JP2015085658A - Resin sheet and manufacturing method of fiber-reinforced composite molded body using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維強化プラスチック等の表面保護層を形成するのに好適な樹脂シート、および、プリプレグから繊維強化プラスチックを作製する際または繊維強化プラスチックを作製した後に、当該樹脂シートを用いて繊維強化プラスチックの表面に樹脂層を設けた繊維強化複合成形体を製造する方法に関する。 The present invention relates to a resin sheet suitable for forming a surface protective layer such as a fiber reinforced plastic, and a fiber reinforced plastic using the resin sheet when the fiber reinforced plastic is produced from a prepreg or after the fiber reinforced plastic is produced. The present invention relates to a method for producing a fiber-reinforced composite molded body in which a resin layer is provided on a plastic surface.
近年、CO2削減の観点から、自動車等の輸送機関の分野では、従来の内燃機関を採用する車体に代えてハイブリッド車や電気自動車等が普及し始めており、それに伴い、車体の軽量化が益々重要な課題となってきている。このような課題に対して、車体自体を従来の鋼材に代えてアルミや繊維強化プラスチック(以下、FRPとも言う)を使用することが進められている。 In recent years, from the viewpoint of CO 2 reduction, in the field of transportation vehicles such as automobiles, hybrid vehicles, electric vehicles, and the like have begun to spread in place of conventional vehicle bodies that employ internal combustion engines. It has become an important issue. In response to such problems, the use of aluminum or fiber reinforced plastic (hereinafter also referred to as FRP) instead of conventional steel is being promoted.
樹脂に炭素繊維等の強化用繊維材を混入させて成形したものであるFRPは、軽量かつ高強度であることから、航空機、自動車、船舶等の分野をはじめ、建設産業等の広い分野で使用されている。このようなFRPは、繊維束からなる織布に樹脂を含浸させて硬化させたものや、同一方向に配列した繊維束からなる面材どうしを互いの繊維配列方向が異なるように積層したものに樹脂を含浸させて硬化させたものが知られている。 FRP, which is made by mixing resin with carbon fiber or other reinforcing fiber material, is lightweight and strong, so it can be used in a wide range of fields such as aircraft, automobiles, ships, and construction industries. Has been. Such FRP is made by impregnating a woven fabric made of fiber bundles with resin and curing it, or by laminating face materials made of fiber bundles arranged in the same direction so that their fiber arrangement directions are different from each other. A resin impregnated and cured is known.
上記したようなFRP成形体は、プレプリグと呼ばれるエポキシ樹脂等に炭素繊維等の強化用繊維材を混入させたシートを重ね合わせ、成形金型内で加熱・加圧されることにより所望の形状にプリプレグを硬化させて成形されるのが一般的である。また、成形金型から硬化後のプリプレグを取り出し易くするため、通常は、成形金型の内側にシリコーン等の離型剤を塗布してプリプレグの成形を行うため、得られたFRPの表面には離型剤が残存している場合がある。 The FRP molded body as described above is formed into a desired shape by overlaying a sheet in which a reinforcing fiber material such as carbon fiber is mixed with an epoxy resin called a prepreg, and heating and pressing in a molding die. In general, the prepreg is cured and molded. Also, in order to make it easy to take out the cured prepreg from the molding die, usually, a mold release agent such as silicone is applied to the inside of the molding die to mold the prepreg. The mold release agent may remain.
ところで、FRPは、硬化性樹脂として汎用的なエポキシ樹脂等が使用されているため、それを車体等に使用する場合には、紫外線や風雨による変色や強度低下を防止するため、通常は、FRP成形体の表面を保護するために、塗装等によりコーティングを行う必要がある。しかしながら、上記したように、FRP成形体の表面には離型剤が残存している場合もあることから、コーティングを行う際には、先ずFRP成形体を洗浄した後に、表面の研磨を行い、プライマー塗装等を行ってから、紫外線吸収剤等を含有する塗料によりコーティングを行う必要があった。 By the way, since FRP uses a general-purpose epoxy resin or the like as a curable resin, when it is used for a vehicle body or the like, in order to prevent discoloration or strength reduction due to ultraviolet rays or wind and rain, normally, FRP In order to protect the surface of the molded body, it is necessary to perform coating by painting or the like. However, as described above, since the release agent may remain on the surface of the FRP molded body, when performing coating, after first cleaning the FRP molded body, polishing the surface, After applying the primer, etc., it was necessary to coat with a paint containing an ultraviolet absorber or the like.
上記の問題に対して、特開2006−044264号公報(特許文献1)には、FRP成形体の表面に熱可塑性樹脂層を含むフィルムを設けて、成形体の表面を加飾することが提案されている。この方法によれば、上記したような工程を経ることなく、FRP成形体の耐候性を向上させることも可能であると考えられる。 In response to the above problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-044264 (Patent Document 1) proposes decorating the surface of the molded body by providing a film including a thermoplastic resin layer on the surface of the FRP molded body. Has been. According to this method, it is considered possible to improve the weather resistance of the FRP molded product without going through the steps as described above.
また、プリプレグを硬化させて得られるFRP成形体は、その表面にクロス目が浮き出てしまったり、面材の表面の経糸と緯糸との交差部分に陥没孔が生じる場合があり、FRP成形体の外観意匠性を向上させるためには、成形体の表面に塗料を塗布して陥没孔を埋めたり、上記したようなフィルムを成形体表面に貼着させる必要がある。 In addition, the FRP molded body obtained by curing the prepreg may have a cross stitch on the surface, or a depression hole may be formed at the intersection of the warp and weft on the surface of the face material. In order to improve the appearance design, it is necessary to apply a paint to the surface of the molded body to fill the recessed holes, or to adhere the film as described above to the surface of the molded body.
一方、表面に塗料を塗布して平滑性を向上させたFRP成形体は、使用用途によっては傷が目立ちやすくなるため、塗料中にシリカ等の微粒子を添加するなどして、あえてFRP成形体の表面をマット調に加飾することが行われている。しかしながら、表面をマット調にするためには、FRP成形体の表面に塗料を塗布して乾燥させる工程を複数回行う必要があり、工程が煩雑であるといった問題もあった。 On the other hand, the FRP molded body whose surface is improved in smoothness by applying a paint to the surface is prone to scratches depending on the intended use. Therefore, by adding fine particles such as silica to the paint, The surface is decorated with a matte tone. However, in order to make the surface matt, it is necessary to perform a process of applying a paint to the surface of the FRP molded body and drying it a plurality of times, which causes a problem that the process is complicated.
本発明者らは、鋭意検討した結果、所定の表面粗さを有する離型シート(セパレータ)の表面上に特定の成分を含有する熱硬化性樹脂層を設けた樹脂シートを、FRPの表面に載置しておき、樹脂シートを硬化させた後に離型シートを剥離することにより、FRPの表面に、熱硬化樹脂からなるマット調の保護層を形成でき、その結果、洗浄や研磨等が必要なく、またコーティング塗装を行うことなく、マット調表面を備えたFRP成形体が得られることを見出した。本発明はかかる知見によるものである。 As a result of intensive studies, the present inventors have developed a resin sheet provided with a thermosetting resin layer containing a specific component on the surface of a release sheet (separator) having a predetermined surface roughness on the surface of the FRP. The matte protective layer made of thermosetting resin can be formed on the surface of the FRP by placing it and then releasing the release sheet after curing the resin sheet. As a result, cleaning and polishing are required. The present inventors have found that an FRP molded body having a matte surface can be obtained without coating and coating. The present invention is based on this finding.
したがって、本発明の目的は、洗浄や研磨等が必要なく、またコーティング塗装を行うことなくマット調表面を備えたFRP成形体を得ることができる、FRP成形体の表面保護層を形成するのに好適な樹脂シートを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to form a surface protection layer of an FRP molded body that can obtain an FRP molded body having a mat-like surface without the need for cleaning or polishing, and without performing coating. It is to provide a suitable resin sheet.
また、本発明の別の目的は、樹脂シートを用いてFRP成形体の表面に保護層が一体的に形成された繊維強化複合成形体を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a fiber reinforced composite molded body in which a protective layer is integrally formed on the surface of an FRP molded body using a resin sheet.
本発明による樹脂シートは、離型シートと、前記離型シートの一方の面に設けられた樹脂層と、を備えてなる樹脂シートであって、
離型シートの一方の面が、JIS Z 8741に準拠した鏡面光沢度測定法により測定される表面グロス値(60°入射)が20%以下のマット面を備え、
前記樹脂層が、エポキシ系樹脂と、硬化剤と、硬化触媒と、を少なくとも含んでなり、
前記樹脂層が、前記離型シートのマット面上に設けられていることを特徴とするものである。
The resin sheet according to the present invention is a resin sheet comprising a release sheet and a resin layer provided on one surface of the release sheet,
One surface of the release sheet is provided with a matte surface having a surface gloss value (60 ° incidence) of 20% or less measured by a specular gloss measurement method according to JIS Z 8741.
The resin layer comprises at least an epoxy resin, a curing agent, and a curing catalyst;
The resin layer is provided on the mat surface of the release sheet.
また、本発明の態様によれば、前記硬化剤が、ジシアンジアミド、潜在性アミン系化合物、およびチオール系化合物からなる群より選択される少なくとも1種であってもよい。 According to an aspect of the present invention, the curing agent may be at least one selected from the group consisting of dicyandiamide, a latent amine compound, and a thiol compound.
また、本発明の態様によれば、前記硬化触媒が、脂肪族アミン、芳香族アミン、脂肪族ジメチルウレア、芳香族系ジメチルウレア、およびイミダゾールからなる群より選択される少なくとも1種であってもよい。 According to an aspect of the present invention, the curing catalyst may be at least one selected from the group consisting of aliphatic amines, aromatic amines, aliphatic dimethylureas, aromatic dimethylureas, and imidazoles. Good.
また、本発明の態様によれば、前記エポキシ系樹脂がビスフェノール型エポキシ樹脂であってもよい。 According to an aspect of the present invention, the epoxy resin may be a bisphenol type epoxy resin.
また、本発明の態様によれば、前記ビスフェノール型エポキシ樹脂が、常温で液状のビスフェノール型エポキシ樹脂およびガラス転移温度が50〜170℃の範囲にある常温で固体のビスフェノール型エポキシ樹脂の2種のビスフェノール型エポキシ樹脂からなるものであってもよい。 Moreover, according to the aspect of the present invention, the bisphenol-type epoxy resin includes two kinds of bisphenol-type epoxy resins that are liquid at room temperature and bisphenol-type epoxy resins that are solid at room temperature with a glass transition temperature in the range of 50 to 170 ° C. It may be made of a bisphenol type epoxy resin.
また、本発明の態様によれば、前記樹脂層が、アクリル系樹脂をさらに含んでいてもよい。 According to the aspect of the present invention, the resin layer may further include an acrylic resin.
本発明の別の態様による繊維強化複合成形体の製造方法は、
未硬化又は半硬化状態の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を強化繊維に含浸させてなるプリプレグに、上記の樹脂シートの樹脂層側が対向するように、前記樹脂シートを貼り合わせて積層体とし、
前記積層体を加圧下で加熱して成形を行い、プリプレグおよび樹脂層を硬化させ、
前記樹脂シートから離型シートを剥離して繊維強化複合成形体を形成する、
ことを含んでなることを特徴とするものである。
A method for producing a fiber-reinforced composite molded article according to another aspect of the present invention includes:
A prepreg formed by impregnating a reinforcing fiber with an uncured or semi-cured thermosetting resin or thermoplastic resin is bonded to the resin sheet so that the resin layer side of the resin sheet faces, to form a laminate,
The laminate is heated and molded under pressure to cure the prepreg and resin layer,
Peeling the release sheet from the resin sheet to form a fiber reinforced composite molded body,
It is characterized by comprising.
また、本発明の別の態様による繊維強化複合成形体の製造方法は、
繊維強化複合成形体の製造方法であって、
未硬化又は半硬化状態の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を強化繊維に含浸させてなるプリプレグを加圧下で加熱して、繊維強化プラスチックを形成し、
前記繊維強化プラスチックの表面に、上記の樹脂シートの樹脂層側が対向するように、前記樹脂シートを貼り合わせて積層体とし、
前記積層体の前記樹脂層を硬化させ、
前記樹脂シートから離型シートを剥離して繊維強化複合成形体を形成する、
ことを含んでなることを特徴とするものである。
Moreover, the method for producing a fiber-reinforced composite molded body according to another aspect of the present invention includes:
A method for producing a fiber-reinforced composite molded body,
A prepreg formed by impregnating a reinforcing fiber with an uncured or semi-cured thermosetting resin or thermoplastic resin is heated under pressure to form a fiber reinforced plastic,
The resin sheet is bonded to the surface of the fiber reinforced plastic so that the resin layer side of the resin sheet is opposed to the laminate,
Curing the resin layer of the laminate,
Peeling the release sheet from the resin sheet to form a fiber reinforced composite molded body,
It is characterized by comprising.
さらに、本発明の別の態様による繊維強化複合成形体の製造方法は、
強化繊維からなるシートに、上記の樹脂シートの樹脂層側が対向するように、前記樹脂シートを貼り合わせて積層体とし、
前記積層体を成形型内に配置して、加圧下で未硬化の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を前記成形型内に射出して、強化繊維に前記熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含浸させ、
前記熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を硬化させ、
前記樹脂シートから離型シートを剥離して繊維強化複合成形体を形成する、
ことを含んでなることを特徴とするものである。
Furthermore, the method for producing a fiber-reinforced composite molded body according to another aspect of the present invention includes:
The resin sheet is bonded to a sheet made of reinforcing fibers so that the resin layer side of the resin sheet is opposed to the laminate,
The laminated body is placed in a mold, an uncured thermosetting resin or thermoplastic resin is injected into the mold under pressure, and reinforcing fibers are impregnated with the thermosetting resin or thermoplastic resin. Let
Curing the thermosetting resin or thermoplastic resin,
Peeling the release sheet from the resin sheet to form a fiber reinforced composite molded body,
It is characterized by comprising.
本発明によれば、洗浄や研磨等が必要なく、またコーティング塗装を行うことなくマット調表面を備えたFRP成形体を得ることができる、FRP成形体の表面保護層を形成するのに好適な樹脂シートを実現することができる。 According to the present invention, it is suitable for forming a surface protective layer of an FRP molded body, which does not require cleaning, polishing, etc., and can obtain an FRP molded body having a matte surface without performing coating. A resin sheet can be realized.
<樹脂シート>
本発明による樹脂シート1は、図1に示すように、第1離型シート21Aの一方の面に樹脂層11が設けられている層構成を有する。また、本発明の実施態様においては、図2に示すように、樹脂層11の、第1離型シート21Aが設けられている側とは反対の側に、第2離型シート21Bが設けられていてもよい。なお、本明細書では、第1離型シート21Aと第2離型シート21Bとを合わせて離型シート21と呼称する。以下、本発明による樹脂シートを構成する各層について説明する。
<Resin sheet>
As shown in FIG. 1, the resin sheet 1 according to the present invention has a layer structure in which a resin layer 11 is provided on one surface of a first release sheet 21 </ b> A. In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the second release sheet 21B is provided on the side of the resin layer 11 opposite to the side on which the first release sheet 21A is provided. It may be. In the present specification, the first release sheet 21A and the second release sheet 21B are collectively referred to as a release sheet 21. Hereinafter, each layer which comprises the resin sheet by this invention is demonstrated.
本発明による樹脂シートを構成する樹脂層は、後記するように加熱により硬化する層であり、エポキシ系樹脂と、硬化剤と、硬化触媒とを必須成分として含む。 The resin layer which comprises the resin sheet by this invention is a layer hardened | cured by heating so that it may mention later, and contains an epoxy resin, a hardening | curing agent, and a curing catalyst as an essential component.
樹脂層に含まれるエポキシ系樹脂は、少なくとも1つ以上のエポキシ基を有するプレポリマーが、硬化剤との併用により架橋重合反応により硬化するものを意味する。このようなエポキシ系樹脂としては、ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールFエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂等が挙げられ、またフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾールフェノール樹脂等のフェノール樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられる。これらエポキシ系樹脂の中でも、本発明においては、ビフェニル骨格、ビスフェノール骨格、スチルベン骨格などの剛直構造を主鎖に持つエポキシ樹脂が好ましく、より好ましくは、ビスフェノール型エポキシ樹脂、特に好ましくは、ビスフェノールA型エポキシ樹脂である。 The epoxy resin contained in the resin layer means that a prepolymer having at least one epoxy group is cured by a crosslinking polymerization reaction in combination with a curing agent. Examples of such epoxy resins include bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A epoxy resin and bisphenol F epoxy resin, novolak type epoxy resins such as novolac epoxy resin and cresol novolac epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, Examples include epoxy resins such as triphenolmethane type epoxy resins, alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resins, triazine nucleus-containing epoxy resins, dicyclopentadiene-modified phenol type epoxy resins, and also phenol novolac resins, cresol novolac resins, bisphenol A A triazine ring such as a novolak-type phenol resin such as a novolak resin, a phenol resin such as a resol phenol resin, a urea (urea) resin, or a melamine resin. Resins, unsaturated polyester resins, bismaleimide resins, polyurethane resins, diallyl phthalate resins, silicone resins, resins having a benzoxazine ring, cyanate ester resins. Among these epoxy resins, in the present invention, an epoxy resin having a rigid structure such as a biphenyl skeleton, a bisphenol skeleton, or a stilbene skeleton in the main chain is preferable, more preferably a bisphenol type epoxy resin, and particularly preferably a bisphenol A type. It is an epoxy resin.
上記したビスフェノールA型エポキシ樹脂は、ビスフェノール骨格の繰り返し単位の数によって、常温で液体のものと、常温で固体のものが存在する。主鎖が0〜1のビスフェノールA型エポキシ樹脂は常温で液体、主鎖が2〜10のビスフェノールA型エポキシ樹脂は常温で固体である。このような比較的低分子量のビスフェノールA型エポキシ樹脂は結晶性があり、常温で結晶化して固体のものも、融点以上の温度になると、急速に融解して低粘度の液状に変化する。したがって、後記するようにプレプリグまたは繊維強化プラスチックの表面に樹脂層を設ける工程において、加熱によって樹脂組成物がプレプリグまたは繊維強化プラスチックに密着し、固化することによって樹脂層と繊維強化プラスチックとが強固に接着するため、接着強度を高めることができる。また、このような比較的低分子量のビスフェノールA型エポキシ樹脂は、架橋密度が高くなるため、機械的強度が高く、耐薬品性がよく、硬化性が高く、吸湿性(自由体積が小さくなるため)が小さくなる特徴もある。 The above-described bisphenol A type epoxy resin may be liquid at room temperature or solid at room temperature depending on the number of repeating units of the bisphenol skeleton. A bisphenol A type epoxy resin having a main chain of 0 to 1 is liquid at normal temperature, and a bisphenol A type epoxy resin having a main chain of 2 to 10 is solid at normal temperature. Such a relatively low molecular weight bisphenol A type epoxy resin has crystallinity, and even a solid one that is crystallized at room temperature rapidly melts and changes to a low-viscosity liquid when the temperature reaches the melting point or higher. Therefore, as described later, in the step of providing the resin layer on the surface of the prepreg or the fiber reinforced plastic, the resin composition adheres to the prepreg or the fiber reinforced plastic by heating and solidifies, whereby the resin layer and the fiber reinforced plastic are solidified. Adhesion strength can be increased because of adhesion. In addition, such a relatively low molecular weight bisphenol A type epoxy resin has a high crosslink density, and therefore has high mechanical strength, good chemical resistance, high curability, and hygroscopicity (because the free volume is small). ) Is also small.
本発明においては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂として、上記したような常温で固体のビスフェノールA型エポキシ樹脂と、常温で液体のビスフェノールA型エポキシ樹脂とを併用して使用することが好ましい。常温で固体のものと液体のものとを併用することにより、機械的強度を保ちつつ、柔軟性を得ることが出来るため、樹脂が本来有する機械的強度を維持しつつ、柔軟性を得ることができる。その結果、樹脂層を表面に設けた繊維強化複合成形体は、表面の耐擦性等が向上するとともに、表面にクロス目や陥没孔のない外観意匠性に優れた繊維強化複合成形体を実現できる。常温で固体のビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、機械的強度および耐熱性の観点から、ガラス転移温度が50〜70℃の範囲にあるものが好ましい。具体的には、常温で液体である主鎖が0〜1のビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン社製、JER828が、常温で固体である主鎖が2〜10のビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン社製、JER1001などが例示できる。 In the present invention, as the bisphenol A type epoxy resin, it is preferable to use a bisphenol A type epoxy resin that is solid at room temperature and a bisphenol A type epoxy resin that is liquid at room temperature. By using both solid and liquid at room temperature, it is possible to obtain flexibility while maintaining mechanical strength, so that flexibility can be obtained while maintaining the mechanical strength inherent to the resin. it can. As a result, the fiber reinforced composite molded body with a resin layer on the surface has improved surface rub resistance, etc., and also realized a fiber reinforced composite molded body with excellent cross-section and recessed design on the surface. it can. As the bisphenol A type epoxy resin solid at room temperature, those having a glass transition temperature in the range of 50 to 70 ° C. are preferable from the viewpoint of mechanical strength and heat resistance. Specifically, as a bisphenol A type epoxy resin having a main chain of 0 to 1 which is liquid at normal temperature, JER828 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd. is a bisphenol A type epoxy having a main chain of 2 to 10 which is solid at normal temperature. Examples of the resin include JER1001 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.
常温で液体のビスフェノールA型エポキシ樹脂と常温で固体のビスフェノールA型エポキシ樹脂との配合割合は、繊維強化複合成形体の使用用途にもよるが、質量基準において、0:100〜75:25の割合で含まれていることが好ましい。両者の配合割合を上記の範囲とすることによって、より外観意匠性に優れる繊維強化複合成形体とすることができる。 The blending ratio of the bisphenol A type epoxy resin that is liquid at normal temperature and the bisphenol A type epoxy resin that is solid at normal temperature depends on the use application of the fiber reinforced composite molded product, but is 0: 100 to 75:25 on a mass basis. It is preferable that it is contained in a proportion. By setting the blending ratio of both in the above range, it is possible to obtain a fiber-reinforced composite molded body having a more excellent appearance design.
本発明においては、樹脂層として、上記したエポキシ系樹脂以外の樹脂として、アクリル系樹脂が含まれていてもよい。アクリル系樹脂を含有することにより、樹脂シートに初期粘着性を付与することができる。また、被着体である繊維強化プラスチックとの接着強度を維持しながら樹脂層に靱性を付与できるため、CFRP等の繊維強化複合成形体の表面に樹脂層を設けることにより、その表面を保護する機能を付与することができる。 In this invention, acrylic resin may be contained as resin other than the above-mentioned epoxy resin as a resin layer. By containing the acrylic resin, initial tackiness can be imparted to the resin sheet. Further, since the toughness can be imparted to the resin layer while maintaining the adhesive strength with the fiber reinforced plastic as the adherend, the surface of the fiber reinforced composite molded body such as CFRP is protected by providing the resin layer on the surface. Functions can be added.
本発明において使用できるアクリル系樹脂としては、後記するエポキシ樹脂と架橋反応し得るものであれば、特に制限なく使用することができ、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸i−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステルや、これらアクリル酸エステルモノマーと、マレイン酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、n−ブトキシ−N−メチロールアクリルアミド、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸ソーダ、ジアセトンアクリルアミド、(メタ)アクリル酸グリシジル等の官能基含有モノマーや、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、(メタ)アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチルビニルエーテル等のモノマーとを共重合して得られるアクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。 The acrylic resin that can be used in the present invention can be used without particular limitation as long as it can undergo a crosslinking reaction with the epoxy resin described later. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, Propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid alkyl esters such as octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, these acrylate monomers, maleic acid, itaconic acid, (meth) acrylic 2-hydroxyethyl acid, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Functional group-containing monomers such as N, methylolacrylamide, n-butoxy-N-methylolacrylamide, sodium 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonate, diacetone acrylamide, glycidyl (meth) acrylate, and styrene And acrylic acid ester copolymers obtained by copolymerization with monomers such as vinyltoluene, vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, and ethyl vinyl ether.
上記の共重合体の中でも、メチルメタクリレート−ブチルアクリレート−メチルメタクリレートの2元共重合体またはその変性物を好適に使用できる。このようなメタアクリル酸エステル重合体ブロック(以下、MMAと略す場合がある)と、アクリル酸ブチル重合体ブロック(以下、BAと略す場合がある)とからなる2元ブロック共重合体が好ましい。 MMA−BA−MMAの2元共重合体は、MMA部分が「硬い」セグメントとなり、BA部分が「柔らかい」セグメントとなる。エポキシ系樹脂に、アクリル系樹脂を添加することにより靱性(柔軟性)を付与することができるが、耐熱性や透明性が低下する場合がある。上記のような「硬い」セグメントと「柔らかい」セグメントとを併せ持つアクリル系樹脂であれば、「硬い」セグメント部分が耐熱性に寄与し、「柔らかい」セグメント部分が、靱性ないし柔軟性に寄与するため、靱性を有し、かつ、高温環境下においても優れた強度を保持できるものと考えられる。 Among the above copolymers, a binary copolymer of methyl methacrylate-butyl acrylate-methyl methacrylate or a modified product thereof can be preferably used. A binary block copolymer comprising such a methacrylic acid ester polymer block (hereinafter sometimes abbreviated as MMA) and a butyl acrylate polymer block (hereinafter sometimes abbreviated as BA) is preferable. In the MMA-BA-MMA binary copolymer, the MMA portion becomes a “hard” segment and the BA portion becomes a “soft” segment. Toughness (flexibility) can be imparted by adding an acrylic resin to the epoxy resin, but heat resistance and transparency may be lowered. If the acrylic resin has both the “hard” and “soft” segments as described above, the “hard” segment will contribute to heat resistance, and the “soft” segment will contribute to toughness and flexibility. It is considered to have toughness and retain excellent strength even in a high temperature environment.
上記したMMA−BA−MMAの2元共重合体は、一般的なリビングラジカル重合を用いて製造することができる。このうち、重合反応の制御の容易さの点などから、原始移動ラジカル重合によって好適に製造することができる。原子移動ラジカル重合法は、有機ハロゲン化物またはハロゲン化スルホニル化合物を開始剤とし、金属錯体を触媒とする重合法である。リビングラジカル重合法によりMMA−BA−MMAの2元共重合体を製造する場合、モノマー単位を逐次添加する方法、あらかじめ合成した重合体を高分子開始剤として次の重合体ブロックを重合する方法、別々に重合した重合体ブロックを反応により結合する方法などが挙げられるが、モノマー単位の逐次添加による方法によってMMA−BA−MMAの2元共重合体を製造することが好ましい。 The above-described binary copolymer of MMA-BA-MMA can be produced using general living radical polymerization. Among these, from the viewpoint of easy control of the polymerization reaction, it can be suitably produced by primordial transfer radical polymerization. The atom transfer radical polymerization method is a polymerization method using an organic halide or a sulfonyl halide compound as an initiator and a metal complex as a catalyst. When producing a binary copolymer of MMA-BA-MMA by the living radical polymerization method, a method of sequentially adding monomer units, a method of polymerizing the next polymer block using a polymer synthesized in advance as a polymer initiator, Examples thereof include a method in which polymer blocks polymerized separately are combined by reaction, and it is preferable to produce a MMA-BA-MMA binary copolymer by a method in which monomer units are sequentially added.
モノマー単位の逐次添加によりMMA−BA−MMAの2元共重合体を製造する方法においては、MMAブロックを構成するメタアクリル酸エステルと、BAブロックを構成するアクリル酸ブチルとの添加順序について、先にメタアクリル酸エステルモノマーを重合した後にアクリル酸ブチルモノマーを追加する方法と、先にアクリル酸ブチルモノマーを重合した後にメタアクリル酸エステルモノマーを追加する方法が挙げられるが、先にアクリル酸ブチルモノマーを重合して、BAブロックの重合末端からMMAブロックを重合させる方が、重合制御が容易である。 In the method of producing a MMA-BA-MMA binary copolymer by sequential addition of monomer units, the order of addition of the methacrylic acid ester constituting the MMA block and the butyl acrylate constituting the BA block is as follows. There are a method of adding a butyl acrylate monomer after polymerizing a methacrylic acid ester monomer and a method of adding a methacrylic acid ester monomer after first polymerizing a butyl acrylate monomer. The polymerization control is easier when the MMA block is polymerized from the polymerization terminal of the BA block.
MMAとBAとの比率は、リビングラジカル重合反応させる際のモノマーの投入量によって制御することができる。MMA−BA−MMAの2元共重合体におけるMMAブロックとBAブロックとの割合は、BAブロックの割合が増加すると、硬化後の樹脂(即ち、樹脂層)の靱性や柔軟性が向上し、一方、MMAブロックの割合が増加すると、樹脂層の耐熱性が向上する。本発明においては、樹脂層の靱性および耐熱性の観点から、MMAブロックとBAブロックとの割合は、モノマー単位の数において、1:1〜50:1であることが好ましい。 The ratio of MMA to BA can be controlled by the amount of monomer introduced when the living radical polymerization reaction is performed. The ratio of the MMA block to the BA block in the MMA-BA-MMA binary copolymer increases the toughness and flexibility of the cured resin (that is, the resin layer) when the BA block ratio increases, When the ratio of the MMA block is increased, the heat resistance of the resin layer is improved. In the present invention, from the viewpoint of toughness and heat resistance of the resin layer, the ratio of the MMA block to the BA block is preferably 1: 1 to 50: 1 in the number of monomer units.
上記したMMA−BA−MMAの2元共重合体は、BAブロックまたはMMAブロックの一部に、カルボン酸、水酸基、アミド基等の官能基を導入した変性物であってもよい。このような変性物を使用することにより、より耐熱性が向上するとともに、上記したエポキシ系樹脂との相溶性も向上するため、繊維強化複合成形体の保護層としての機能がより向上する。 The above-mentioned binary copolymer of MMA-BA-MMA may be a modified product in which a functional group such as carboxylic acid, hydroxyl group or amide group is introduced into a part of the BA block or MMA block. By using such a modified product, the heat resistance is further improved and the compatibility with the epoxy resin described above is also improved, so that the function as a protective layer of the fiber-reinforced composite molded body is further improved.
上記したエポキシ系樹脂にMMA−BA−MMA2元共重合体を添加すると、MMAブロック部分がエポキシ系樹脂と相溶し、BAブロック部分がエポキシ系樹脂と相溶しないため、エポキシ系樹脂をマトリックスとした自己組織化が起こる。その結果、樹脂硬化前の段階で、エポキシ系樹脂が海、アクリル系樹脂が島である海島構造が発現する。また、MMA−BA−MMA2元共重合体に上記のような官能基が導入されている場合、エポキシ系樹脂とアクリル系樹脂との相溶性が向上するため、島部分が小さくなり、見かけ上、両者が相溶した状態となる。このような海島構造や見かけ上の相溶状態が発現されることにより、界面破壊を避けることができ、繊維強化複合成形体表面との密着性に優れ、かつ保護層としての機能を向上することができる。また、形成された海島構造の大きさが、ナノオーダーとなるため、透明性に優れた保護層を形成することができる。 When the MMA-BA-MMA binary copolymer is added to the above epoxy resin, the MMA block portion is compatible with the epoxy resin and the BA block portion is not compatible with the epoxy resin. Self-organization occurs. As a result, a sea-island structure in which the epoxy resin is the sea and the acrylic resin is the island appears before the resin is cured. In addition, when the functional group as described above is introduced into the MMA-BA-MMA binary copolymer, the compatibility between the epoxy resin and the acrylic resin is improved, so that the island portion is reduced, and apparently, Both are in a compatible state. By developing such a sea-island structure and an apparent compatibility state, it is possible to avoid interfacial fracture, to have excellent adhesion to the surface of the fiber-reinforced composite molded body, and to improve the function as a protective layer Can do. Moreover, since the size of the formed sea-island structure is on the nano order, a protective layer having excellent transparency can be formed.
上記のような海島構造を発現させるには、エポキシ系樹脂と変性アクリル系樹脂(MMA−BA−MMA2元共重合体)とを、質量基準において、97.5:2.5〜77.0:23.0の割合で配合することが好ましい。上記のような割合で両者を配合すると、エポキシ系樹脂(海)中に、ナノオーダーレベルの微粒子状にアクリル系樹脂(島)が分散し、見かけ上の相溶状態を発現させることができる。 In order to express the sea-island structure as described above, the epoxy resin and the modified acrylic resin (MMA-BA-MMA binary copolymer) are 97.5: 2.5 to 77.0: It is preferable to mix | blend in the ratio of 23.0. When both are blended in the above ratio, the acrylic resin (island) is dispersed in the form of nano-order fine particles in the epoxy resin (sea), and an apparent compatibility state can be expressed.
上記のような海島構造を有する場合、エポキシ系樹脂中にアクリル系樹脂が相溶ないし分散するため、組成物を硬化させて樹脂とした場合にも透明性が損なわれない。そのため、後記するように、繊維強化複合成形体の表面に樹脂層を設けた場合であっても、繊維強化材料特有の外観を損なうこともない。 In the case of having the sea island structure as described above, since the acrylic resin is compatible or dispersed in the epoxy resin, transparency is not impaired even when the composition is cured to obtain a resin. Therefore, as will be described later, even when a resin layer is provided on the surface of the fiber-reinforced composite molded body, the appearance unique to the fiber-reinforced material is not impaired.
アクリル系樹脂とエポキシ系樹脂とが加熱等により反応が進行して樹脂層が硬化するが、本発明においては、硬化反応を促進するために樹脂層中に硬化剤が含まれる。硬化剤としては、エポキシ系樹脂に一般的に使用される公知の硬化剤を使用できるが、本発明においては、ジシアンジアミド(DICY)、潜在性アミン系化合物、チオール系化合物を好ましく使用できる。これら硬化剤は、酸無水物系硬化剤やフェノール系硬化剤に比べて、保存安定性に優れ、室温保存でもポットライフが数週間もあるので好ましい。 The reaction between the acrylic resin and the epoxy resin proceeds by heating or the like and the resin layer is cured. In the present invention, a curing agent is included in the resin layer in order to promote the curing reaction. As the curing agent, a known curing agent generally used for epoxy resins can be used. In the present invention, dicyandiamide (DICY), a latent amine compound, and a thiol compound can be preferably used. These curing agents are preferable because they are superior in storage stability and have a pot life of several weeks even at room temperature storage compared to acid anhydride curing agents and phenol curing agents.
硬化剤は、エポキシ樹脂に対して0.59〜1.08phrの範囲で含まれることが好ましい。硬化剤の配合比がこの範囲とすることにより、透明性に優れ、かつ保存安定性に優れた樹脂シートを実現できる。なお、硬化剤の添加量が少ないと硬化性が悪化して被着体との接着強度が低下するのは言うまでもない。一方、硬化剤の含有量が多くなると、透明性やポットライフが低下するとともに、樹脂層が硬化した後も未反応の硬化剤が残留することで、樹脂層とFRPとの接着強度が低下する場合もある。 The curing agent is preferably contained in the range of 0.59 to 1.08 phr with respect to the epoxy resin. By setting the mixing ratio of the curing agent within this range, a resin sheet having excellent transparency and storage stability can be realized. Needless to say, if the addition amount of the curing agent is small, the curability deteriorates and the adhesive strength with the adherend decreases. On the other hand, when the content of the curing agent is increased, the transparency and pot life are decreased, and the unreacted curing agent remains even after the resin layer is cured, so that the adhesive strength between the resin layer and the FRP is decreased. In some cases.
樹脂層は、上記成分に加えて硬化触媒を含む。硬化触媒としては、エポキシ系樹脂に一般的に使用される公知の硬化剤を使用できるが、本発明においては、脂肪族アミン、芳香族アミン、脂肪族ジメチルウレア、芳香族系ジメチルウレア、イミダゾールを好ましく使用できる。脂肪族アミン系硬化触媒としては、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、メタキシレリレンジアミン(MXDA)等が挙げられる。また、芳香族アミン系硬化触媒としては、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、m−フェニレンジアミン(MPDA)、ジアミノジフェニルスルホン(DDS)等が挙げられる。また、脂肪族または芳香族ジメチルウレア系硬化触媒としては、イソホロジンイソシアネートとジメチルアミンとから得られるジメチルウレアや、キシリレンイソシアネートとジメチルアミンとから得られるジメチルウレア、ヘキサメチレンジイソシアネートとジメチルアミンとから得られるジメチルウレア等が挙げられる。これら硬化触媒を使用することにより、樹脂シートの保存安定性を向上させることができるとともに、樹脂層の硬化後においても無色透明性を維持しつつ優れた接着強度を保持することが可能となる。 The resin layer contains a curing catalyst in addition to the above components. As the curing catalyst, known curing agents generally used for epoxy resins can be used. In the present invention, aliphatic amine, aromatic amine, aliphatic dimethylurea, aromatic dimethylurea, and imidazole are used. It can be preferably used. Examples of the aliphatic amine-based curing catalyst include diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), and metaxylylene diamine (MXDA). Examples of the aromatic amine-based curing catalyst include diaminodiphenylmethane (DDM), m-phenylenediamine (MPDA), diaminodiphenylsulfone (DDS) and the like. Examples of the aliphatic or aromatic dimethylurea curing catalyst include dimethylurea obtained from isophorazine isocyanate and dimethylamine, dimethylurea obtained from xylylene isocyanate and dimethylamine, hexamethylene diisocyanate and dimethylamine, And dimethylurea obtained from the above. By using these curing catalysts, it is possible to improve the storage stability of the resin sheet, and it is possible to maintain excellent adhesive strength while maintaining colorless transparency even after the resin layer is cured.
樹脂シートの樹脂層には、紫外線吸収剤および光安定剤が必須成分として含まれていてもよい。このような成分を含むことにより、被着体である繊維強化プラスチックを紫外線等から保護することができ、耐候性に優れた繊維強化複合形成体を実現することができる。 The resin layer of the resin sheet may contain an ultraviolet absorber and a light stabilizer as essential components. By including such a component, the fiber reinforced plastic as the adherend can be protected from ultraviolet rays and the like, and a fiber reinforced composite formed body excellent in weather resistance can be realized.
紫外線吸収剤としては、従来公知のものを使用することができ、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物等の有機系化合物、微粒子状の酸化亜鉛、酸化セリウム等からなる無機系化合物からなるものが挙げられる。紫外線吸収剤は、樹脂層中に固形分換算で1〜30質量%含まれていることが好ましく、より好ましくは5〜20質量%である。紫外線吸収剤の含有量が1質量%未満であると、耐候性を向上させることができない場合があり、一方、30質量%を超える量で紫外線吸収剤を添加しても、耐候性がそれ以上向上することが期待できず、製造コストの上昇を招く。 As the UV absorber, conventionally known ones can be used, for example, organic compounds such as benzotriazole compounds and benzophenone compounds, inorganic compounds composed of finely divided zinc oxide, cerium oxide and the like. Is mentioned. It is preferable that 1-30 mass% of ultraviolet absorbers are contained in the resin layer in conversion of solid content, More preferably, it is 5-20 mass%. When the content of the ultraviolet absorber is less than 1% by mass, the weather resistance may not be improved. On the other hand, even if the ultraviolet absorber is added in an amount exceeding 30% by mass, the weather resistance is more than that. It cannot be expected to improve, leading to an increase in manufacturing cost.
また、光安定剤としては、例えば、2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ビス(1−ウンデカンオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)カーボネート等のヒンダートアミン系光安定剤、オクタベンゾン等のベンゾフェノン系光安定剤、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミド−メチル)−5−メチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系光安定剤、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート系、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−〔(ヘキシル)オキシ〕フェノール等のトリアジン系光安定剤等が挙げられるが、これらのなかでもヒンダートアミン系光安定剤を好適に使用することができる。 Examples of the light stabilizer include 2,2,6,6, -tetramethyl-4-piperidyl methacrylate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, and bis (1, 2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, bis (1-undecanoxy-2,2,6,6-tetramethyl) Hindered amine light stabilizers such as piperidin-4-yl) carbonate, benzophenone light stabilizers such as octabenzone, 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4- (1,1,3,3- Tetramethylbutyl) phenol, 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- [2-hydroxy-3- (3,4,5,6-tetrahi Benzotriazole-based light stabilizers such as lophthalimido-methyl) -5-methylphenyl] benzotriazole, 2- (3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2,4 -Benzoate type such as di-tert-butylphenyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoate, 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5 Examples include triazine light stabilizers such as-[(hexyl) oxy] phenol, and among these, hindered amine light stabilizers can be preferably used.
光安定剤は、樹脂層中に固形分換算で0.5〜20質量%含まれていることが好ましく、より好ましくは1〜10質量%である。光安定剤の含有量が0.5質量%未満であると、耐候性を向上させることができない場合があり、一方、20質量%を超える量で光安定剤を添加しても、耐候性がそれ以上向上することが期待できず、製造コストの上昇を招く。 The light stabilizer is preferably contained in the resin layer in an amount of 0.5 to 20% by mass in terms of solid content, and more preferably 1 to 10% by mass. When the content of the light stabilizer is less than 0.5% by mass, the weather resistance may not be improved. On the other hand, even if the light stabilizer is added in an amount exceeding 20% by mass, the weather resistance is not improved. Further improvement cannot be expected, resulting in an increase in manufacturing cost.
樹脂シートを構成する樹脂層には、必要に応じて、例えば、加工性、耐熱性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度、その他等を改良、改質する目的で、例えば、滑剤、可塑剤、充填剤、フィラー、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、架橋剤、酸化防止剤、染料、顔料等の着色剤、その他等を添加してもよい。また、必要に応じて、さらにシラン系、チタン系、アルミニウム系などのカップリング剤を含むことができる。これにより樹脂と被着体および樹脂と後述する芯材との密着性を向上させることができる。 For the resin layer constituting the resin sheet, if necessary, for example, processability, heat resistance, mechanical properties, dimensional stability, antioxidant properties, slipperiness, release properties, flame retardancy, antifungal properties, For the purpose of improving and modifying electrical characteristics, strength, etc., for example, coloring of lubricants, plasticizers, fillers, fillers, antistatic agents, antiblocking agents, crosslinking agents, antioxidants, dyes, pigments, etc. Agents, etc. may be added. Further, if necessary, a coupling agent such as silane, titanium, and aluminum can be further included. As a result, the adhesion between the resin and the adherend and the resin and the core material described later can be improved.
樹脂シートは、上記した各成分を混合し、必要に応じて混練、分散したものを適当な溶剤に溶解させて塗布液とし、離型シートに塗布し、乾燥させた後、他方の離型シートを貼り合わせることにより製造することができる。混合ないし分散方法は、特に限定されるものではなく、通常の混練分散機、例えば、二本ロールミル、三本ロールミル、ペブルミル、トロンミル、ツェグバリ(Szegvari)アトライター、高速インペラー分散機、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、デスパー、高速ミキサー、リボンブレンダー、コニーダー、インテンシブミキサー、タンブラー、ブレンダー、デスパーザー、ホモジナイザー、および超音波分散機などが適用できる。硬いエポキシ系樹脂として複数種を用いる場合は、先にこれらを混合撹拌し、次に硬化剤を混合撹拌し、溶媒で希釈した後に、軟かいエポキシ系樹脂を混合撹拌し、次いで、アクリル系樹脂を混合撹拌することが好ましい。 The resin sheet is prepared by mixing the above-mentioned components, kneading and dispersing as necessary to dissolve in an appropriate solvent to form a coating solution, coating the release sheet, drying, and then releasing the other release sheet. Can be manufactured by bonding. The mixing or dispersing method is not particularly limited, and a usual kneading and dispersing machine such as a two-roll mill, a three-roll mill, a pebble mill, a tron mill, a Szegvari attritor, a high-speed impeller disperser, a high-speed stone mill, A high speed impact mill, a desper, a high speed mixer, a ribbon blender, a kneader, an intensive mixer, a tumbler, a blender, a desperser, a homogenizer, an ultrasonic disperser, and the like can be applied. When multiple types are used as the hard epoxy resin, these are first mixed and stirred, then the curing agent is mixed and stirred, diluted with a solvent, and then the soft epoxy resin is mixed and stirred, and then the acrylic resin Are preferably mixed and stirred.
離型シートへ塗布方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ロールコート、リバースロールコート、トランスファーロールコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、コンマコート、ロッドコ−ト、ブレードコート、バーコート、ワイヤーバーコート、ダイコート、リップコート、ディップコートなどが適用できる。熱硬化性樹脂組成物を、第1離型シート21Aの離型面へ、上記のコーティング法で塗布して、乾燥した後に、第2離型シート21Bを貼り合わせればよい。 The application method to the release sheet is not particularly limited. For example, roll coating, reverse roll coating, transfer roll coating, gravure coating, gravure reverse coating, comma coating, rod coat, blade coating, bar coating, Wire bar coat, die coat, lip coat, dip coat, etc. can be applied. The thermosetting resin composition may be applied to the release surface of the first release sheet 21A by the above coating method and dried, and then the second release sheet 21B may be bonded.
樹脂層は、上記した各成分を含む樹脂組成物からのみ構成されていてもよいが、芯材に樹脂組成物を含浸したものであってもよい。芯材としては、織布または不織布が好ましく、従来公知の種々の織布または不織布を使用できる例えば、液晶ポリマーなどの耐熱性のあるプラスチックの繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維などが例示でき、これらで構成した織布、不織布が使用できる。また、透明性を高めるために芯材としてナノファイバー等を使用することもできる。 The resin layer may be composed only of the resin composition containing the above-described components, but may be one in which the core material is impregnated with the resin composition. The core material is preferably a woven fabric or a non-woven fabric, and various conventionally known woven or non-woven fabrics can be used. Examples thereof include heat-resistant plastic fibers such as liquid crystal polymers, glass fibers, aramid fibers, and carbon fibers. A woven fabric and a non-woven fabric composed of these can be used. In addition, nanofibers or the like can be used as a core material in order to increase transparency.
本発明による樹脂シートに使用される離型シートとしては、一方の面がJIS Z 8741に準拠した鏡面光沢度測定法により測定される表面グロス値(60°入射)が20%以下のマット面を備えたものを使用する。後記するように、樹脂層が離型シートのマット面に設けられていることにより、樹脂層の離型シートと接する面が、マット面の凹凸に順応し、樹脂層を硬化させると、離型シートのマット面が賦型された樹脂層表面が得られる。その結果、繊維強化成形体の表面にマット調の保護層を形成することができる。このような表面グロス値を有する離型シートは、後記するような離型シートの表面を所定の梨地ロールを用いてエンボス加工を施したり、あるいは離型シートにシリカ等の微粒子を含有させることにより得ることができる。 As a release sheet used for the resin sheet according to the present invention, one surface is a mat surface having a surface gloss value (60 ° incidence) of 20% or less measured by a specular gloss measurement method based on JIS Z 8741. Use what you have. As will be described later, when the resin layer is provided on the mat surface of the release sheet, the surface of the resin layer in contact with the release sheet adapts to the unevenness of the mat surface, and the resin layer is cured. A resin layer surface on which the mat surface of the sheet is shaped is obtained. As a result, a mat-like protective layer can be formed on the surface of the fiber-reinforced molded body. The release sheet having such a surface gloss value is obtained by embossing the surface of the release sheet as described later using a predetermined satin roll, or by incorporating fine particles such as silica in the release sheet. Can be obtained.
上記のような表面グロス値を備えた離型シートであれば特に制限なく使用することができ、従来公知の離型フィルム、セパレート紙、セパレートフィルム、セパ紙、剥離フィルム、剥離紙等を好適に使用できる。また、上質紙、コート紙、含浸紙、プラスチックフィルムなどの離型シート用基材の片面または両面に離型層を形成したものを用いてもよい。離型層としては、離型性を有する材料であれば、特に限定されないが、例えば、シリコーン樹脂、有機樹脂変性シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アミノアルキド樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂などがある。これらの樹脂は、エマルジョン型、溶剤型または無溶剤型のいずれもが使用できる。 Any release sheet having a surface gloss value as described above can be used without particular limitation, and a conventionally known release film, separate paper, separate film, separate paper, release film, release paper, etc. are preferably used. Can be used. Moreover, you may use what formed the release layer in the single side | surface or both surfaces of base materials for release sheets, such as quality paper, a coated paper, an impregnation paper, and a plastic film. The release layer is not particularly limited as long as it is a material having releasability. For example, silicone resin, organic resin-modified silicone resin, fluororesin, aminoalkyd resin, melamine resin, acrylic resin, polyester resin, etc. There is. These resins can be used in any of emulsion type, solvent type and solventless type.
離形層は、離形層成分を分散および/または溶解した塗液を、離型シート用基材フィルムの片面に塗布し、加熱乾燥および/または硬化させて形成する。塗液の塗布方法としては、公知で任意の塗布法が適用でき、例えば、ロールコート、グラビアコート、スプレーコートなどである。また、離形層は、必要に応じて、基材フィルムの少なくとも片面の、全面または一部に形成してもよい。 The release layer is formed by applying a coating liquid in which the release layer component is dispersed and / or dissolved on one side of the release sheet base film, followed by heat drying and / or curing. As a coating method of the coating liquid, a known and arbitrary coating method can be applied, for example, roll coating, gravure coating, spray coating and the like. Moreover, you may form a release layer in the whole surface or a part of at least single side | surface of a base film as needed.
また、図2に示すような、樹脂層11の両面に第1離型シート21Aおよび第2離型シート21Bを設けた樹脂シートとする場合は、第1離型シート21Aと第2離型シート21Bは同じものでも異なったものを用いてもよい。 Moreover, when it is set as the resin sheet which provided the 1st release sheet 21A and the 2nd release sheet 21B on both surfaces of the resin layer 11 as shown in FIG. 2, the 1st release sheet 21A and the 2nd release sheet 21B may be the same or different.
第1および第2離型シートの剥離力は、樹脂シートに対し、1〜2000mN/cm程度、さらに100〜1000mN/cmであることが好ましい。離形層の剥離力が1mN/cm未満の場合は剥離力が弱く、剥がれたり部分的に浮いたりする。また、2000mN/cmより大きい場合は、離形紙の剥離力が強く、剥離しにくくなる。安定した離形性や加工性の点で、ポリジメチルシロキサンを主成分とする付加および/または重縮合型の剥離紙用硬化型シリコーン樹脂を用いて離型層を形成することが好ましい。 The peeling force of the first and second release sheets is preferably about 1 to 2000 mN / cm, and more preferably 100 to 1000 mN / cm with respect to the resin sheet. When the release force of the release layer is less than 1 mN / cm, the release force is weak, and it peels off or partially floats. Moreover, when larger than 2000 mN / cm, the peeling force of a release paper is strong and it becomes difficult to peel. From the viewpoint of stable releasability and workability, it is preferable to form a release layer using an addition and / or polycondensation-type curable silicone resin for release paper mainly composed of polydimethylsiloxane.
<繊維強化複合体成型物の製造方法>
本発明の第一の実施態様による繊維強化複合体成型体の製造方法は、1)未硬化又は半硬化状態の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を強化繊維に含浸させてなるプリプレグに、樹脂シートの樹脂層側が対向するように、前記樹脂シートを貼り合わせて積層体とする工程、2)前記積層体を加圧下で加熱して成形を行い、プリプレグおよび樹脂層を硬化させてる工程、3)樹脂シートから離型シートを剥離して繊維強化複合成形体を形成する工程、を含むものである。
<Method for producing fiber-reinforced composite molded product>
The method for producing a fiber-reinforced composite molded body according to the first embodiment of the present invention includes: 1) a resin sheet on a prepreg formed by impregnating reinforcing fibers with an uncured or semi-cured thermosetting resin or thermoplastic resin. The step of laminating the resin sheet so that the resin layer side of the layer is opposed to each other, 2) The step of heating the layered product under pressure to form the prepreg and the resin layer, and 3) A step of peeling the release sheet from the resin sheet to form a fiber-reinforced composite molded body.
上記した(2)の硬化成形工程において、プレプリグと樹脂シートとを積層したものを、成形金型に配置して、加圧下で加熱することにより、プレプリグおよび樹脂シートの樹脂層を硬化させ、繊維強化プラスチックの表面に樹脂層が形成された一体化した繊維強化複合形成体を形成することができる。また、成型金型に代えてオートクレーブバッグで包装し、該オートバック包装内を真空に保ち、オートクレーブ装置により熱硬化させてもよい。使用するプレプリグは1層であっても複数層重ね合わせたものであってもよい。 In the above-described curing molding step (2), a laminate of a prepreg and a resin sheet is placed in a molding die and heated under pressure to cure the resin layer of the prepreg and the resin sheet, thereby producing a fiber. An integrated fiber-reinforced composite body in which a resin layer is formed on the surface of the reinforced plastic can be formed. Moreover, it may be packaged in an autoclave bag instead of a molding die, and the inside of the autobag package may be kept in a vacuum and thermally cured by an autoclave apparatus. The prepreg used may be a single layer or a laminate of a plurality of layers.
本発明の第二の実施態様による繊維強化複合体成型体の製造方法は、1)未硬化又は半硬化状態の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を強化繊維に含浸させてなるプリプレグを加圧下で加熱して、繊維強化プラスチックを形成する工程、2)前記繊維強化プラスチックの表面に、樹脂シートの樹脂層側が対向するように、前記樹脂シートを貼り合わせて積層体とする工程、3)前記積層体の前記樹脂層を硬化させる工程、4)樹脂シートから離型シートを剥離して繊維強化複合成形体を形成する工程、を含むものである。第一の実施態様による繊維強化複合体成型体の製造方法が、プレプリグと樹脂シートを重ね合わせて、プリプレグと樹脂層とを一体的に硬化させるのに対して、第二の実施態様では、先にプレプレグを硬化させて繊維強化プラスチックを形成しておき、その表面に樹脂シートを貼り合わせて樹脂層を硬化させることにより、繊維強化プラスチックと樹脂層とが一体化した繊維強化複合成形体を形成するものである。 The method for producing a fiber-reinforced composite molded body according to the second embodiment of the present invention is as follows: 1) Under pressure, a prepreg formed by impregnating a reinforcing fiber with an uncured or semi-cured thermosetting resin or thermoplastic resin is used. A step of heating to form a fiber reinforced plastic, 2) a step of bonding the resin sheet to the surface of the fiber reinforced plastic so that the resin layer side of the resin sheet faces, and 3) the lamination A step of curing the resin layer of the body, and 4) a step of peeling the release sheet from the resin sheet to form a fiber-reinforced composite molded body. In the manufacturing method of the fiber-reinforced composite molded body according to the first embodiment, the prepreg and the resin sheet are overlapped to integrally cure the prepreg and the resin layer. The fiber reinforced plastic is formed by curing the prepreg to form a fiber reinforced plastic, and then bonding the resin sheet to the surface to cure the resin layer. To do.
また、本発明の第三の実施態様による繊維強化複合体成型体の製造方法は、1)強化繊維からなるシートに、上記した樹脂シートの樹脂層側が対向するように、樹脂シートを貼り合わせて積層体とする工程、2)前記積層体を成形型内に配置して、加圧下で未硬化の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を前記成形型内に射出して、強化繊維に前記熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含浸させる工程、3)前記熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を硬化させる工程、4)樹脂シートから離型シートを剥離して繊維強化複合成形体を形成する工程、を含むものである。上記した第一および第二の実施形態による製造方法はプリプレグを使用するものであるのに対し、第三の実施態様による製造方法は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含浸させていない強化繊維からなるシートを用いて樹脂トランスファー成形を行う際に、強化繊維からなるシートに予め樹脂シートを積層しておき、その積層体を用いて樹脂トランスファー成形を行うことにより、FRP成形体の表面に樹脂層が一体的に形成された繊維強化複合成形体を得ることができるものである。なお、強化繊維からなるシートは、樹脂が全く含浸されていないものを使用することもできるが、型付けのために少量の樹脂を含浸させたものを用いてもよい。 Moreover, the manufacturing method of the fiber reinforced composite molded object by 3rd embodiment of this invention is 1) bonding a resin sheet to the sheet | seat which consists of a reinforced fiber so that the resin layer side of an above-mentioned resin sheet may oppose. Step of forming a laminated body 2) The laminated body is placed in a mold, an uncured thermosetting resin or a thermoplastic resin is injected into the mold under pressure, and the thermosetting is applied to reinforcing fibers. 3) a step of impregnating with a thermoplastic resin or a thermoplastic resin, 3) a step of curing the thermosetting resin or thermoplastic resin, and 4) a step of peeling the release sheet from the resin sheet to form a fiber reinforced composite molded body. Is included. The manufacturing method according to the first and second embodiments described above uses a prepreg, whereas the manufacturing method according to the third embodiment is a reinforcing fiber not impregnated with a thermosetting resin or a thermoplastic resin. When resin transfer molding is performed using a sheet made of the above, a resin sheet is laminated on a sheet made of reinforcing fibers in advance, and resin transfer molding is performed using the laminate, whereby a resin is formed on the surface of the FRP molded body. A fiber-reinforced composite molded body in which layers are integrally formed can be obtained. In addition, although the sheet | seat which consists of a reinforced fiber can also use what is not impregnated with resin at all, you may use what impregnated a small amount of resin for shaping | molding.
上記した第一ないし第三の実施態様による繊維強化複合体成型体の製造方法は、樹脂シートとして、図1に示したような一方の面にのみ離型シートを設けたものを用いたものであるが、図2に示したような両面に離型シートを設けた樹脂シートを使用できることは言うまでもない。その場合、プリプレグまたは強化繊維に樹脂シートを貼り合わせる前に、一方の面側の離型シートを剥離すればよい。 The method for producing a fiber-reinforced composite molded body according to the first to third embodiments described above uses a resin sheet provided with a release sheet only on one surface as shown in FIG. Needless to say, a resin sheet having release sheets on both sides as shown in FIG. 2 can be used. In that case, the release sheet on one side may be peeled off before the resin sheet is bonded to the prepreg or reinforcing fiber.
プレプリグを構成する強化繊維としては特に限定されるものではなく、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、スチール繊維などを使用することができる。なかでも炭素繊維は、成型後の機械的特性がよく、好適である。炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル(PAN)系の炭素繊維およびピッチ系の炭素繊維などがある。また、強化繊維の形態や配列なども特に限定されず、長繊維を一方向に引き揃えたシートや、クロス(織物)、トウ、マット、ニット、スリーブの形態がある。 The reinforcing fiber constituting the prepreg is not particularly limited, and for example, carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, boron fiber, steel fiber and the like can be used. Among these, carbon fibers are preferable because they have good mechanical properties after molding. Examples of the carbon fiber include polyacrylonitrile (PAN) -based carbon fiber and pitch-based carbon fiber. Further, the form and arrangement of the reinforcing fibers are not particularly limited, and there are a sheet in which long fibers are aligned in one direction, a cloth (woven fabric), a tow, a mat, a knit, and a sleeve.
上記した強化繊維に含浸させる熱硬化性樹脂も特に限定されるものではなく、例えばエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、BTレジンなどがあるが、エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂としては、例えば2官能樹脂であるビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂や、或いはこれらを組み合わせた樹脂などが好適に用いられる。さらに、3官能以上の多官能性エポキシ樹脂でもよく、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール型エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルアミノフェノール、テトラグリシジルアミンのようなグリシジルアミン型エポキシ樹脂、テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタンやトリス(グリシジルオキシメタン)のようなグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、またはこれらの組み合わせが好適に用いられる。 The thermosetting resin impregnated in the above-mentioned reinforcing fiber is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy resin, a polyester resin, a vinyl ester resin, a phenol resin, a maleimide resin, a polyimide resin, and a BT resin. preferable. Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, fluorene type epoxy resin, or a combination thereof. Resins etc. are preferably used. Further, a polyfunctional epoxy resin having three or more functions may be used. For example, a phenol novolac type epoxy resin, a cresol type epoxy resin, a glycidylamine type epoxy resin such as tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, triglycidylaminophenol, tetraglycidylamine, tetrakis ( A glycidyl ether type epoxy resin such as glycidyloxyphenyl) ethane or tris (glycidyloxymethane), or a combination thereof is preferably used.
熱硬化性樹脂には性能に影響のない範囲で、硬化剤、樹脂粘度の制御やプリプレグ取扱い性の制御を目的として熱可塑性樹脂、ゴム粒子、可溶性のゴム、コアシェル構造のゴムなどの添加剤などを配合してもよい。硬化剤としては、ジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンのような芳香族アミン、脂肪族アミン、イミダゾール誘導体、ジシアンジアミド、テトラメチルグアニジン、チオ尿素付加アミン、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物のようなカルボン酸無水物、カルボン酸ヒドラジド、カルボン酸アミド、ポリフェノール化合物、ノボラック樹脂、ポリメルカプタン、三フッ化硼素エチルアミン錯体のようなルイス酸錯体などの硬化剤を添加することが好ましい。 The thermosetting resin has an effect on the performance and does not affect the performance. Additives such as a curing agent, thermoplastic resin, rubber particles, soluble rubber, core shell rubber, etc. for the purpose of control of resin viscosity and prepreg handling. May be blended. Curing agents include aromatic amines such as diphenylmethane and diaminodiphenylsulfone, aliphatic amines, imidazole derivatives, dicyandiamide, tetramethylguanidine, thiourea addition amines, carboxylic acid anhydrides such as methylhexahydrophthalic anhydride, It is preferable to add a curing agent such as a carboxylic acid hydrazide, a carboxylic acid amide, a polyphenol compound, a novolac resin, a polymercaptan, a Lewis acid complex such as boron trifluoride ethylamine complex.
上記のようにして得られた繊維強化複合成型体2は、図3に示すように、繊維強化複合材3と樹脂層11とが一体化したものであり、樹脂層11の表面は、表面グロス値(60°入射)が20%以下のマット面となる。樹脂が未硬化の状態の樹脂シートは、プリプレグに貼り合わされて加圧されると、樹脂の一部がクロス目(即ち、繊維間の隙間)や経糸と緯糸との交差部分に滲みこみ、その状態で硬化されることにより、表面が平滑でクロス目や陥没孔のない外観意匠性に優れる成形体を得ることができるものと考えられる。したがって、従来のように、成形後の繊維強化プラスチックの表面を洗浄、研磨後にコーティング塗装を行うことなく、プレプリグの硬化成形工程と同時に、またはそれに続いて樹脂層を形成できるため、安価かつ簡易に耐候性に優れた繊維強化複合成型体を得ることができるとともに、本願発明のような樹脂シートを使用することにより、表面がマット調の保護層を備えた繊維強化複合成形体を得ることができる。 The fiber reinforced composite molded body 2 obtained as described above is obtained by integrating the fiber reinforced composite material 3 and the resin layer 11 as shown in FIG. 3, and the surface of the resin layer 11 is a surface gloss. The matte surface has a value (60 ° incidence) of 20% or less. When the resin sheet in which the resin is uncured is bonded to the prepreg and pressed, a part of the resin oozes into the cross stitch (that is, the gap between the fibers) or the intersection between the warp and the weft. By being cured in a state, it is considered that a molded body having a smooth surface and having no cross eyes or recessed holes and excellent appearance design can be obtained. Therefore, the resin layer can be formed simultaneously with or subsequent to the prepreg curing process without washing the surface of the fiber-reinforced plastic after molding and without coating after polishing, as in the past. A fiber-reinforced composite molded body having excellent weather resistance can be obtained, and a fiber-reinforced composite molded body having a matte-like protective layer can be obtained by using a resin sheet as in the present invention. .
本発明を、実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明がこれら実施例の内容に限定されるものではない。なお、各層の各組成物は溶媒を除いた固形分の質量部である。 Examples The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the contents of these examples. In addition, each composition of each layer is the mass part of solid content except a solvent.
実施例1
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER828、ジャパンエポキシレジン社製)を50部と、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER1001、ジャパンエポキシレジン社製)を100部と、硬化剤としてジシアンジアミド(DICY7、ジャパンエポキシレジン社製)を7部と、硬化触媒として潜在性アミン系化合物(アミキュアMY−H、味の素ファインテクノ社製)を5部とを、攪拌機に投入し混合することにより樹脂層形成用組成物1を得た。
Example 1
50 parts of bisphenol A type epoxy resin (JER828, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), 100 parts of bisphenol A type epoxy resin (JER1001, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), and dicyandiamide (DICY7, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) as a curing agent. ) And 5 parts of a latent amine compound (Amicure MY-H, manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) as a curing catalyst were charged into a stirrer and mixed to obtain a composition 1 for forming a resin layer. .
JIS Z 8741に準拠した鏡面光沢度測定法により測定される表面グロス値(60°入射)が2%である厚さ25μmのコーティングマットPETフィルム(離型マット1017−6、きもと社製)を準備し、そのマット面にシリコーン樹脂(TPR6722、モメンティブパフォーマンスマテリアルズ合同会社製)を100部および硬化触媒(CM6701、モメンティブパフォーマンスマテリアルズ合同会社製)1部の混合液を、乾燥時の塗布量が0.3g/m2となるように塗工することにより、離型シートを作製した。 A coating mat PET film (release mat 1017-6, manufactured by Kimoto Co., Ltd.) having a thickness of 25 μm and a surface gloss value (incident at 60 °) of 2% measured by a specular gloss measurement method based on JIS Z 8741 is prepared. On the mat surface, a mixed solution of 100 parts of silicone resin (TPR6722, manufactured by Momentive Performance Materials LLC) and 1 part of curing catalyst (CM6701, manufactured by Momentive Performance Materials LLC) has a coating amount of 0 when dried. A release sheet was prepared by coating so as to be 3 g / m 2 .
得られた離型シートのシリコーン樹脂を塗工した面(マット面)に、樹脂層形成用組成物1をコンマコーターにより、乾燥時の塗布量が1000.3g/m2となるように塗工し、100℃で3分間乾燥して樹脂層を形成した後に、樹脂層の表面に軽剥離のセパレータ(SP−PETO1BU、東セロ社製)を貼り合わせることにより樹脂シートを得た。 On the surface (matte surface) coated with the silicone resin of the obtained release sheet, the composition 1 for resin layer formation was coated with a comma coater so that the coating amount when dried was 1000.3 g / m 2. And after drying at 100 degreeC for 3 minute (s) and forming a resin layer, the resin sheet was obtained by bonding the light peeling separator (SP-PETO1BU, the Tosero company make) on the surface of the resin layer.
<繊維強化複合成形体1の作製>
樹脂シートセパフィルムを剥離し、露出した樹脂層の面を、未硬化のカーボンプリプレグ(TR3110、三菱レイヨン社製)に貼り付けた。次いで、精密プレス機により、約0.2MPa、130℃の加圧条件にて1時間プレスを行い、カーボンプリプレグおよび樹脂層を硬化させた。その後、コーティングマットPETフィルムを剥離することにより繊維強化複合成形体1を作製した。
<Preparation of fiber reinforced composite molded body 1>
The resin sheet separator film was peeled off, and the exposed surface of the resin layer was attached to an uncured carbon prepreg (TR3110, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.). Next, the carbon prepreg and the resin layer were cured by pressing with a precision press machine for 1 hour under a pressure of about 0.2 MPa and 130 ° C. Thereafter, the fiber-reinforced composite molded body 1 was produced by peeling the coating mat PET film.
実施例2
実施例1で用いた樹脂層形成用組成物1に代えて、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER828、ジャパンエポキシレジン社製)を50部と、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER1001、ジャパンエポキシレジン社製)を100部と、硬化剤としてジシアンジアミド(DICY7、ジャパンエポキシレジン社製)を15部とからなる樹脂層形成用組成物2を使用した以外は、実施例1と同様にして繊維強化複合成形体2を作製した。
Example 2
Instead of the resin layer forming composition 1 used in Example 1, 50 parts of bisphenol A type epoxy resin (JER828, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and bisphenol A type epoxy resin (JER1001, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) Fiber reinforced composite molded body 2 in the same manner as in Example 1 except that the resin layer forming composition 2 comprising 100 parts of the above and 15 parts of dicyandiamide (DICY7, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) as the curing agent was used. Was made.
実施例3
実施例1で用いた樹脂層形成用組成物1に代えて、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER828、ジャパンエポキシレジン社製)を50部と、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER1001、ジャパンエポキシレジン社製)を100部と、硬化剤としてチオール系硬化剤(QX−40、ジャパンエポキシレジン社製)を64部と、硬化触媒として脂肪族系ジメチルウレア(UCAT3513N、サンアプロ社製)とからなる樹脂層形成用組成物3を使用した以外は、実施例1と同様にして繊維強化複合成形体3を作製した。
Example 3
Instead of the resin layer forming composition 1 used in Example 1, 50 parts of bisphenol A type epoxy resin (JER828, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and bisphenol A type epoxy resin (JER1001, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) 100 parts, 64 parts of thiol-based curing agent (QX-40, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) as a curing agent, and aliphatic dimethylurea (UCAT3513N, manufactured by Sun Apro) as a curing catalyst A fiber-reinforced composite molded body 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition 3 was used.
得られた繊維強化複合成形体の表面を、ハンディー光沢度計(グロスチェッカーIG−320、堀場製作所社製)を用いて、JIS Z 8741に準拠した鏡面光沢度測定法により測定される表面グロス値を測定した。結果は下記の表1に示される通りであった。 The surface gloss value measured by the specular gloss measurement method based on JIS Z8741 using the handy gloss meter (Gloss Checker IG-320, manufactured by HORIBA, Ltd.) Was measured. The results were as shown in Table 1 below.
また、繊維強化複合成形体の繊維強化材と樹脂層との密着性を、ASTM D3359に準拠した密着性試験により評価した。繊維強化複合成形体の表面を1mm角にクロスカットした場所に粘着テープ(#610テープ、3M社製)を貼り、2分間保持した後に、剥離角度が90°となるようにして粘着テープを剥離し、樹脂層の剥離がないものを○、剥離したものを×とした。評価結果は下記の表1に示される通りであった。 Further, the adhesion between the fiber reinforced material of the fiber reinforced composite molded body and the resin layer was evaluated by an adhesion test based on ASTM D3359. Adhesive tape (# 610 tape, manufactured by 3M Company) is applied to the place where the surface of the fiber reinforced composite molded body is cross-cut to 1 mm square, and after holding for 2 minutes, the adhesive tape is peeled off so that the peeling angle is 90 °. In addition, the case where the resin layer was not peeled off was indicated as “◯”, and the case where the resin layer was peeled off was indicated as “X”. The evaluation results were as shown in Table 1 below.
1:樹脂シート
2:繊維強化複合成形体
3:繊維強化材
11:樹脂層
21:離型シート
21A:第1離型シート
21B:第2離型シート
1: Resin sheet 2: Fiber reinforced composite molded article 3: Fiber reinforcing material 11: Resin layer 21: Release sheet 21A: First release sheet 21B: Second release sheet
Claims (10)
離型シートの一方の面が、JIS Z 8741に準拠した鏡面光沢度測定法により測定される表面グロス値(60°入射)が20%以下のマット面を備え、
前記樹脂層が、エポキシ系樹脂と、硬化剤と、硬化触媒と、を少なくとも含んでなり、
前記樹脂層が、前記離型シートのマット面上に設けられていることを特徴とする、樹脂シート。 A resin sheet comprising a release sheet and a resin layer provided on one surface of the release sheet,
One surface of the release sheet is provided with a matte surface having a surface gloss value (60 ° incidence) of 20% or less measured by a specular gloss measurement method according to JIS Z 8741.
The resin layer comprises at least an epoxy resin, a curing agent, and a curing catalyst;
The resin sheet, wherein the resin layer is provided on a mat surface of the release sheet.
未硬化又は半硬化状態の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を強化繊維に含浸させてなるプリプレグに、請求項1〜5のいずれか一項に記載の樹脂シートの樹脂層側が対向するように、前記樹脂シートを貼り合わせて積層体とし、
前記積層体を加圧下で加熱して成形を行い、プリプレグおよび樹脂層を硬化させ、
前記樹脂シートから離型シートを剥離して繊維強化複合成形体を形成する、
ことを含んでなることを特徴とする、繊維強化複合成形体の製造方法。 A method for producing a fiber-reinforced composite molded body,
To the prepreg formed by impregnating the reinforcing fiber with an uncured or semi-cured thermosetting resin or thermoplastic resin, the resin layer side of the resin sheet according to any one of claims 1 to 5 is opposed. The resin sheet is laminated to form a laminate,
The laminate is heated and molded under pressure to cure the prepreg and resin layer,
Peeling the release sheet from the resin sheet to form a fiber reinforced composite molded body,
The manufacturing method of the fiber reinforced composite molded object characterized by including this.
未硬化又は半硬化状態の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を強化繊維に含浸させてなるプリプレグを加圧下で加熱して、繊維強化プラスチックを形成し、
前記繊維強化プラスチックの表面に、請求項1〜5のいずれか一項に記載の樹脂シートの樹脂層側が対向するように、前記樹脂シートを貼り合わせて積層体とし、
前記積層体の前記樹脂層を硬化させ、
前記樹脂シートから離型シートを剥離して繊維強化複合成形体を形成する、
ことを含んでなることを特徴とする、繊維強化複合成形体の製造方法。 A method for producing a fiber-reinforced composite molded body,
A prepreg formed by impregnating a reinforcing fiber with an uncured or semi-cured thermosetting resin or thermoplastic resin is heated under pressure to form a fiber reinforced plastic,
The resin sheet is bonded to the surface of the fiber reinforced plastic so that the resin layer side of the resin sheet according to any one of claims 1 to 5 is opposed to form a laminate,
Curing the resin layer of the laminate,
Peeling the release sheet from the resin sheet to form a fiber reinforced composite molded body,
The manufacturing method of the fiber reinforced composite molded object characterized by including this.
強化繊維からなるシートに、請求項1〜5のいずれか一項に記載の樹脂シートの樹脂層側が対向するように、前記樹脂シートを貼り合わせて積層体とし、
前記積層体を成形型内に配置して、加圧下で未硬化の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を前記成形型内に射出して、強化繊維に前記熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含浸させ、
前記熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を硬化させ、
前記樹脂シートから離型シートを剥離して繊維強化複合成形体を形成する、
ことを含んでなることを特徴とする、繊維強化複合成形体の製造方法。 A method for producing a fiber-reinforced composite molded body,
The resin sheet is bonded to a sheet composed of reinforcing fibers so that the resin layer side of the resin sheet according to any one of claims 1 to 5 is opposed to form a laminate,
The laminated body is placed in a mold, an uncured thermosetting resin or thermoplastic resin is injected into the mold under pressure, and reinforcing fibers are impregnated with the thermosetting resin or thermoplastic resin. Let
Curing the thermosetting resin or thermoplastic resin,
Peeling the release sheet from the resin sheet to form a fiber reinforced composite molded body,
The manufacturing method of the fiber reinforced composite molded object characterized by including this.
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