樹脂比率Rを所定範囲内に設定し、かつ芯材用部材11Aとして樹脂発泡体を採用すると、熱硬化性樹脂11B,21B中に分散する樹脂発泡体の発泡樹脂骨格の均一性が高まり、繊維強化成形体の強度が均一化される。つまり、繊維強化成形体の強度の弱い部位がなくなる。このとき、樹脂発泡体が圧縮された状態で硬化されて繊維強化成形体が製造されると、樹脂発泡体の骨格同士の距離は圧縮前の骨格同士の距離よりも狭まり、樹脂発泡体の骨格も繊維強化成形体の厚み方向に扁平な形状となっている。
(第1-(4)実施形態)
 次に、図6を用いて本発明の第1-(4)実施形態に係る繊維強化成形体及びその製造方法を説明する。
 まず、図6の(6-1)に示す含浸工程において、2枚の繊維織物21Aに補強材用熱硬化性樹脂21Bを含浸させ、2枚の含浸済み繊維織物21Cを作成する。次に、2枚の含浸済み繊維織物21Cにそれぞれ多孔性シート25Aを積層させる。更に、補強材用熱硬化性樹脂21Bに含まれていた溶剤を除去させるために、補強材用熱硬化性樹脂21Bが硬化しない温度で乾燥させ、半硬化状態の2枚のプリプレグ20を作成する。この半硬化状態のプリプレグ20は、繊維織物21Aと多孔性シート25Aとがある程度の強度で接着されており、取り扱いが容易である。また、繊維織物21Aを多孔性シート25Aに積層した状態で、塗布スプレーや塗布ローラーによって、繊維織物21Aに熱硬化性樹脂21Bを塗布させ、前記含浸済み炭素繊維織物21Cを成形すると同時に、プリプレグ20を作成しても良い。プリプレグ20は長尺の繊維織物と多孔シートから作成し、長尺のプリプレグをカットして成形しても良い。
 なお、ここで繊維織物21Aの他に、芯材用部材11Aにも芯材用熱硬化性樹脂11Bを含浸させて、含浸済み芯材用部材11Cとしておいても良い。このとき、補強材用熱硬化性樹脂21B及び芯材用熱硬化性樹脂11Bを同一材料とすると、芯材11と繊維補強材21との密着性が高まるので好ましい。
 この含浸工程において、芯材用部材11Aへの芯材用熱硬化性樹脂11Bの含浸及び/又は、繊維織物21Aへの熱硬化性樹脂21Bの含浸は、上記式(B1)で規定される樹脂比率Rが、50~80%、特には55~70%となるように含浸させることが好ましい。
 また、芯材用部材11Aに含浸した芯材用熱硬化性樹脂11Bの重量及び/又は繊維織物21Aに含浸した熱硬化性樹脂21Bの重量は、樹脂比率の上記式(B1)におけるWb(=熱硬化性樹脂含浸後の芯材用部材(熱硬化性樹脂発泡体)と繊維織物(炭素繊維織物)と多孔性シートの合計重量)-Wa(=熱硬化性樹脂含浸前の芯材用部材(熱硬化性樹脂発泡体)と繊維織物(炭素繊維織物)と多孔性シートの合計重量)と等しい値である。なお、樹脂比率の式(B1)における含浸後の重量は、熱硬化性樹脂を溶剤に溶かして使用した場合には、含浸後に乾燥させて溶剤を除去した後の重量である。
 なお、芯材用部材11A、繊維織物21A、多孔性シート25A、芯材用熱硬化性樹脂11B、補強材用熱硬化性樹脂21Bに用いる材料は、上述の実施形態と同様の材料を用いることができる。
 次に、図6の(6-2)に示す積層工程において、2枚のプリプレグ20を芯材用部材11Aの両面に積層させて積層体10Dを作成する。ここで、それぞれのプリプレグ20は、含浸済み繊維織物21Cが芯材用部材11Aに接するように芯材用部材11Aに積層させる。
 なお、図6の(6-2)においては、説明のために2枚のプリプレグ20と芯材用部材11Aとの間を離間させているが、実際には離間させることなく両者を積層させる。なお、この積層工程は、後述する圧縮加熱工程時に用いる金型31,33内でプリプレグ20及び芯材用部材11Aを積層させると、金型内に積層体10Dを配置する工程を省くことができるので好ましい。
 次に、図6の(6-3)に示す圧縮加熱工程において、積層体10Dを圧縮し加熱する。これにより、下から順に表面材25、繊維補強材21、芯材11、繊維補強材21、表面材25と積層された繊維強化成形体が得られる。
 この圧縮加熱工程は、例えば、図示したように下金型31と上金型33との間に積層体10Dを配置し、下金型31と上金型33との離間距離が所定距離となるまで両者を互いに接近させ、更に下金型31と上金型33により積層体10Dを加熱することにより行うことができる。圧縮は、式(A1)により得られる圧縮率が200~5000%、特に好ましくは1000~2600%となるように調整するのが好ましく、さらに圧縮は、積層体10Dの厚みが0.3~2.0mmとなるようにするのが好ましい。
 また、下金型31と上金型33との離間距離を調整することにより、圧縮率を自在に設定することができる。下金型31と上金型33との離間距離は、下金型31と上金型33との間に調整用スペーサを介在させることにより、容易に調整することができる。
 このように圧縮加熱工程において、積層体10Dを圧縮することにより、含浸済み繊維織物21Cから補強材用熱硬化性樹脂21Bが芯材用部材11A及び多孔性シート25に染み出す。このような圧縮状態で積層体10Dを加熱することにより、芯材用部材11Aと繊維織物21Aと多孔性シート25とが補強材用熱硬化性樹脂21Bの硬化によって一体化される。
 このように、セル数8~80個/25mmの連続気泡を有する多孔性シート25Aに熱硬化性樹脂21Bを毛細管現象により染みこませて硬化させて表面材25を形成しているので、連続気泡を通じて表面に熱硬化性樹脂11B,21Bが染み出しやすい。この表面材25の表面に染み出た熱硬化性樹脂11B,21Bにより平滑な表面が形成される。これにより、表面材25の表面粗さを30μm以下とすることができ、表面粗さが小さく外観が良好な繊維強化成形体を得ることができる。また、この平滑な表面は多孔性シート25Aから染み出てきた熱硬化性樹脂11B,21Bから形成されるため、平滑な表面は繊維強化成形体と一体であり、塗膜27とともに剥がれることがない。また、熱硬化性樹脂11B,21Bは塗膜27との密着性が高いため、良好な塗膜密着性を示す。
 また、樹脂比率R及び圧縮率Cを上記所定範囲に設定すると、軽く剛性の高い繊維強化成形体を提供することができる。このとき、高い圧縮率を実現するために、芯材用部材11Aには、樹脂発泡体を用いることが好ましい。
 また、芯材用部材11Aとして連続気泡を有する芯材部材を用いると、芯材用部材11Aの連続気泡構造に熱硬化性樹脂11B,21Bが付着することにより、芯材用部材11Aに熱硬化性樹脂11B,21Bが均一に分散する。この状態で熱硬化性樹脂11B,21Bが硬化することにより、熱硬化性樹脂11B,21Bが芯材用部材11Aに緻密に充填され、曲げ強度及び芯材と繊維補強材との接着強度が向上された繊維強化成形体を得ることができる。
 また、上記式(A1)及び(B1)で定義される圧縮率C及び樹脂比率Rがそれぞれ、200~5000%、50~80%の範囲内に設定すれば、繊維強化成形体中に含まれる微小な空隙の大きさを小さくすることができる。また、上記圧縮率C及び樹脂比率Rを所定範囲内に設定し、かつ芯材用部材11Aとして樹脂発泡体を採用すると、熱硬化性樹脂11B,21B中に分散する樹脂発泡体の発泡樹脂骨格の均一性が高まり、繊維強化成形体の強度が均一化される。つまり、繊維強化成形体の強度の弱い部位がなくなる。このとき、樹脂発泡体が圧縮された状態で硬化されて繊維強化成形体が製造されると、樹脂発泡体の骨格同士の距離は圧縮前の骨格同士の距離よりも狭まり、樹脂発泡体の骨格も繊維強化成形体の厚み方向に扁平な形状となっている。
 このように、第1-(4)実施形態に係る製造方法によれば、多孔性シート25が積層体10Dの両面に配置された繊維強化成形体を容易に作成できるので、両面を意匠面として用いる繊維強化成形体に好適である。
(変形例)
 なお、上述の第1-(4)実施形態に係る製造方法の説明では、積層工程にて、芯材用部材11Aに含浸済み繊維織物21Cが接するようにプリプレグ20を芯材用部材11Aに積層させたが、本発明はこれに限られない。
 図7の変形例に示すように、一方のプリプレグ20は含浸済み繊維織物21Cが芯材用部材11Aに接するように、他方のプリプレグ20は多孔性シート25Aが芯材用部材11Aに接するように、それぞれ芯材用部材11Aの両面に積層させて積層体10Eを作成してもよい。なお、この変形例に係る繊維強化成形体は、芯材11が芯材用部材11Aと多孔性シート25Aの2つの芯材用部材の層(芯材用樹脂発泡体の層)から構成されているとも言える。このように、繊維強化成形体は複数枚の芯材用部材(芯材用樹脂発泡体)から芯材11を構成してもよい。
 なお、この変形例に係る繊維強化成形体の製造方法は、片側のみを意匠面として用いる繊維強化成形体に好適である。更に、プリプレグ20と含浸済み炭素繊維織物21Cを別々に準備する必要がないので、製造コストを低減することができる。また、繊維強化成形体の片面が繊維補強材で覆われるため、所望の曲げ剛性を有する繊維強化成形体を得ることができる。
 上述の各実施形態で示したように、含浸工程では、芯材用部材11Aと繊維織物21Aの少なくとも一方に熱硬化性樹脂11B,21Bを含浸させ、多孔性シート25Aには熱硬化性樹脂11B,21Bを含浸させず、その後の加熱圧縮工程において初めて多孔性シート25Aに熱硬化性樹脂11B,21Bを含浸させている。そのため、積層工程において多孔性シート25Aを弛みなく積層することができ、皺が生じることも防ぐことができる。
 また、図2に示したように、表面材25の表面に塗膜27を設ける場合には、各実施形態における圧縮加熱工程後に、塗装工程を行って表面材25の表面に塗膜27を形成する。塗装工程では、スプレー塗装、コーター塗装、ディッピング塗装等によって、表面材25の表面に塗装を施した後、乾燥させて塗膜27を表面材の表面に形成する。塗料は特に限定されるものではなく、のように、ウレタン系・アクリル系・ポリエステル系・酢酸ビニル系等を挙げることができ、また、所定膜厚、例えば膜厚5~40μm程度となるように塗装が施される。
 以上、本発明の一側面によれば、
 芯材と、
 前記芯材の少なくとも一面に積層された繊維補強材と、
 前記繊維補強材に積層された表面材と、を備え、
 前記芯材と前記繊維補強材及び前記表面材とが一体化された繊維強化成形体であって、
 前記繊維補強材は、繊維織物と、前記繊維織物に含浸されて硬化された熱硬化性樹脂とを有し、
 前記表面材は、セル数8~80個/25mmの連続気泡を有する多孔性シートと、前記多孔性シートに含浸されて硬化された前記熱硬化性樹脂とを有し、
 前記表面材の表面粗さRzは30μm以下であることを特徴とする繊維強化成形体が提供される。
 以上の本発明に係る繊維強化成形体によれば、表面材の連続気泡を通じて表面に熱硬化性樹脂が染み出しやすくされているので、表面材の表面に染み出た熱硬化性樹脂により平滑な表面が形成される。これにより、表面材の表面粗さを30μm以下とすることができ、表面粗さが小さく外観が良好な繊維強化成形体を得ることができる。
 また、この平滑な表面の大部分は多孔性シートから染み出てきた熱硬化性樹脂であるため、繊維強化成形体と一体であり、塗膜とともに剥がれることがない。また、熱硬化性樹脂は塗膜との密着性が高いため、本発明に係る繊維強化成形体は良好な塗膜密着性を示す。
 また、本発明の一側面によれば、
 芯材用部材を有する芯材と、
 前記芯材の少なくとも一面に積層され、繊維織物を有する繊維補強材と、
 前記繊維補強材に積層され、多孔性シートを有する表面材と、を備えた繊維強化成形体の製造方法であって、
 前記芯材用部材と前記繊維織物の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程と、
 前記芯材用部材の少なくとも一面に前記繊維織物とセル数が8~80個/25mm、厚みが0.4~3.0mmの連続気泡を有する前記多孔性シートとをこの順で積層させる積層工程と、
 前記芯材用部材と前記繊維織物と前記多孔性シートとを圧縮しながら加熱することにより、前記熱硬化性樹脂を前記芯材用部材と前記繊維織物と前記多孔性シートとに含浸させて硬化させ、前記芯材と前記繊維補強材と前記表面材とを一体化させる圧縮加熱工程と、を有することを特徴とする繊維強化成形体の製造方法が提供される。
 以上の本発明に係る繊維強化成形体の製造方法によれば、上述のように外観性に優れた繊維強化成形体を容易に得ることができる。
 さらに本発明の別の一側面によれば、
 連続気泡を有する芯材用部材を有する芯材と、
 前記芯材の両面に積層され、繊維織物を有する繊維補強材と、
 前記繊維補強材に積層され、多孔性シートを有する表面材と、を備え、
 前記芯材、前記繊維補強材及び前記表面材とが熱硬化性樹脂によって一体化された繊維強化成形体であって、
 前記芯材は、前記芯材用部材に前記熱硬化性樹脂を含浸させ前記芯材用部材を圧縮した状態で前記熱硬化性樹脂が硬化したものであって、以下の式(A1)で規定される圧縮率Cが200~5000%の範囲のものからなり、
 前記熱硬化性樹脂は、以下の式(B1)で規定される樹脂比率Rが50~80%の範囲にあり、
 繊維強化成形体の曲げ弾性率が30GPa以上であることを特徴とする繊維強化成形体が提供される。
 C=(Tb-Ta)/Ta×100   (A1)
( Ta: 圧縮後の芯材用部材の厚み、 Tb: 圧縮前の芯材用部材の厚み、 C: 圧縮率)
 R=(Wb-Wa)/Wb×100   (B1)
( Wa: 芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 Wb: 熱硬化性樹脂含浸後の芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 R:  樹脂比率)
 上記の繊維強化成形体であって、
 前記多孔性シートが、セル膜を除去したウレタン樹脂発泡体からなっていてもよい。
 上記の繊維強化成形体であって、
 前記芯材用部材が、ウレタン樹脂発泡体又はメラミン樹脂発泡体からなっていてもよい。
 上記の繊維強化成形体であって、
 前記芯材用部材には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合物からなる群より選択された前記熱硬化性樹脂が含浸されていてもよい。
 上記の繊維強化成形体であって、
 前記繊維補強材には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合物からなる群より選択された前記熱硬化性樹脂が含浸されていてもよい。
 上記の繊維強化成形体であって、
 前記芯材用部材と前記繊維補強材には、同一材料からなる前記熱硬化性樹脂が含浸されていてもよい。
 上記の繊維強化成形体であって、
 前記式(A1)で規定される圧縮率Cが1000~2600%であってもよい。
上記の繊維強化成形体であって、
芯材となる圧縮前の前記芯材用部材と前記多孔性シートの合計厚みに対する、表面材となる圧縮前の前記多孔シートの厚みの比が2~30%であってもよい。
 以上の本発明に係る繊維強化成形体によれば、樹脂比率及び圧縮率を所定範囲に設定したため、軽く剛性の高い繊維強化成形体を提供することができる。また、芯材用部材の連続気泡構造に熱硬化性樹脂が付着することにより、芯材用部材に熱硬化性樹脂が均一に分散する。この状態で熱硬化性樹脂が硬化することにより、熱硬化性樹脂が芯材用部材に緻密に充填され、曲げ強度及び芯材と繊維補強材との接着強度が向上された繊維強化成形体を得ることができる。
 さらに本発明の別の一側面によれば、
 連続気泡を有する芯材用部材を有する芯材と、
 前記芯材の両面に積層され、繊維織物を有する繊維補強材と、
 前記繊維補強材の少なくとも一面に積層され、連続気泡を有する多孔性シートを有する表面材と、を備えた繊維強化成形体の製造方法であって、
 前記芯材用部材と前記繊維織物の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程と、
 前記芯材用部材の両面に前記繊維織物を積層し、
積層した前記繊維織物の少なくとも一面に前記多孔性シートを積層する積層工程と、
 前記芯材用部材と前記繊維織物と前記多孔性シートとを圧縮しながら加熱することにより、前記熱硬化性樹脂を前記芯材用部材と前記繊維織物と前記多孔性シートとに含浸させて硬化させ、前記芯材と前記繊維補強材と前記表面材とを一体化する圧縮加熱工程と、を有し、
 前記含浸工程における含浸は、以下の式(B1)で規定される樹脂比率Rが50~80%の範囲となるように行い、
 前記圧縮加熱工程における圧縮は、以下の式(A1)で規定される圧縮率Cが200~5000%となるように圧縮することを特徴とする繊維強化成形体の製造方法が提供される。
 C=(Tb-Ta)/Ta×100   (A1)
( Ta: 圧縮後の芯材用部材の厚み、 Tb: 圧縮前の芯材用部材の厚み、 C: 圧縮率)
 R=(Wb-Wa)/Wb×100   (B1)
( Wa: 芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 Wb: 熱硬化性樹脂含浸後の芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 R:  樹脂比率)
 上記の繊維強化成形体の製造方法であって、
 前記芯材用部材の圧縮率が1000~2600%であってもよい。
 上記の繊維強化成形体の製造方法であって、
 前記多孔性シートが、セル膜を除去したウレタン樹脂発泡体からなっていてもよい。
 上記の繊維強化成形体の製造方法であって、
 前記含浸工程において、前記芯材用部材と前記繊維織物の両方に、同一材料からなる前記熱硬化性樹脂を含浸させてもよい。
 上記の繊維強化成形体の製造方法であって、
 前記積層工程において、
  前記熱硬化性樹脂が含浸された前記繊維織物と前記多孔性シートとが積層された2つのプリプレグを作成し、
  これらの前記プリプレグを、前記繊維織物が前記芯材用部材に接するように、前記芯材用部材の両面に積層させてもよい。
 上記の繊維強化成形体の製造方法であって、
 前記積層工程において、
  前記熱硬化性樹脂が含浸された前記繊維織物と前記多孔性シートとが積層された2つのプリプレグを作成し、
  一方の前記プリプレグの前記繊維織物が前記芯材用部材に接し、他方の前記プリプレグの前記多孔性シートが前記芯材用部材に接するように、それぞれの前記プリプレグが前記芯材用部材の両面に積層させてもよい。 
上記の繊維強化成形体の製造方法であって、
芯材となる圧縮前の前記芯材用部材と前記多孔性シートの合計厚みに対する、表面材となる圧縮前の前記多孔シートの厚みの比が2~30%であってもよい。
 以上の本発明に係る繊維強化成形体の製造方法によれば、上述の如く剛性が高く、曲げ強度及び芯材と繊維補強材との接着強度が向上された繊維強化成形体を容易に得ることができる。
 次に、上述した本発明の第1-(3)実施形態に係る製造方法により実施例1-1~1-9に係る繊維強化成形体を、本発明の第1-(4)実施形態及びその変形例に係る製造方法により実施例1-10,1-11に係る繊維強化成形体を作成し、比較例1-1~1-3に係る繊維強化成形体と比較した。
 ・実施例1-1
 熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂(旭有機材料株式会社製、品名;PAPS-4と旭有機材料株式会社製、品名;ヘキサメチレンテトラミンを100:12で混合したもの)をメタノールに30wt%の濃度となるように溶解した。このフェノール樹脂溶液中に繊維織物として平織の炭素繊維織物(東邦テナックス株式会社製、品名;W-3101、繊維重さ200g/m)を漬け、取り出した後に25℃の室温にて2時間自然乾燥し、更に60℃の雰囲気下にて1時間乾燥させて含浸済み繊維織物を2枚形成した。炭素繊維織物は、200×300mmの平面サイズに裁断したもの(重量12g/枚)を使用した。乾燥後の含浸済み繊維織物は1枚あたり28gであった。
 また、芯材用部材として、厚み10mm、平面サイズ200×300mm(重量5.4g)に切り出した連続気泡を有するメラミン樹脂発泡体(BASF社製、品名:バソテクトV3012、密度9kg/m)を、繊維織物と同様にしてフェノール樹脂溶液に漬け、取り出した後に25℃の室温にて2時間自然乾燥し、更に60℃の雰囲気下にて1時間乾燥させて含浸済み芯材用部材を形成した。乾燥後の含浸済み芯材用熱部材の重量は27gであった。また、繊維織物と芯材用部材の全体に含まれる樹脂比率は65%であった。
 次に、予め離型剤を表面に塗布したSUS製のプレス成形用の下型(平板状)の上に、含浸済み繊維織物、含浸済み芯材用部材、含浸済み繊維織物、多孔性シートの順に重ねて配置することにより、含浸済み芯材用部材の両面に含浸済み繊維織物を配置し、さらに含浸済み芯材用部材の一方の面における含浸済み繊維織物の表面に多孔性シートを配置した積層体を、プレス成形用下型上にセットした。
 多孔性シートは、溶解処理によりセル膜を除去したウレタン樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名;MF-50、嵩比重0.03、セル数50個/25mm)を、非圧縮状態の厚み0.4mmに裁断したものを用いた。芯材用部材の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は4%である。なお、使用したウレタン樹脂発泡体の空隙率は97.1%である。空隙率の計算式は次の通りである。空隙率(%)=(ウレタン樹脂真比重-嵩比重(≒ウレタン樹脂発泡体見かけ密度))/ウレタン樹脂真比重×100
 積層体をプレス成形用下型上にセットした状態で、180℃で3分間、5MPaの面圧をかけてプレス成形用上型(平板状)で積層体を押圧し、圧縮及び加熱を行ない、圧縮状態でフェノール樹脂を反応硬化させた。その際の積層体の加熱は、上下のプレス型に取り付けられた鋳込みヒータにより行なった。
 また、プレス成形用下型と上型間には厚み0.9mmのSUS製スペーサを介在させて下型と上型間の間隔、すなわち積層体の圧縮厚みを調整した。その後、プレス成形用下型と上型を室温で冷却させた後に下型と上型を開き、芯材の両面に繊維補強材が積層し、さらに一側の繊維補強材に多孔性シートから形成された表面材が積層一体化した繊維強化成形体を得た。この繊維強化成形体を170×260mmにトリミングして実施例1-1の繊維強化成形体とした。
 ・実施例1-2
 実施例1-1における多孔性シートの厚み(非圧縮状態の厚み)を0.6mmにした以外は実施例1-1と同様にして実施例1-2の繊維強化成形体を作成した。芯材用部材の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は6%である。
 ・実施例1-3
 実施例1-1における多孔性シートの厚み(非圧縮状態の厚み)を1.0mmにした以外は実施例1-1と同様にして実施例1-3の繊維強化成形体を作成した。芯材用部材の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は10%である。
 ・実施例1-4
 実施例1-1における多孔性シートの厚み(非圧縮状態の厚み)を2.0mmにした以外は実施例1-1と同様にして実施例1-4の繊維強化成形体を作成した。芯材用部材の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は20%である。
 ・実施例1-5
 実施例1-1における多孔性シートの厚み(非圧縮状態の厚み)を3.0mmにした以外は実施例1-1と同様にして実施例1-5の繊維強化成形体を作成した。芯材用部材の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は30%である。
 ・実施例1-6
 実施例1-1における多孔性シートに代えて、溶解処理によりセル膜を除去したウレタン樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名;MF-80、嵩比重0.05、セル数80個/25mm)、空隙率95.2%、非圧縮時の厚み1.0mmを用い、他は実施例1-1と同様にして実施例1-6の繊維強化成形体を作成した。芯材用部材の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は10%である。
 ・実施例1-7
 実施例1-1における多孔性シートに代えて、溶解処理によりセル膜を除去したウレタン樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名;MF-10、嵩比重0.028、セル数10個/25mm)、空隙率97.3%、非圧縮時の厚み1.0mmを用い、他は実施例1-1と同様にして実施例1-7の繊維強化成形体を作成した。芯材用部材の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は10%である。
 ・実施例1-8
 実施例1-1における多孔性シートに代えて、溶解処理によりセル膜を除去したウレタン樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名;MF-8、嵩比重0.027、セル数8個/25mm)、空隙率97.4%、非圧縮時の厚み1.0mmを用い、他は実施例1-1と同様にして実施例1-8の繊維強化成形体を作成した。芯材用部材の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は10%である。
 ・実施例1-9
 実施例1-1における多孔性シートに代えて、セル膜除去処理が行われていないセル膜有りのウレタン樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名;SP-50、嵩比重0.031、セル数50個/25mm)、空隙率97.0%、非圧縮時の厚み1.0mmを用い、他は実施例1-1と同様にして実施例1-9の繊維強化成形体を作成した。芯材用部材の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は10%である。
・実施例1-10
 補強材用熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂(DIC株式会社製、品名;フェノライト5010、固形分60%)をエタノールに50wt%となるように混合した。このフェノール樹脂溶液を平織の炭素繊維織物(東邦テナックス株式会社製、品名;W-3101、繊維重さ200g/m)に浸漬させ、その上に多孔性シート(株式会社イノアックコーポレーション製、品名;MF-50LE、嵩比重0.03、セル数50個/25mm)を設置してプリプレグを得た。
 多孔性シートは、溶解処理によりセル膜を除去したウレタン樹脂発泡体を非圧縮状態の厚み0.7mmに裁断したものを用いた。なお、使用したウレタン樹脂発泡体の空隙率は97.1%であった。空隙率の計算式は次の通りである。
 空隙率=(ウレタン樹脂真比重-嵩比重(≒ウレタン樹脂発泡体見かけ密度)/ウレタン樹脂真比重×100
 なお、炭素繊維織物は、380×260mm(重量19.8g/枚)を使用した。乾燥後の含浸済み炭素繊維織物は1枚あたり36gであった。このようにして得られた2枚のプリプレグを87℃の雰囲気下にて5分乾燥させた。
 芯材用部材として、厚み7.5mm、平面サイズ380×260mm(重量6.0g/枚)に切り出した連続気泡を有するメラミン樹脂発泡体(BASF社製、品名;バソテクトV3012、密度9kg/m)を炭素繊維と同様にしてフェノール樹脂溶液に浸漬させ、取り出した後に100℃の雰囲気下にて31分乾燥し、含浸済み芯材用部材を形成した。乾燥後の含浸済み芯材用部材の重量は67gであった。また、炭素繊維織物と熱硬化性樹脂発泡体に含まれる樹脂比率は64%であった。
 次に、予め離型剤を表面に塗布したSUS製のプレス成形用の平板状の下型の上に、多孔性シート面を上側にしたプリプレグ、含浸済み熱硬化性樹脂発泡体、多孔性シート面を上側にしたプリプレグの順に積層し積層体を得た。すなわちこの積層体は、下から順に繊維織物、多孔性シート、芯材用部材、繊維織物、多孔性シートが積層されている。この積層体をプレス成形用下型上にセットした。なお芯材となる多孔性シートと芯材用部材の合計厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は9%である。
 この積層体をプレス成形用下型上にセットした状態で、145℃で8分間、5MPaの面圧をかけてプレス成形用上型(平板状)で前記積層体を押圧し、圧縮及び加熱を行い、前記圧縮状態でフェノール樹脂を反応硬化させた。
 その際の積層体の加熱は上下のプレス方に取り付けられた鋳込みヒータにより行った。また、プレス成形用下型と上型の間には1.0mmの間隔を設けて積層体の圧縮厚みを調整した。その後下型と上型を開き、芯材の両面に繊維補強材が積層し、さらに一方の繊維補強材に多孔性シートから形成された表面材が積層一体化した繊維強化成形体を得た。
・実施例1-11
 上述の実施例1-10と同様にして得られたプリプレグを用いて、予め離型剤を表面に塗布したSUS製のプレス成形用の下型(平板状)の上に、多孔性シートを下側としたプリプレグ、含浸済み熱硬化性樹脂発泡体、多孔性シートを上側としたプリプレグの順に積層させて積層体を得た。すなわちこの積層体は、下から順に多孔性シート、繊維織物、芯材用部材、繊維織物、多孔性シートが積層されている。この積層体をプレス成形用下型上にセットした。なお芯材用部材の厚みに対する表面材となる多孔性シートの合計厚みの比は19%である。
 この積層体をプレス成形用下型上にセットした状態で、145℃で8分間、5MPaの面圧をかけてプレス成形用上型(平板状)で前記積層体を圧縮及び加熱し、圧縮状態でフェノール樹脂を反応硬化させた。その際の積層体の加熱は上下のプレス方に取り付けられた鋳込みヒータにより行った。また、プレス成形用下型と上型の間には1.0mmの間隔を設けて積層体の圧縮厚みを調整した。
 その後下型と上型を開き、芯材の両面に繊維補強材が積層され、さらに繊維補強材に多孔性シートから形成された表面材が積層一体化された繊維強化成形体を得た。
 ・比較例1-1
 実施例1-1における表面の多孔性シートを無くして比較例1-1の繊維強化成形体を作成した。
 ・比較例1-2
 実施例1-1における表面の多孔性シートの厚み(非圧縮状態の厚み)を4.0mmにした以外は実施例1-1と同様にして比較例1-2の繊維強化成形体を作成した。芯材用部材の合計厚みに対する表面材となる多孔性シートの合計厚みの比は40%である。
 ・比較例1-3
 実施例1-1における多孔性シートに代えて、溶解処理によりセル膜を除去したウレタン樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名;MF-100、嵩比重0.075、セル数100個/25mm)、空隙率92.8%、非圧縮時の厚み1.0mmを用い、他は実施例1-1と同様にして比較例1-3の繊維強化成形体を作成した。
 実施例及び比較例のそれぞれについて、塗装前の全体厚み及び曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法、繊維方向)及び表面材の表面粗さを測定した。表面粗さは、表面材の表面に対し、表面粗さ計(東京精密製、品名;Surfcom113A)を用いて、基準長さ20mmにおいて、十点平均粗さ(RzJIS82)を測定した。RzJIS82は、旧規格JIS B0601:1982の十点平均粗さで、基準長さの断面曲線において、最高の山頂から高い順に5番目までの山高さの平均と最深の谷底から深い順に5番目までの谷深さの平均の和である。測定結果を表1に示す。
 また、実施例及び比較例のそれぞれについて、表面材の表面(比較例1-1については繊維織物の表面)に2液硬化型ウレタン系塗料を用いて、スプレー塗装により膜厚20μmになるように塗装を施して塗膜を形成し、塗装外観、塗装表面の表面粗さ、塗装密着性を調べた。
 塗装外観とは、塗膜の外観であり、乾燥後の塗膜表面を目視で観察し、凹凸が全く分からない場合をE(Excellent)、僅かに凹凸が分かる場合をG(Good)、明確に凹凸が分かる場合をB(Bad)と判定した。
 塗装表面の表面粗さは、乾燥後の塗膜表面に対し、表面粗さ計(東京精密製、品名;Surfcom)を用いてRz;10点測定し、その平均値の表面粗さ(μm)で表した。
 塗装密着性とは、塗膜の密着性であり、乾燥後の塗膜表面に、カッターを用いて間隔1mmで格子状の切り込み(クロスカット)を100マス形成し、その切り込みを形成した100マス部分に、幅25mm、長さ75mmのセロハンテープを接着し、その後セロハンテープを剥がして塗膜が剥がれなかったマスの数(密着数)によって塗装密着性を表した。測定結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表面に多孔性シート(表面材)を設けた実施例1-1~1-9は、表面に多孔性シートを設けなかった比較例1-1と比べて塗装前の表面粗さ及び塗装後の表面粗さの何れも小さく、かつ塗装外観が良好であり、塗装密着性が良好で塗膜が剥がれにくいものであった。特に、多孔性シートの有無のみが異なる実施例1-1と比較例1-1を比べた場合、多孔性シートの無い比較例1-1は、多孔性シートを有する実施例1-1よりも塗装前及び塗装後の表面粗さが倍以上の大きい値からなり、かつ塗装外観及び塗装密着性においても実施例1-1より著しく劣っていた。
 また、多孔性シートのセル膜が除去されている実施例1-3と多孔性シートのセル膜が除去されていない実施例1-9とを比べると、セル膜が除去されている実施例1-3は、セル膜が除去されていない実施例1-9よりも塗装前及び塗装後における表面粗さが半分以下の値となる凹凸の極めて小さいものであり、かつ塗装外観及び塗装密着性においても実施例1-9より良好であった。
 また、多孔性シートの厚み(非圧縮状態の厚み)を、実施例1-1の0.4mmの厚みから4.0mmの厚みにした以外は実施例1と同じ比較例1-2は、実施例1-1と比べて曲げ弾性率が半分ほどであると共に、塗装前及び塗装後の表面粗さが倍近い値となる凹凸の極めて大きいものであり、かつ塗装外観及び塗装密着性において実施例1-1よりも劣っていた。また、芯材となる圧縮前の芯材用部材および多孔性シートの合計厚みに対する、表面材となる圧縮前の多孔性シートの合計厚みの比が4%~30%である実施例1-1~1-11において、同比が40%となる比較例1-2と比べて曲げ弾性率が大きかった。
 多孔性シートのセル数を100個/25mmとした比較例1-3は、セル数以外が同じである実施例1-3(セル数50個/25mm)、実施例1-6(セル数80個/25mm)、実施例1-7(セル数10個/25mm)及び実施例1-8(セル数8個/25mm)と比べて、塗装前及び塗装後の表面粗さが約2倍~約4倍の値となる凹凸の極めて大きいものであり、かつ塗装外観及び塗装密着性においても実施例1-3、1-6、1-7及び1-8よりも劣っていた。
 また、実施例1-1~1-9と実施例1-10,1-11とで有意な差は確認できなかった。したがって、芯材用部材と繊維織物の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含浸させた後に各部材を積層させる、あるいは、繊維織物と多孔性シートからプリプレグを作成してからプリプレグを芯材用部材に積層させる、いずれの製造方法でも、塗装外観及び塗装密着性に優れた繊維強化成形体を得られることが確認できた。
 このように、本発明の実施例品は、薄肉、高剛性を有し、かつ塗装した場合の外観が良好で塗膜が剥がれるおそれのないものであり、ノートパソコン等の携帯機器の筐体等として好適なものである。なお、繊維強化成形体の用途によっては、芯材の一側の面にのみ繊維補強材と表面材を設けてもよい。
 ここで、薄肉の繊維強化成形体を得るには、熱硬化性樹脂を保持しかつ芯材の厚み調整用スペーサとして機能する芯材用樹脂発泡体の厚みを薄くする必要がある。しかし、この芯材用樹脂発泡体を、圧縮することなくそのまま芯材として用いると、次の2つの問題がある。
a.芯材用樹脂発泡体に用いる樹脂発泡体は薄く均一にスライスすることが困難である。特に、芯材用樹脂発泡体樹脂発泡体を薄くスライスすると、その厚みがばらつきやすい。
b.スライスされた芯材用樹脂発泡体樹脂発泡体は、非圧縮状態にした断面について見ると、縦方向に発泡体のセル骨格を有する断面と、セル骨格のない断面が混在する。そのため、圧縮せずに繊維強化成形体を成形した場合、断面ごとで熱硬化性樹脂の樹脂比率が異なり、弱い断面の影響によって全体の曲げ弾性率が低下する。
 そこで、本発明に係る繊維強化成形体においては、芯材用樹脂発泡体としての芯材用樹脂発泡体を厚い状態で加工して圧縮することにより、次の効果が得られる。
・芯材用樹脂発泡体の厚みのばらつきは、その圧縮率に反して減少する。
・芯材用樹脂発泡体内においてランダムに積層された状態のセル骨格が圧縮によって折り重なるので、各断面における樹脂比率のばらつきが小さくなる。
・厚い芯材用樹脂発泡体には、熱硬化性樹脂が含浸されやすい。
 そのため、以下に記載の実施例における繊維強化成形体では、芯材用樹脂発泡体を、厚みの厚い状態で使用し、熱硬化性樹脂を含浸させた状態で圧縮することとし、圧縮率及び含浸量を特定の範囲に設定した。以下に、具体的に説明する。
 上述した本発明の第1-(1)実施形態に係る製造方法により実施例2-8に係る繊維強化成形体を、本発明の第1-(2)実施形態に係る製造方法により実施例2-9に係る繊維強化成形体を、本発明の第1-(3)実施形態に係る製造方法により実施例2-1~2-7、2-10~2-14に係る繊維強化成形体を、本発明の第1-(4)実施形態に係る製造方法により実施例2-15、2-16に係る繊維強化成形体を作成し、比較例2-1~2-10に係る繊維強化成形体と比較した。
 ・実施例2-1
 熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂(旭有機材料株式会社製、品名;PAPS-4と旭有機材料株式会社製、品名;ヘキサメチレンテトラミンを100:12で混合したもの)をメタノールに30wt%の濃度となるように溶解した。このフェノール樹脂溶液中に平織の繊維織物(炭素繊維織物、東邦テナックス株式会社製、品名;W-3101、繊維重さ200g/m)を漬け、取り出した後に25℃の室温にて2時間自然乾燥し、更に60℃の雰囲気下にて1時間乾燥させて含浸済み繊維織物を2枚形成した。繊維織物は、200×300mmの平面サイズに裁断したもの(重量12g/枚)を使用した。乾燥後の含浸済み繊維織物は1枚あたり28gであった。
 また、芯材用樹脂発泡体として、厚み10mm、平面サイズ200×300mm(重量5.4g)に切り出した連続気泡を有するメラミン樹脂発泡体(BASF社製、品名:バソテクトV3012、密度9kg/m)を、繊維織物と同様にしてフェノール樹脂溶液に漬け、取り出した後に25℃の室温にて2時間自然乾燥し、更に60℃の雰囲気下にて1時間乾燥させて含浸済み芯材用樹脂発泡体を形成した。乾燥後の含浸済み芯材用樹脂発泡体の重量は27gであった。また、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)は65%であった。
 次に、予め離型剤を表面に塗布したSUS製のプレス成形用の下型(平板状)の上に、含浸済み繊維織物、含浸済み芯材用樹脂発泡体、含浸済み繊維織物、多孔性シートの順に重ねて配置することにより、含浸済み芯材用樹脂発泡体の両面に含浸済み繊維織物を配置し、さらに含浸済み芯材用樹脂発泡体の一側の面における含浸済み繊維織物の表面に多孔性シートを配置した積層体をプレス成形用下型上にセットした。
 多孔性シートは、溶解処理によりセル膜を除去したウレタン樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名;MF-50、嵩比重0.03、セル数50個/25mm)を、非圧縮状態の厚み0.4mmに裁断したものを用いた。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は4%である。なお、使用したウレタン樹脂発泡体の空隙率は97.1%である。空隙率の計算式は次の通りである。空隙率=(ウレタン樹脂真比重-嵩比重(≒ウレタン樹脂発泡体見かけ密度))/ウレタン樹脂真比重×100
 積層体をプレス成形用下型上にセットした状態で、180℃で3分間、5MPaの面圧をかけてプレス成形用上型(平板状)で積層体を押圧し、圧縮及び加熱を行ない、圧縮状態でフェノール樹脂を反応硬化させた。その際の積層体の加熱は、上下のプレス型に取り付けられた鋳込みヒータにより行なった。また、プレス成形用下型と上型間には厚み0.9mmのSUS製スペーサを介在させて下型と上型間の間隔、すなわち積層体の圧縮厚みを調整した。
 その後、プレス成形用下型と上型を室温で冷却させた後に下型と上型を開き、芯材の両面に繊維補強材を積層させ、さらに一方の繊維補強材に多孔性シートから形成された表面材を積層し、一体化された繊維強化成形体を得た。この繊維強化成形体を170×260mmにトリミングして実施例1の繊維強化成形体とした。
 実施例2-1の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.30、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.43mmであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(10mm)と芯材の厚み(0.43mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると2225%であった。また、実施例1の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は、曲げ弾性率が50GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-2
 芯材用樹脂発泡体の厚みを5mmとし、芯材用樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を65%とした以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体を得た。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は8%である。
 実施例2-2の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.29、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.43mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(5mm)と芯材の厚み(0.43mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると1062%であった。また、実施例2-2の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が49GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-3
 芯材用樹脂発泡体の厚みを11.5mmとし、芯材用樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を65%とした以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体を得た。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は3%である。
 実施例2-3の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.32、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.44mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(11.5mm)と芯材の厚み(0.44mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると2513%であった。また、実施例2-3の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が51GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-4
 芯材用樹脂発泡体の厚みを1.4mmとし、芯材用樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を65%とした以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体を得た。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は29%である。
 実施例2-4の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.28、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.43mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(1.4mm)と芯材の厚み(0.43mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると225%であった。また、実施例2-4の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が46GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-5
 芯材用樹脂発泡体の厚みを22mmとし、芯材用樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を65%とした以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体を得た。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は2%である。
 実施例2-5の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.35、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.44mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(22mm)と芯材の厚み(0.44mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると4900%であった。また、実施例2-5の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が51GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-6
 乾燥後の含浸済み繊維織物の重量が1枚あたり35g、乾燥後の含浸済み芯材用樹脂発泡体の重量が45g、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を74%とした以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体を得た。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は4%である。
 実施例2-6の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.45、全体の厚みは1.0mm、芯材の厚みは0.52mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(10mm)と芯材の厚み(0.52mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると1823%であった。また、実施例2-6の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が55GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-7
 乾燥後の含浸済み繊維織物の重量が1枚あたり22g、乾燥後の含浸済み芯材用樹脂発泡体の重量が16g、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を51%とした以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体を得た。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は4%である。
 実施例2-7の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.30、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.43mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(10mm)と芯材の厚み(0.43mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると2225%であった。また、実施例2-7の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が45GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-8
 乾燥後の含浸済み繊維織物の重量が40g、芯材用樹脂発泡体には樹脂を含浸させずに、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を66%とした以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体を得た。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は4%である。
 実施例2-8の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.30、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.43mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(10mm)と芯材の厚み(0.43mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると2225%であった。また、実施例2-8の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が50GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-9
 繊維織物には樹脂を含浸させず、乾燥後の含浸済み芯材用樹脂発泡体の重量が40g、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を54%とした以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体を得た。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は4%である。
 実施例2-9の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.30、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.43mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(10mm)と芯材の厚み(0.43mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると2225%であった。また、実施例2-9の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が46GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-10
 芯材用樹脂発泡体として連続気泡を有するウレタン樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製モルトプレンMF80、密度72kg/m)を用い、芯材用樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を65%とした以外は、実施例2-2と同様にして、繊維強化成形体を得た。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は8%である。
 実施例2-10の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.35、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.44mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(5mm)と芯材の厚み(0.44mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると1036%であった。また、実施例2-10の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が35GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-11
 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(DIC株式会社製、品名;エピクロン850とDIC株式会社製、品名;WH-108Sを100:30で混合したもの)を用いた以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体を得た。繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)は65%である。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は4%である。
 実施例2-11の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.30、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.43mmであった。芯材を構成する芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(10mm)と芯材の厚み(0.43mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると2225%であった。また、実施例2-11の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が49GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-12
 芯材用樹脂発泡体として、厚み2.2mm、平面サイズ200×300mm(重量1.2g)に切り出した連続気泡を有するメラミン樹脂発泡体(BASF社製、品名:バソテクトV3012、密度9kg/m)を用いた以外は実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体を得た。なお、乾燥後の含浸済み芯材用樹脂発泡体の重量は16gであった。また、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)は65%であった。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は18%である。
 実施例2-12の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.28、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.43mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(2.2mm)と芯材の厚み(0.43mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると411%であった。また、実施例2-12の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は、曲げ弾性率が46GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-13
 芯材用樹脂発泡体の厚みを3mmとし、芯材用樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率を65%とした以外は、実施例2-12と同様にして、繊維強化成形体を得た。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は13%である。
 実施例2-13の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.29、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.43mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(3mm)と芯材の厚み(0.43mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると597%であった。また、実施例2-13の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が47GPa(繊維方向)であった。
 ・実施例2-14
 芯材用樹脂発泡体の厚みを4mmとし、芯材用樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率を65%とした以外は、実施例2-12と同様にして、繊維強化成形体を得た。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は10%である。
 実施例2-14の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.29、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.43mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(4mm)と芯材の厚み(0.43mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると830%であった。また、実施例2-14の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が49GPa(繊維方向)であった。
・実施例2-15
 フェノール樹脂(DIC株式会社製、品名;フェノライト5010、固形分60%)をエタノールに50wt%となるように混合した。このフェノール樹脂溶液を平織の炭素繊維織物(東邦テナックス株式会社製、品名;W-3101、繊維重さ200g/m)に浸漬させ、その上に多孔性シート(株式会社イノアックコーポレーション製、品名;MF-50LE、嵩比重0.03、セル数50個/25mm)を設置してプリプレグを得た。
 多孔性シートは、溶解処理によりセル膜を除去したウレタン樹脂発泡体を非圧縮状態の厚み0.7mmに裁断したものを用いた。なお、使用したウレタン樹脂発泡体の空隙率は97.1%であった。空隙率の計算式は次の通りである。
 空隙率=(ウレタン樹脂真比重-嵩比重(≒ウレタン樹脂発泡体見かけ密度)/ウレタン樹脂真比重×100
 なお、炭素繊維織物は、380×260mm(重量19.8g/枚)を使用した。乾燥後の含浸済み炭素繊維織物は1枚あたり36gであった。
 このようにして得られた2枚のプリプレグを87℃の雰囲気下にて5分乾燥させた。
 芯材用樹脂発泡体として、厚み7.5mm、平面サイズ380×260mm(重量6.0g/枚)に切り出した連続気泡を有するメラミン樹脂発泡体(BASF社製、品名;バソテクトV3012、密度9kg/m)を炭素繊維と同様にしてフェノール樹脂溶液に浸漬させ、取り出した後に100℃の雰囲気下にて31分乾燥し、含浸済み芯材用樹脂発泡体を形成した。乾燥後の含浸済み芯材用樹脂発泡体の重量は67gであった。また、炭素繊維織物と芯材用樹脂発泡体に含まれる樹脂比率は64%であった。
 次に、予め離型剤を表面に塗布したSUS製のプレス成形用の平板状の下型の上に、多孔性シート面を上側にしたプリプレグ、含浸済み芯材用樹脂発泡体、多孔性シート面を上側にしたプリプレグの順に積層し積層体を得た。すなわちこの積層体は、下から順に繊維織物、多孔性シート、芯材用樹脂発泡体、繊維織物、多孔性シートが積層されている。この積層体をプレス成形用下型上にセットした。なお芯材となる多孔性シートおよび芯材用樹脂発泡体の合計厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は9%である。
 この積層体をプレス成形用下型上にセットした状態で、145℃で8分間、5MPaの面圧をかけてプレス成形用上型(平板状)で積層体を押圧し、圧縮及び加熱を行い、圧縮状態でフェノール樹脂を反応硬化させた。
 その際の積層体の加熱は上下のプレス方に取り付けられた鋳込みヒータにより行った。また、プレス成形用下型と上型の間には1.0mmの間隔を設けて積層体の圧縮厚みを調整した。その後下型と上型を開き、芯材の両面に繊維補強材が積層し、さらに一方の繊維補強材に多孔性シートから形成された表面材が積層一体化した繊維強化成形体を得た。
 実施例2-15の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.40、全体の厚みは1.0mm、芯材の厚みは0.48mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(7.5mm)と芯材の厚み(0.48mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると1462%であった。また、実施例2-15の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定したところ、48GPaであった。
・実施例2-16
 上述の実施例2-15と同様にして得られたプリプレグを用いて、予め離型剤を表面に塗布したSUS製のプレス成形用の下型(平板状)の上に、多孔性シートを下側としたプリプレグ、含浸済み芯材用樹脂発泡体、多孔性シートを上側としたプリプレグの順に積層させて積層体を得た。すなわちこの積層体は、下から順に多孔性シート、繊維織物、芯材用樹脂発泡体、繊維織物、多孔性シートが積層されている。この積層体をプレス成形用下型上にセットした。なお芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚み合計の比は19%である。
 この積層体をプレス成形用下型上にセットした状態で、145℃で8分間、5MPaの面圧をかけてプレス成形用上型(平板状)で積層体を圧縮及び加熱し、圧縮状態でフェノール樹脂を反応硬化させた。その際の積層体の加熱は上下のプレス方に取り付けられた鋳込みヒータにより行った。また、プレス成形用下型と上型の間には1.0mmの間隔を設けて積層体の圧縮厚みを調整した。その後下型と上型を開き、芯材の両面に繊維補強材が積層し、さらに繊維補強材に多孔性シートから形成された表面材が積層一体化した繊維強化成形体を得た。
 実施例2-16の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.40、全体の厚みは1.0mm、芯材の厚みは0.48mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(7.5mm)と芯材の厚み(0.48mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると1462%であった。また、実施例2-16の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定したところ、42GPaであった。
 ・比較例2-1
 芯材用樹脂発泡体の厚みを0.95mmとし、芯材用樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を65%とした以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体を得た。芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は42%である。
 比較例2-1の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.28、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.43mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(0.95mm)と芯材の厚み(0.43mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると121%であった。また、比較例2-1の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が25GPa(繊維方向)であり、各実施例と比べると圧縮率が低いことにより、曲げ弾性率(剛性)が低いものであった。
 ・比較例2-2
 芯材用樹脂発泡体の厚みを30mmとし、芯材用樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を65%とした以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体の成形を行ったが、十分に圧縮できず厚みムラの大きい成形体しか得られなかった。なお芯材用樹脂発泡体の厚みに対する表面材となる多孔性シートの厚みの比は1%である。
 比較例2-2における圧縮率は、得られる芯材の厚みが実施例2-1と同じ厚み(0.43mm)になると仮定した場合、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(30mm)を用いて圧縮率の式に従って計算すると6877%となり、圧縮率が5000%を超えるために、比較例2-2では良好な成形体が得られなかった。
 ・比較例2-3
 芯材用樹脂発泡体として、連続気泡を有する樹脂発泡体の代わりに、独立気泡を有するウレタン樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名:サーマックス、密度30kg/m)を200×300×厚み5mmに加工したもの(重量9g)を使用し、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を57%とした以外は実施例2-8と同様の方法にて繊維強化成形体を得た。
 比較例2-3の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.29、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.44mmであった。芯材を構成する芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(5mm)と芯材の厚み(0.44mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると1036%であった。
 また、比較例2-3の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が22GPa(繊維方向)であり、芯材に独立気泡の発泡体を用いたことにより、各実施例と比べて熱硬化性樹脂が芯材内に均一に分散保持されず、曲げ弾性率(剛性)が低いものであった。
 ・比較例2-4
 繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率(樹脂比率の式(B1)で計算した値)を45%とした以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体を得た。比較例2-4の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.28、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.43mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(10mm)と芯材の厚み(0.43mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると2225%であった。
 また、比較例2-4の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074-1988 A法)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が27GPa(繊維方向)であり、樹脂比率が低すぎることにより、各実施例と比べて含まれる熱硬化性樹脂が少なく、曲げ弾性率(剛性)が低いものであった。
 ・比較例2-5
 繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率を85%とした以外は、実施例2-1と同様にして、繊維強化成形体の成形を行ったが、樹脂比率が高すぎることにより、繊維織物及び芯材用樹脂発泡体に含まれる熱硬化性樹脂が過剰に多くなって十分に圧縮できず、厚みムラの大きい成形体しか得られなかった。
 ・比較例2-6
 芯材用樹脂発泡体として、連続気泡を有する樹脂発泡体の代わりに、独立気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名:サーマックス、密度30kg/m)を200×300×1.4mm厚みに加工したもの(重量2.5g)を使用した。この発泡体は独立気泡であるので熱硬化性樹脂を含浸できないため、繊維織物に熱硬化性樹脂を含浸させた。
 乾燥後の含浸済み繊維織物の重量が1枚あたり37gとなるように調整して、繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率を65%とした。その他は実施例2-8と同様の方法にて比較例2-6の繊維強化成形体を得た。
 比較例2-6の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.28、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.44mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(1.4mm)と芯材の厚み(0.44mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると218%であった。また、比較例2-6の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が18GPa(繊維方向)であった。
 ・比較例2-7
 芯材用樹脂発泡体として独立気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名:サーマックス、密度30kg/m)を200×300×2.3mm厚みに加工したもの(重量4.1g)を使用し、乾燥後の含浸済み繊維織物の一枚あたりの重量が38gとなるよう調整して、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率を65%とした。それ以外は比較例2-6と同様の方法にて繊維強化成形体を得た。
 比較例2-7の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.29、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.44mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(2.3mm)と芯材の厚み(0.44mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると422%であった。また、比較例2-7の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が20GPa(繊維方向)であった。
 ・比較例2-8
 芯材用樹脂発泡体として独立気泡を有する樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名:サーマックス、密度30kg/m)を200×300×3mm厚みに加工したもの(重量5.4g)を使用し、乾燥後の含浸済み繊維織物の一枚あたりの重量が39gとなるように調整して、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率を65%とした。それ以外は比較例2-6と同様の方法にて繊維強化成形体を得た。
 比較例2-8の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.29、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.44mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(3mm)と芯材の厚み(0.44mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると581%であった。また、比較例2-8の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が21GPa(繊維方向)であった。
 ・比較例2-9
 芯材用樹脂発泡体として独立気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名:サーマックス、密度30kg/m)を200×300×4mm厚みに加工したもの(重量7.2g)を使用し、乾燥後の含浸済み繊維織物の1枚あたりの重量が41gとなるよう調整し、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率を65%とした。それ以外は比較例2-6と同様の方法にて繊維強化成形体を得た。
 比較例2-9の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.30、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.44mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(4mm)と芯材の厚み(0.44mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると809%であった。また、比較例2-9の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が21GPa(繊維方向)であった。
 ・比較例2-10
 芯材用樹脂発泡体として、独立気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体(株式会社イノアックコーポレーション製、品名:サーマックス、密度30kg/m)を200×300×5mm厚みに加工したもの(重量9g)を使用し、乾燥後の含浸済み繊維織物の一枚あたりの重量が43gとなるよう調整して、繊維織物と芯材用樹脂発泡体全体に含まれる樹脂比率を65%とした。それ以外は比較例2-6と同様の方法にて繊維強化成形体を得た。
 比較例2-10の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は1.30、全体の厚みは0.9mm、芯材の厚みは0.44mmであった。芯材用樹脂発泡体の圧縮率は、圧縮前の芯材用樹脂発泡体の厚み(5mm)と芯材の厚み(0.44mm)を用い、圧縮率の式に従って計算すると1036%であった。また、比較例2-10の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率(JIS K7074)を測定した。測定結果は曲げ弾性率が22GPa(繊維方向)であった。
 各実施例及び比較例における圧縮率、樹脂比率、比重、厚み、曲げ弾性率を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2において、芯材用樹脂発泡体と繊維織物がそれぞれ同種類であり、かつ樹脂比率が同一の実施例2-1~2-5及び実施例2-12~2-14において、圧縮率が225%と低い実施例2-4は、他の実施例と比べて曲げ弾性率(剛性)が低く、一方、圧縮率が4900%と高い実施例2-5は比重が高くなっている。このように、圧縮率が低くなると曲げ弾性率(剛性)が低下する傾向があり、一方、圧縮率が高くなると比重が高くなる傾向がある。これらの点から、圧縮率は200~5000%、より好ましくは1000~2600%である。
 また、芯材用樹脂発泡体と繊維織物がそれぞれ同種類からなり、かつ圧縮率が同一の実施例2-1、2-7~2-9及び比較例2-4において、樹脂比率45%の比較例2-4では曲げ弾性率が27GPaと低いのに対し、樹脂比率66%の実施例8では曲げ弾性率が50GPaと高く、樹脂比率が高くなると曲げ弾性率(剛性)が高くなることがわかる。
 また、実施例2-1、2-7~2-9及び比較例2-4と圧縮比率がほぼ等しく、樹脂比率が74%と高い実施例2-6は比重が1.45であり、一方、樹脂比率45%の比較例2-4は比重が1.28、樹脂比率51%の実施例2-7は比重が1.30であることから、樹脂比率が高くなると比重が高くなる傾向にあることがわかる。これらの点から、樹脂比率は、50~80%、より好ましくは55~70%である。
 芯材用樹脂発泡体が独立気泡を有するものからなる比較例2-3及び比較例2-6~2-10は、芯材用樹脂発泡体が連続気泡を有するものからなる実施例及び他の比較例と比べて曲げ弾性率が極端に低くなっている。また、芯材となる圧縮前の芯材用樹脂発泡体および多孔性シートの合計厚みに対する、表面材となる圧縮前の多孔性シートの合計厚みの比が2%~29%である実施例2-1~2-16において、同比が42%となる比較例2-1と比べて曲げ弾性率が大きかった。
 また、繊維強化成形体の片面のみが多孔性シートで覆われた実施例2-15と、繊維強化成形体の両面が多孔性シートで覆われた実施例2-16とを比較すると、実施例2-16は実施例2-15よりは低下するが、高い曲げ弾性率を示すことが確認された。すなわち、連続気泡を有する多孔性シートを両面に配置して意匠性を向上させても、曲げ弾性率(剛性)が充分に維持される。したがって、本発明に係る繊維強化成形体によれば、美観性と強度とを両立させることができる。
 このように、本発明の実施例品は、軽量、薄肉、高剛性を有し、かつ塗装した場合の外観が良好で塗膜が剥がれるおそれのないものであり、ノートパソコン等の携帯機器の筐体等として好適なものである。
 本発明において、積層工程で用いる多孔性シートには予め熱硬化性樹脂を含浸させておいてもよい。その場合、その後の圧縮加熱工程における圧縮率が小さくても、表面に熱硬化性樹脂が配置されて均一な樹脂層が形成されやすくなり、繊維強化成形体の表面平滑性が良好になる。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
 本出願は、2010年8月30日出願の日本特許出願(特願2010-191850)、2010年11月4日出願の日本特許出願(特願2010-247288)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明に係る繊維強化成形体は、繊維補強材を構成する繊維織物の織り目の隙間部分等で生じる段差が、多孔性シートに含浸して硬化した熱硬化性樹脂で埋められるので、平滑な表面を有する。したがって、本発明に係る繊維強化成形体は繊維補強材によって高い剛性を有し、かつ平滑な表面によって良好な外観性及び塗料との密着性を有する。また、本発明に係る繊維強化成形体の製造方法によれば、高剛性及び良好な外観性を有する繊維強化成形体を容易に得ることができる。
 10 繊維強化成形体、
 10A,10B,10C,10D,10E 積層体、
 11 芯材
 11A 芯材用部材
 11B 熱硬化性樹脂
 11C 含浸済み芯材用部材
 21 繊維補強材
 21A 繊維織物
 21B 熱硬化性樹脂
 21C 含浸済み繊維織物
 25 表面材
 25A 多孔性シート
 27 塗膜
 20A プリプレグ
 31 下型
 33 上型

Claims (18)

  1.  芯材と、
     前記芯材の少なくとも一面に積層された繊維補強材と、
     前記繊維補強材に積層された表面材と、を備え、
     前記芯材と前記繊維補強材及び前記表面材とが一体化された繊維強化成形体であって、
     前記繊維補強材は、繊維織物と、前記繊維織物に含浸されて硬化された熱硬化性樹脂とを有し、
     前記表面材は、セル数8~80個/25mmの連続気泡を有する多孔性シートと、前記多孔性シートに含浸されて硬化された前記熱硬化性樹脂とを有し、
     前記表面材の表面粗さRzは30μm以下であることを特徴とする繊維強化成形体。
  2.  前記多孔性シートは樹脂発泡体からなることを特徴とする請求項1に記載の繊維強化成形体。
  3.  前記樹脂発泡体はウレタン樹脂発泡体からなることを特徴とする請求項2に記載の繊維強化成形体。
  4.  前記樹脂発泡体はセル膜が除去されたウレタン樹脂発泡体からなることを特徴とする請求項2に記載の繊維強化成形体。
  5.  前記芯材は、連続気泡を有する芯材用部材と、前記芯材用部材に含浸されて硬化された芯材用熱硬化性樹脂とからなり、
     前記芯材と前記繊維補強材と前記表面材とが、前記熱硬化性樹脂及び前記芯材用熱硬化性樹脂により一体化されていることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の繊維強化成形体。
  6.  前記芯材用熱硬化性樹脂は、前記熱硬化性樹脂と同一であることを特徴とする請求項5に記載の繊維強化成形体。
  7.  前記芯材の両面にそれぞれ前記繊維補強材が積層され、
     前記繊維補強材の少なくとも一面に前記表面材が積層されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の繊維強化成形体。
  8.  前記芯材は、複数の芯材用部材を有することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の繊維強化成形体。
  9.  前記表面材の表面に塗膜が設けられ、前記塗膜の表面粗さが25μm以下であることを特徴とする請求項1から8の何れか一項に記載の繊維強化成形体。
  10.  芯材用部材を有する芯材と、
     前記芯材の少なくとも一面に積層され、繊維織物を有する繊維補強材と、
     前記繊維補強材に積層され、多孔性シートを有する表面材と、を備えた繊維強化成形体の製造方法であって、
     前記芯材用部材と前記繊維織物の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程と、
     前記芯材用部材の少なくとも一面に前記繊維織物とセル数が8~80個/25mm、厚みが0.4~3.0mmの連続気泡を有する前記多孔性シートとをこの順で積層させる積層工程と、
     前記芯材用部材と前記繊維織物と前記多孔性シートとを圧縮しながら加熱することにより、前記熱硬化性樹脂を前記芯材用部材と前記繊維織物と前記多孔性シートとに含浸させて硬化させ、前記芯材と前記繊維補強材と前記表面材とを一体化させる圧縮加熱工程と、を有することを特徴とする繊維強化成形体の製造方法。
  11.  前記繊維補強材は、前記芯材の両面に積層され、
     前記含浸工程において、前記芯材用部材に前記熱硬化性樹脂を、以下の式(B1)で規定される樹脂比率Rが50~80%の範囲となるように含浸させ、
     前記積層工程において、前記芯材用部材の他面には少なくとも前記繊維織物を積層させ、
    前記圧縮加熱工程において、以下の式(A1)で規定される圧縮率Cが200~5000%の範囲となるように、前記芯材用部材を圧縮した状態で前記熱硬化性樹脂を硬化させ、
     繊維強化成形体の曲げ弾性率を30GPa以上とすることを特徴とする請求項10に記載の繊維強化成形体の製造方法。
     C=(Tb-Ta)/Ta×100   (A1)
    ( Ta: 圧縮後の芯材用部材の厚み、 Tb: 圧縮前の芯材用部材の厚み、 C: 圧縮率)
     R=(Wb-Wa)/Wb×100   (B1)
    ( Wa: 芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 Wb: 熱硬化性樹脂含浸後の芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 R:  樹脂比率)
  12.  前記芯材用部材の圧縮率を1000~2600%とすることを特徴とする請求項11に記載の繊維強化成形体の製造方法。
  13.  前記多孔性シートは、セル膜を除去したウレタン樹脂発泡体からなる前記多孔性シートであることを特徴とする請求項10から12の何れか一項に記載の繊維強化成形体の製造方法。
  14.  前記含浸工程において、前記芯材用部材と前記繊維織物の両方に、同一の材料からなる前記熱硬化性樹脂を含浸させることを特徴とする請求項10から13のいずれか一項に記載の繊維強化成形体の製造方法。
  15.  前記積層工程において、
      前記熱硬化性樹脂が含浸された前記繊維織物と前記多孔性シートとが積層されたプリプレグを作成し、
      前記プリプレグを、前記繊維織物が前記芯材用部材に接するように、前記芯材用部材に積層させることを特徴とする請求項10から14のいずれか一項に記載の繊維強化成形体の製造方法。
  16.  前記積層工程において、
      前記熱硬化性樹脂が含浸された前記繊維織物と前記多孔性シートとが積層された2つのプリプレグを作成し、
      一方の前記プリプレグの前記繊維織物が前記芯材用部材に接し、他方の前記プリプレグの前記多孔性シートが前記芯材用部材に接するように、それぞれの前記プリプレグを前記芯材用部材の両面に積層させることを特徴とする請求項10から14のいずれか一項に記載の繊維強化成形体の製造方法。
  17.  連続気泡を有する芯材用部材を有する芯材と、
     前記芯材の両面に積層され、繊維織物を有する繊維補強材と、
     前記繊維補強材に積層され、多孔性シートを有する表面材と、を備え、
     前記芯材、前記繊維補強材及び前記表面材とが熱硬化性樹脂によって一体化された繊維強化成形体であって、
     前記芯材は、前記芯材用部材に前記熱硬化性樹脂を含浸させ前記芯材用部材を圧縮した状態で前記熱硬化性樹脂が硬化したものであって、以下の式(A1)で規定される圧縮率Cが200~5000%の範囲のものからなり、
     前記熱硬化性樹脂は、以下の式(B1)で規定される樹脂比率Rが50~80%の範囲にあり、
     繊維強化成形体の曲げ弾性率が30GPa以上であることを特徴とする繊維強化成形体。
     C=(Tb-Ta)/Ta×100   (A1)
    ( Ta: 圧縮後の芯材用部材の厚み、 Tb: 圧縮前の芯材用部材の厚み、 C: 圧縮率)
     R=(Wb-Wa)/Wb×100   (B1)
    ( Wa: 芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 Wb: 熱硬化性樹脂含浸後の芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 R:  樹脂比率)
  18.  連続気泡を有する芯材用部材を有する芯材と、
     前記芯材の両面に積層され、繊維織物を有する繊維補強材と、
     前記繊維補強材の少なくとも一面に積層され、連続気泡を有する多孔性シートを有する表面材と、を備えた繊維強化成形体の製造方法であって、
     前記芯材用部材と前記繊維織物の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程と、
     前記芯材用部材の両面に前記繊維織物を積層し、
    積層した前記繊維織物の少なくとも一面に前記多孔性シートを積層する積層工程と、
     前記芯材用部材と前記繊維織物と前記多孔性シートとを圧縮しながら加熱することにより、前記熱硬化性樹脂を前記芯材用部材と前記繊維織物と前記多孔性シートとに含浸させて硬化させ、前記芯材と前記繊維補強材と前記表面材とを一体化する圧縮加熱工程と、を有し、
     前記含浸工程における含浸は、以下の式(B1)で規定される樹脂比率Rが50~80%の範囲となるように行い、
     前記圧縮加熱工程における圧縮は、以下の式(A1)で規定される圧縮率Cが200~5000%となるように圧縮することを特徴とする繊維強化成形体の製造方法。
     C=(Tb-Ta)/Ta×100   (A1)
    ( Ta: 圧縮後の芯材用部材の厚み、 Tb: 圧縮前の芯材用部材の厚み、 C: 圧縮率)
     R=(Wb-Wa)/Wb×100   (B1)
    ( Wa: 芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 Wb: 熱硬化性樹脂含浸後の芯材用部材、繊維織物、多孔性シートの合計重量、 R:  樹脂比率)
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