JP2513575B2 - Fiber-reinforced plastic plate and manufacturing method thereof - Google Patents
Fiber-reinforced plastic plate and manufacturing method thereofInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス繊維強化プラス
チック、特にサンドイッチ構造のパネルの表面用板材と
して好適な片面が平滑面、他方の片面が巣状粗面である
ガラス繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰという）及び
その製造法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glass fiber reinforced plastic, in particular, a glass fiber reinforced plastic (hereinafter referred to as FRP) which is suitable as a plate material for a surface of a sandwich structure and has a smooth surface on one side and a rough surface on the other side. And its manufacturing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、ＦＲＰ板を用いた積層構造体
として、例えば、該ＦＲＰ板間に、ウレタン樹脂等を注
入発泡させたサンドィッチパネル等が使用されている。
しかしながら、このような構造体はＦＲＰと中間層の発
泡体との強度比が大きいため、これらパネルに局部的に
曲げやせん断の外力が加わった場合、ＦＲＰ板と発泡体
との界面における剥離もしくは界面近傍の発泡体が破断
が生じやすい欠点がある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a laminated structure using FRP plates, for example, a sandwich panel in which urethane resin or the like is injected and foamed is used between the FRP plates.
However, such a structure has a large strength ratio between the FRP and the foam of the intermediate layer, and therefore, when an external force such as bending or shear is locally applied to these panels, peeling at the interface between the FRP plate and the foam or There is a drawback that the foam near the interface easily breaks.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この改良のために、従
来、ＦＲＰの片表面をサンディング処理、ブラスト処理
等で粗面にする方法、片面が凹凸面となるハンドレイア
ップ成形法等で得られたＦＲＰが採用されている。しか
しながら、工程数が増加する上、さして効果が上らない
欠点があった。かかる現状にかんがみ本発明者等は、鋭
意研究の結果ＦＲＰ板を改良し、積層構造体の成形時に
該ＦＲＰ板中のガラス繊維を芯材たる発泡体と共有させ
ることにより、従来のサンドイッチパネルにおける前記
のような問題点が解決される知見を得、本発明に至っ
た。本発明の目的は上記のようなサンドイッチ構造のパ
ネルを作成する際の問題点を解決したＦＲＰ及びその製
造方法を提供するにある。For this improvement, conventionally, a method of roughening one surface of FRP by a sanding treatment, a blast treatment, etc., a hand lay-up molding method in which one surface becomes an uneven surface, etc. have been obtained. FRP has been adopted. However, there is a drawback that the number of steps is increased and the effect is not improved. In view of such a current situation, the inventors of the present invention have improved the FRP board as a result of earnest research, and share the glass fiber in the FRP board with the foamed material as the core material at the time of forming the laminated structure, so that the conventional sandwich panel can be manufactured. The present invention has been achieved by obtaining knowledge that the above problems can be solved. An object of the present invention is to provide an FRP and a method for producing the FRP, which solves the above problems when producing a panel having a sandwich structure.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明のＦＲＰ板は、上
記の目的を達成するため、一方の面は強化繊維の構成単
位が基材樹脂と一体となつて平滑面を形成し、他方の面
は強化繊維の構成単位が樹脂と一体となって平滑面を形
成することなく、繊維状で単独で存在し、かつその構成
単位がプラスチック板本体の板厚方向に複数の段を形成
している粗面に構成したものである。In order to achieve the above object, the FRP plate of the present invention has one surface on which a constituent unit of reinforcing fiber is integrated with a base resin to form a smooth surface, and The surface does not form a smooth surface by forming the reinforcing fiber structural unit integrally with the resin, and exists independently in a fibrous form, and the structural unit forms a plurality of steps in the plate thickness direction of the plastic plate body. It has a rough surface.
【０００５】本発明のＦＲＰ板を得るには、基盤上に、
基材樹脂に対する溶解度の大なる集束剤で処理されたガ
ラス繊維を敷設し、その上部に基材樹脂に対する溶解度
の小なる集束剤で処理されたガラス繊維を敷設した後、
該繊維層に所定量の基材樹脂を含浸し、その上部を凹凸
加工したフイルムで覆って樹脂を硬化せしめた後、基盤
から脱型させる方法が好ましい。To obtain the FRP plate of the present invention,
Laying glass fibers treated with a sizing agent having a large solubility for the base resin, and laying glass fibers treated with a sizing agent having a small solubility for the base resin on the top thereof,
A preferred method is to impregnate the fibrous layer with a predetermined amount of base resin, cover the upper part of the fibrous layer with an uneven film to cure the resin, and then remove the mold from the substrate.
【０００６】本発明のＦＲＰ板は、例えば、樹脂とし
て、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、フェーノー
ル等の液体の熱硬化性樹脂、もしくは、これら樹脂に炭
酸カルシウム、ガラスバルーン等の骨材を配合させたも
のがあげられ、また強化用繊維としては、ガラス、カー
ボン、ポリエステル等の材質で、チョプドストランド、
チョプドスランドマツト、コンティニィアスフィラメン
トマット、不織布、クロス、ロービンングクロス等の形
状のもので構成されたものなどがあげられる。ただし、
本発明でいう粗面が片面に形成されていることが必要な
ため、当該粗面側において使用される強化繊維は、チョ
ップドストランド、チョプドスランドマット、コンティ
ニィアスフィラメントマットである必要がある。さらに
は、該粗面側の強化繊維の構成単位はストランドである
ことが好ましく、かかるためにも樹脂に対して溶解度の
小さい集束剤で処理されたものが好ましい。クロス、ロ
ービングクロス等の平面状織物は、当該粗面を形成しな
いので粗面側には使用できない。In the FRP plate of the present invention, for example, a liquid thermosetting resin such as unsaturated polyester, vinyl ester, or phenol is used as a resin, or an aggregate such as calcium carbonate or glass balloon is mixed with these resins. Examples of the reinforcing fiber include glass, carbon, polyester and the like, chopped strand,
Examples include those configured in the shape of chopped sland mats, continuous filament mats, non-woven fabrics, cloths, and robing cloths. However,
Since the rough surface in the present invention is required to be formed on one surface, the reinforcing fibers used on the rough surface side must be chopped strands, chopped sland mats, or continuous filament mats. Further, the constituent unit of the reinforcing fiber on the rough surface side is preferably a strand, and for this reason, the one treated with a sizing agent having a low solubility in the resin is preferable. A flat woven fabric such as cloth or roving cloth cannot be used on the rough surface side because it does not form the rough surface.
【０００７】本発明において前記片面に形成される粗面
は、ＦＲＰの表面に位置するチョップドストランド、チ
ョップドストランドマツト、コンティニュアスフィラメ
ントマット等のガラス繊維の構成単位であるストランド
が、樹脂マトリックス中に包含されてしまうのでなく、
単独の繊維状の形で独立して板厚方向に複数の段を形成
して存在している状態をなしており、いわゆる巣と表現
される状態をいう。ここで、ガラス繊維の各構成単位
は、ＦＲＰ表面から容易に脱落してはいけない為、その
一部分は必ず樹脂で濡れており、その硬化した樹脂でＦ
ＲＰとつながつていることが必要である。In the present invention, the rough surface formed on one side is such that a strand which is a constituent unit of glass fiber such as chopped strand, chopped strand mat, continuous filament mat, etc. located on the surface of FRP is contained in the resin matrix. Instead of being included
It is in the state of being present as a single fibrous form independently forming a plurality of steps in the plate thickness direction, and is referred to as a so-called nest. Here, since each structural unit of glass fiber must not be easily removed from the FRP surface, a part of it is always wet with resin, and the cured resin is
It must be connected to the RP.
【０００８】本発明で得られる強化プラスチックの断面
を摸式的に図１に示す。実際には、ガラス繊維は複雑な
絡み方をして分散分布しているが、ここではガラス繊維
の構成単位が規則的に直交し、かつ、きれいな層状に数
層重なっている摸式図で表現した。ここで、Ａはガラス
繊維のストランドなる構成単位、Ｂは樹脂、Ｃはほぼ連
続的に形成された上面側の樹脂の表面、Ｄは下面側の樹
脂表面、その上面に巣状部Ｅが形成されている。Ｆはそ
の内部に形成された空気層である。比較として、同様な
摸式図にて、通常の平滑面を有するＦＲＰの断面を図２
に、通常のハンドレイアップ成形法やサンディング処理
で得られる強化プラスチックの断面を図３に示す。ここ
で、それぞれＡはガラス繊維の構成単位、Ｂは樹脂、Ｃ
´及びＣ´´は連続的に形成された上面側の樹脂の表
面、Ｄは下面側の樹脂表面である。The cross section of the reinforced plastic obtained by the present invention is schematically shown in FIG. In reality, the glass fibers are distributed in a complicated manner, but here the structural units of the glass fibers are orthogonal to each other and are represented by a schematic diagram in which several layers are stacked in a clean layer. did. Here, A is a structural unit that is a strand of glass fiber, B is a resin, C is a surface of the resin on the upper surface side that is formed substantially continuously, D is a resin surface on the lower surface side, and a nest portion E is formed on the upper surface. Has been done. F is an air layer formed inside. For comparison, the same schematic diagram is used to show a cross section of an FRP having a normal smooth surface in FIG.
FIG. 3 shows a cross section of a reinforced plastic obtained by a usual hand lay-up molding method or a sanding treatment. Here, A is a constituent unit of glass fiber, B is a resin, and C is a unit.
′ And C ″ are the surface of the resin on the upper surface side that is continuously formed, and D is the resin surface on the lower surface side.
【０００９】樹脂に対する溶解度の小なる集束剤で処理
されたガラス繊維とは、通常溶解度が５０％以下の集束
剤で処理されたものであり、チョップドストランド、チ
ョップドストランドマット、コンティニュアスフィラメ
ントマット等の嵩高な形状がえられるものが使用しう
る。この場合、ガラス繊維はほとんどフィラメントまで
に解繊しないため、ストランドの形態なる構成単位で存
在することになる。クロス、ロービングクロス等の平面
状織物は、本発明でいう巣状粗面を形成しにくいので、
あまり適さない。樹脂に対する溶解度は、ＦＲＰを構成
するガラス繊維と樹脂の使用比率、集束剤の繊維への付
着量及び集束剤の樹脂に対する溶解速度と樹脂の硬化速
度との関係等により変動する為、一律に限定できる性格
のものでないが、少なくとも５０％以下のものであれば
使用しうる。ここでいう溶解度とは、繊維に付着されて
いる集束剤と、繊維を樹脂に十分な時間浸漬した後の樹
脂に溶解した集束剤の割合を意味する。The glass fiber treated with a sizing agent having a low solubility in the resin is usually treated with a sizing agent having a solubility of 50% or less, such as chopped strands, chopped strand mats and continuous filament mats. A material having a bulky shape can be used. In this case, since the glass fibers are hardly defibrated into filaments, the glass fibers are present as structural units in the form of strands. Since a planar woven fabric such as a cloth or a roving cloth is unlikely to form a nest-like rough surface in the present invention,
Not very suitable. The solubility in the resin varies depending on the usage ratio of the glass fiber and resin forming the FRP, the amount of the sizing agent attached to the fiber, the relationship between the dissolution rate of the sizing agent in the resin and the curing rate of the resin, and so is limited uniformly. Although it is not of a character that can be produced, it can be used if it has at least 50% or less. The term "solubility" as used herein means the ratio between the sizing agent attached to the fibers and the sizing agent dissolved in the resin after the fibers have been immersed in the resin for a sufficient time.
【００１０】樹脂に対する溶解度の大なる集束剤で処理
されたガラス繊維とは、溶解度が通常５０％以上の集束
剤で処理されたものであり、チョップドストランド、チ
ョップドストランドマット、不織布なる形状のものが使
用しうる。この溶解度も、ＦＲＰを構成するガラス繊維
と樹脂の使用比率、集束剤の繊維への付着量及び集束剤
の樹脂に対する溶解速度と樹脂の硬化速度との関係等に
より変動する為、一律に限定できる性格のものでない
が、少なくとも５０％を超えるものであれば使用しう
る。The glass fiber treated with a sizing agent having a high solubility in resin is a glass fiber treated with a sizing agent having a solubility of usually 50% or more, and has a shape of chopped strand, chopped strand mat, or non-woven fabric. Can be used. This solubility also varies depending on the usage ratio of the glass fiber and resin constituting the FRP, the amount of the sizing agent attached to the fiber, the relationship between the dissolution rate of the sizing agent with respect to the resin, and the curing rate of the resin, and therefore can be uniformly limited. Although it is not of personality, it can be used as long as it is at least 50% or more.
【００１１】ここで、樹脂に対する溶解度の小なる集束
剤で処理されたガラス繊維層と樹脂に対する溶解度の大
なる集束剤で処理されたガラス繊維層との２層を併用す
ることについて説明する。樹脂に対する溶解度の小なる
集束剤で処理されたガラス繊維だけを使用して、本発明
に類似した粗面を有するＦＲＰを得ることは可能であ
る。しかしながら、この場合通常、粗面は両面に形成さ
れてしまう。ときには下側の面がかかる粗面まで至らな
いにしても気泡、巣の多発した状態の平滑面であって、
本発明の意図する平滑面は得られず強化プラスチックと
しての価値がない。これは、ガラス繊維が嵩高を維持す
る力が強いため、かかるガラス繊維間を充足するための
樹脂量が不足し、外部より空気を取り込む結果、上側の
面のみならず下側の面も巣状、もしくは、巣の発生した
平滑面になるものである。すなわち、この外部よりの空
気の取り込みが下層まで及ぶためであり、これに抗す為
に樹脂に対する溶解度の大なる集束剤で処理されたガラ
ス繊維を下層に用いることが重要である。The use of two layers, that is, a glass fiber layer treated with a sizing agent having a low solubility in resin and a glass fiber layer treated with a sizing agent having a high solubility in resin will be described. It is possible to obtain a FRP with a roughened surface similar to the invention using only glass fibers treated with a sizing agent having a low solubility in the resin. However, in this case, the rough surface is usually formed on both surfaces. Sometimes even if the lower surface does not reach such a rough surface, it is a smooth surface with many bubbles and nests,
The smooth surface intended by the present invention is not obtained and is not valuable as a reinforced plastic. This is because the glass fiber has a strong force to maintain the bulkiness, so the amount of resin for filling the space between the glass fibers is insufficient, and as a result of taking in air from the outside, not only the upper surface but also the lower surface has a nest shape. Or, the surface becomes a smooth surface with a nest. That is, this is because the intake of air from the outside extends to the lower layer, and in order to counter this, it is important to use glass fiber treated with a sizing agent having a high solubility in the resin in the lower layer.
【００１２】かかるため、上層に用いるガラス繊維と下
層に用いるガラス繊維の使用比率は、特に限定されるも
のではないが、少なくとも下層に用いるガラス繊維は１
０％以上であることが好ましい。本発明は、当該溶解度
の異った２種のガラス繊維を上下層に併用することが必
要であり、従って、他の目的で当該２層間もしくは２層
のさらに下層にクロス、ロービングクロス等の織物形状
のガラス繊維を併用することもある。Therefore, the use ratio of the glass fiber used in the upper layer and the glass fiber used in the lower layer is not particularly limited, but at least 1 glass fiber is used in the lower layer.
It is preferably 0% or more. In the present invention, it is necessary to use two kinds of glass fibers having different solubilities in the upper and lower layers together, and therefore, for other purposes, a woven fabric such as a cloth or a roving cloth is formed between the two layers or further below the two layers. Shaped glass fiber may be used together.
【００１３】樹脂とガラス繊維の構成比について説明す
る。繊維強化プラスチックは、使用するガラス繊維形状
により適切な樹脂とガラス繊維の構成比の範囲がある
が、固体である繊維以外の空間を液状の樹脂で充填せし
めたものである。したがって、かかる空間と同等以上の
体積の樹脂量を使用すれば、両面が平滑面を有するもの
がえられうる。逆に、かかる空間よりもかなり小さい体
積の樹脂量を使用すれば、本発明でいう巣状粗面が形成
できるはずである。しかしながら、得られるＦＲＰは、
通常、気泡を内部に大量に包含した両面が粗面を有する
ものとなり、樹脂とガラス繊維の構成比だけをコントロ
ールして本発明でいう粗面を安定して得ることは困難で
ある。本発明においても、巣状粗面と平滑面を同時に得
るためには、樹脂とガラス繊維との構成比は全く無関係
な因子とはいえないが、かかる構成比が限定されるもの
ではなく、通常のＦＲＰに適用されている構成比が適用
できる。The composition ratio of resin and glass fiber will be described. The fiber-reinforced plastic has a composition ratio range of the resin and the glass fiber that is appropriate depending on the shape of the glass fiber used, but the space other than the solid fiber is filled with the liquid resin. Therefore, if a resin amount equal to or larger than the space is used, a resin having smooth surfaces on both sides can be obtained. On the contrary, if a resin amount of a volume much smaller than such a space is used, the nest-like rough surface in the present invention should be able to be formed. However, the FRP obtained is
Usually, both surfaces having a large amount of air bubbles inside have a rough surface, and it is difficult to stably obtain the rough surface in the present invention by controlling only the composition ratio of the resin and the glass fiber. Also in the present invention, in order to simultaneously obtain a nest-like rough surface and a smooth surface, the composition ratio of the resin and the glass fiber is not a factor irrelevant at all, but such a composition ratio is not limited, The composition ratio applied to the FRP can be applied.
【００１４】本発明のＦＲＰの製造に当って用いる基盤
は、フイルム、ガラス板、樹脂型、金属型等の通常にガ
ラス繊維強化プラスチックを製造する際に使用されるも
のが適用できる。これらの基盤上でＦＲＰは積層硬化さ
れるが、樹脂が硬化するまでの期間、樹脂に含有される
モノマー類の飛散防止、異物の付着防止等のために上面
をフイルムで覆うことが好ましい。フイルムとしては、
スムースフラットなるものを使用しうるが、フイルム下
面に沿って樹脂膜の形成が時として起こる場合がある。
この場合、ＦＲＰの表面に樹脂膜による平滑面が部分的
に形成される結果、巣状粗面部の割合が減少してしま
う。したがって凹凸加工してあるフイルムを使用するこ
とにより、フイルム下面に沿った樹脂膜の形成を防止で
きる。凹凸柄として、凹凸度の大きい接地面積の小さい
ものが好ましく、例えばピラミッド柄等好ましい。当該
フイルムは、樹脂が硬化後ＦＲＰより離型剥離される。
かかるフイルムを使用した成形として、通常のハンドレ
イアップ成形法、連続成形法等の成形法が適用できる。The substrate used for producing the FRP of the present invention may be a film, a glass plate, a resin mold, a metal mold or the like which is usually used for producing glass fiber reinforced plastics. Although the FRP is laminated and cured on these substrates, it is preferable to cover the upper surface with a film for the purpose of preventing scattering of monomers contained in the resin and preventing adhesion of foreign substances until the resin is cured. As a film,
Although a smooth flat film can be used, a resin film is sometimes formed along the lower surface of the film.
In this case, as a result of the smooth surface being partially formed by the resin film on the surface of the FRP, the proportion of the nest-like rough surface portion decreases. Therefore, by using a film having a textured surface, it is possible to prevent the formation of a resin film along the lower surface of the film. As the concavo-convex pattern, one having a large degree of concavo-convex and a small ground contact area is preferable, and for example, a pyramid pattern is preferable. The resin of the film is released from the FRP after the resin is cured.
As the molding using such a film, a usual hand lay-up molding method, a continuous molding method or the like can be applied.
【００１５】本発明のＦＲＰで使用できる樹脂としては
前記したように不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂等の液状の熱硬化型樹脂があげら
れるが、さらにには、樹脂単独のみならず、炭酸カルシ
ウム、ガラスバルーン等の骨材を配合したものでもよ
い。また、このような樹脂に対して溶解度の大なる集束
剤としては、例えば、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂
等、小なる集束剤としては、架橋型ポリ酢酸ビニル、ウ
レタン樹脂等があげられる。Examples of the resin that can be used in the FRP of the present invention include liquid thermosetting resins such as unsaturated polyester resins, vinyl ester resins and epoxy resins as mentioned above. A mixture of aggregates such as calcium carbonate and glass balloon may be used. Further, examples of the sizing agent having high solubility in such a resin include polyvinyl acetate and epoxy resin, and examples of the small sizing agent include cross-linked polyvinyl acetate and urethane resin.
【００１６】本発明のＦＲＰを用いて得られるパネル構
造体は、その強化繊維によって液状樹脂硬化物をも繊維
強化すると共に、該樹脂に対する顕著なアンカー効果を
発現させ、芯材板材との界面近傍の強度をカバーするも
のであり、特に芯材に発泡樹脂を用いる場合この効果は
大きい。かかる効果を十分に発揮させるためには、粗面
を形成する強化繊維の構成単位の段が多いことが好まし
い。さらには、単独の形状で存在する強化繊維の構成単
位が板材の面方向に対して垂直より水平となっている方
が好ましい。また、かかる強化繊維は、樹脂で濡れてい
ることに限定されるものではないが、板表面から容易に
脱落してはいけないため、繊維の一部は必ず樹脂で濡れ
ていて、かかる樹脂が硬化してＦＲＰ板に固定されてい
ることが必要である。かかるＦＲＰ、例えばガラス繊維
強化不飽和ポリエステル板の場合は、連続パネル成形機
にて樹脂量とガラス繊維の比、ガラス繊維の選択、含浸
作業のコントロールを行うことにより、得ことができ
る。The panel structure obtained by using the FRP of the present invention reinforces the liquid resin cured product by the reinforcing fibers, and at the same time, exerts a remarkable anchoring effect on the resin and near the interface with the core plate. The above effect is large especially when a foamed resin is used for the core material. In order to fully exert such an effect, it is preferable that the reinforcing fiber forming the rough surface has a large number of steps of the constituent units. Furthermore, it is preferable that the structural unit of the reinforcing fiber existing in a single shape is horizontal rather than vertical to the plane direction of the plate material. Further, such reinforcing fibers are not limited to being wet with resin, but since they cannot be easily removed from the plate surface, some of the fibers are always wet with resin, and such resin is hardened. It is necessary to be fixed to the FRP plate. In the case of such an FRP, for example, a glass fiber reinforced unsaturated polyester plate, it can be obtained by controlling the ratio of the resin amount to the glass fiber, the selection of the glass fiber and the impregnation work with a continuous panel molding machine.
【００１７】液状樹脂硬化物としては、ウレタン樹脂、
フェノール樹脂等の液状樹脂をそれぞれ所定の方法で発
泡硬化させたもの、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエ
ステル樹脂、フェノール樹脂等の単独、あるいは骨材等
を充填させたものを硬化させたものなどがあげられる。
本発明のＦＲＰ板間で液状樹脂を硬化させることによ
り、液状樹脂がＦＲＰ板の粗面の空隙に侵入充填すると
ともに、自らもＦＲＰ板に存在する繊維で強化される。
したがって液状樹脂は、粗面を内側にしたＦＲＰ板間で
充填、硬化させることが必要である。本発明の実施例及
び比較例を示す。As the liquid resin cured product, urethane resin,
Examples include those obtained by foaming and curing a liquid resin such as a phenol resin by a predetermined method, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, phenol resin or the like alone, or those obtained by curing an aggregate or the like filled. To be
By curing the liquid resin between the FRP plates of the present invention, the liquid resin enters and fills the voids on the rough surface of the FRP plate, and is itself reinforced by the fibers existing in the FRP plate.
Therefore, it is necessary to fill and cure the liquid resin between the FRP plates with the rough surface inside. An example and a comparative example of the present invention are shown.
【００１８】[0018]
【実施例１】フイルムの上に硬化剤を添加した不飽和ポ
リエステル樹脂ＦＨ１２３（大日本インキ化学工業製）
を塗布し、その上にガラス繊維としてロービングＥＲ２
３１０ＩＨＮ８５（旭ファイバーグラス製、集束剤、ポ
リ酢酸ビニル、エポキシ樹脂の溶解度８０％）を２イン
チ長に切断したチョップドストランドＡ′を散布し、次
に、ロービングＥＲ２３１０ＭＤ４９５Ａ（旭ファィバ
ーグラス製、集束剤、架橋型ポリ酢酸酢酸ビニルの溶解
度４５％）を２インチ長に切断したチョップドストラン
ドＡを散布した。この時、ＩＨＮ８５とＭＤ４９５Ａと
の使用重量比を４０：６０、樹脂とガラス繊維の使用重
量比を６５：３５とした。ガラス繊維の上より含浸ロー
ラーをかけ、ガラス繊維の上層部まで樹脂が到達する程
度の含浸を行なった後、その上部にピラミッド形状に凹
凸加工されたフイルムを覆い樹脂を硬化させた。得られ
たＦＲＰ板は、上面は図１のＣ〜Ｅに示すような巣状の
粗面であり、下面Ｄに示すように気泡、巣のない平滑面
であった。[Example 1] Unsaturated polyester resin FH123 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals Inc.) in which a curing agent was added on the film
Roving ER2 as a glass fiber
310IHN85 (made by Asahi Fiber Glass, sizing agent, polyvinyl acetate, 80% solubility of epoxy resin) is cut into 2 inch lengths and sprinkled with chopped strands A ', and then roving ER2310MD495A (made by Asahi Fiber Glass, sizing agent, A chopped strand A obtained by cutting a cross-linked polyvinyl acetate having a solubility of 45%) into a length of 2 inches was sprinkled. At this time, the use weight ratio of IHN85 and MD495A was 40:60, and the use weight ratio of resin and glass fiber was 65:35. After impregnating the glass fiber with an impregnating roller to impregnate the resin to the upper layer of the glass fiber, a pyramid-shaped uneven film was covered on the upper portion of the glass fiber to cure the resin. The top surface of the obtained FRP plate was a nest-like rough surface as shown in C to E of FIG. 1, and the bottom surface D was a smooth surface without bubbles and cavities.
【００１９】[0019]
【比較例１】実施例と同様にして、ロービングＥＲ２３
１０ＩＨＮ８５のチョップドストランドのみを使用して
ＦＲＰを作製した。得られた強化ＦＲＰは、両面共、図
２にＣ´，Ｄで示すような気泡、巣のない平滑面であっ
た。Comparative Example 1 Roving ER23 was carried out in the same manner as in the example.
FRP was made using only 10IHN85 chopped strands. The obtained reinforced FRP was a smooth surface without bubbles and cavities on both sides, as shown by C'and D in FIG.
【００２０】[0020]
【比較例２】実施例と同様にして、ロービングＥＲ２３
１０ＭＤ４９５Ａのチョップドストランドのみを使用し
てＦＲＰを作製した。得られたＦＲＰは上面は図１に示
すような粗面であるが、下面は気泡、巣のある平滑面で
あった。COMPARATIVE EXAMPLE 2 Roving ER23 was carried out in the same manner as in the example.
FRP was made using only 10MD495A chopped strands. The top surface of the obtained FRP was a rough surface as shown in FIG. 1, but the bottom surface was a smooth surface having bubbles and cavities.
【００２１】[0021]
【実施例２】ＦＲＰとして、繊維長５０ｍｍのチョップ
ドストランドガラス（旭ファイバーグラス株式会社製、
ロービングＥＲ２３１０ＭＤ４９５Ａをチョップしたも
の）及び不飽和ポリエステル樹脂（大日本インキ化学工
業株式会社製、ＦＨ１２３）を用い、片側面が図１に示
されるような粗面となるように、ガラス含有率３５ｗｔ
％、厚み１．５ｍｍのＦＲＰ板を２枚調製した。当該の
粗面側が向き合うように配置し、この間にウレタン樹脂
（大日本インキ化学工業株式会社製、ＲＰ９６８／ＳＰ
１２２５）を注入発泡し、比重０．３の発泡体を芯材と
する厚み１２ｍｍの３層構造のパネルを調製した。当パ
ネルから切り出した試験片の曲げ強さ、曲げ弾性率、ア
イゾット衝撃試験機による剥離強さを表１に示す。[Example 2] As FRP, chopped strand glass having a fiber length of 50 mm (manufactured by Asahi Fiber Glass Co., Ltd.,
Roving ER2310MD495A chopped) and unsaturated polyester resin (FH123, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) are used, and the glass content is 35 wt so that one side has a rough surface as shown in FIG.
%, And two 1.5 mm thick FRP plates were prepared. Arranged so that the rough surfaces face each other, and urethane resin (RP968 / SP manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.
1225) was injected and foamed to prepare a 3-layer panel having a thickness of 12 mm and a foam having a specific gravity of 0.3 as a core material. Table 1 shows the flexural strength, flexural modulus, and peel strength of the Izod impact tester of the test pieces cut out from this panel.
【００２２】[0022]
【比較例３】ＦＲＰ板は、すべてのチョップドストラン
ドが樹脂で含浸された図２に示すような片表面がスムー
スな状態な厚み１．５ｍｍの板とし、当該面が向き合う
ように配置して実施例２と同様に行なって厚み１２ｍｍ
のパネルを調製した。当パネルから切り出した試験片の
曲げ強さ、曲げ弾性率、アイゾット衝撃試験機による剥
離強さを表１に示す。[Comparative Example 3] The FRP plate is a plate having a thickness of 1.5 mm in which all chopped strands are impregnated with resin and one surface of which is smooth as shown in Fig. 2, and arranged so that the surfaces face each other. Same as example 2 but 12mm thick
Panel was prepared. Table 1 shows the flexural strength, flexural modulus, and peel strength of the Izod impact tester of the test pieces cut out from this panel.
【００２３】[0023]
【比較例４】ＦＲＰ板は、すべてのチョップドストラン
ドが樹脂で含浸された図３に示すような、通常ハンドレ
イアップ成形法で得られる粗面を有する１．５ｍｍ厚さ
の板とし、当該面が向き合うように配置して実施例２と
同様に行なって厚み１２ｍｍのパネルを調製した。当パ
ネルから切り出した試験片の曲げ強さ、曲げ弾性率、ア
イゾット衝撃試験機による剥離強さを表１に示す。[Comparative Example 4] The FRP plate was a plate with a thickness of 1.5 mm having a rough surface obtained by a normal hand lay-up molding method, as shown in Fig. 3, in which all chopped strands were impregnated with resin. Were arranged so as to face each other and the same procedure as in Example 2 was carried out to prepare a panel having a thickness of 12 mm. Table 1 shows the flexural strength, flexural modulus, and peel strength of the Izod impact tester of the test pieces cut out from this panel.
【００２４】[0024]
【表１】 単 位 実施例２ 比較例３ 比較例４ 重量（３０×３０ｃｍ） ｇ ６５０ ６５０ ６５０ 曲げ強さ ｋｇ／ｍｍ １０．６ ６．２ ６．５ 曲げ弾性率 ｋｇ／ｍｍ ５００ ３５０ ３７０ 剥離強さ 度 ９５ ４０ ４６Table 1 Unit Example 2 Comparative example 3 Comparative example 4 Weight (30 × 30 cm) g 650 650 650 Bending strength kg / mm 10.6 6.2 6.5 Bending elastic modulus kg / mm 500 350 370 Peeling Strength degree 95 40 46
【００２５】表１において、曲げ強さ、曲げ弾性率は３
点曲げ試験を行った。剥離強さは、アイゾット衝撃試験
機に巾２０ｍｍ幅、たかさ６０ｍｍの試験片を取付けて
ハンマーで打撃し、ＦＲＰと発泡体芯材との界面近傍で
剥離が生じる時のハンマーの振り上げ角度で表示した。
実施例２が、比較例３に比べ曲げ強さ、曲げ弾性率すな
わち剛性及び剥離強さが大幅に向上している。一方、粗
面でも、比較例４のような粗面では多少の効果は認めら
れるものの、本発明の粗面のような大きな効果は期待で
きない。In Table 1, the bending strength and bending elastic modulus are 3
A point bending test was conducted. Peel strength is indicated by the swing-up angle of the hammer when a test piece with a width of 20 mm and a height of 60 mm is attached to the Izod impact tester and hit with a hammer, and peeling occurs near the interface between the FRP and the foam core material. did.
The flexural strength, flexural modulus, that is, rigidity and peel strength of Example 2 are significantly improved as compared with Comparative Example 3. On the other hand, even with the rough surface, some effects can be recognized with the rough surface as in Comparative Example 4, but a large effect like the rough surface of the present invention cannot be expected.
【００２６】[0026]
【実施例３】実施例１で得られた厚み１．５ｍｍのＦＲ
Ｐ板２枚を当該ＦＲＰの粗面側が向き合うように配置
し、その板間に充填剤（日本フィライト株式会社製、フ
ィライト２００／７）を８％含有させた不飽和ポリエス
テル樹脂（大日本インキ工業株式会社製ＦＨ１２３）を
注入硬化させ、厚み１２ｍｍの３層構造のパネルを調製
した。本パネルから切り出した試験片の曲げ強さ、曲げ
弾性率、アイゾット衝撃試験機による剥離強さを調べ、
その値を表２に示す。Example 3 FR having a thickness of 1.5 mm obtained in Example 1
Two P plates are arranged so that the rough surface sides of the FRP face each other, and an unsaturated polyester resin containing 8% of a filler (Philite 200/7, manufactured by Nippon Philite Co., Ltd.) between the plates (Dainippon Ink and Industries Co., Ltd.) FH123 manufactured by Co., Ltd. was injected and cured to prepare a panel having a three-layer structure with a thickness of 12 mm. The flexural strength, flexural modulus, and peel strength of the Izod impact tester of the test pieces cut out from this panel were investigated.
The values are shown in Table 2.
【００２７】[0027]
【比較例５】実施例３と同様にして調製して得たＦＲＰ
板を用い、当該板の粗面側が向き合わないすなわち平滑
面側が向き合うように配置し、実施例と同じ充填材を配
合した樹脂を注入硬化し、厚み１２ｍｍのパネルを調製
した。同様にして試験片の曲げ強さ、曲げ弾性率、アイ
ゾット衝撃試験機による剥離強さを調べ、その値を表２
に示す。Comparative Example 5 FRP prepared in the same manner as in Example 3
Using a plate, the rough surfaces of the plates were arranged so that they did not face each other, that is, the smooth surfaces faced each other, and a resin containing the same filler as in the example was injected and cured to prepare a panel having a thickness of 12 mm. Similarly, the flexural strength, flexural modulus, and peel strength of the Izod impact tester of the test piece were examined, and the values are shown in Table 2.
Shown in
【００２８】[0028]
【表２】 単 位 実施例３ 比較例５ 曲げ強さ ｋｇ／ｍｍ ９．１ ６．７ 曲げ弾性率 ｋｇ／ｍｍ ６６５ ４９０ 剥離強さ 度 ８５ ３５ 板材と芯材とが比較的接着性に乏しい例であるが、比較
例５が曲げ強さ、剛性及び剥離強さが低いにも係らず、
実施例３は大きな値を示す。[Table 2] Unit Example 3 Comparative example 5 Bending strength kg / mm 9.1 6.7 Bending elastic modulus kg / mm 665 490 Peeling strength degree 85 35 35 Plate material and core material are relatively poor in adhesiveness As an example, although Comparative Example 5 has low bending strength, rigidity and peel strength,
Example 3 shows a large value.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の繊維強化
プラスチック板は、一方の面全面が特殊な巣状の凹凸面
に形成されているので、液状樹脂を充填硬化させてサン
ドイッチ構造のパネルを製造することにより、強化繊維
が硬化した芯材樹脂層と共有された状態となって積層さ
れるため、アンカー効果が著しく強化され、かつ確実に
一体化されるので、従来のように芯材樹脂層と表面板と
の界面において剥離や破断を生ずることがなく、強化繊
維により芯材も強化される効果を奏する。そして本発明
の方法によれば、このような繊維強化プラスチック板を
容易に製造することができるので、その効果は極めて大
きいものである。As described above, since the fiber-reinforced plastic plate of the present invention is formed with a special concave-convex surface on one side, it is filled with liquid resin and cured to form a sandwich structure panel. Since the reinforcing fibers are laminated in a state of being shared with the cured core material resin layer by manufacturing, the anchor effect is remarkably strengthened and surely integrated. There is no peeling or breakage at the interface between the resin layer and the surface plate, and the reinforcing fiber also has the effect of reinforcing the core material. According to the method of the present invention, since such a fiber reinforced plastic plate can be easily manufactured, its effect is extremely large.
【図１】本発明のＦＲＰの構成を摸式的に示す断面図で
ある。FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of an FRP of the present invention.
【図２】通常の平滑面を有するＦＲＰの構成を摸式的に
示す断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an FRP having a normal smooth surface.
【図３】通常のハンドレイアップ成形法あるいはサンデ
イング処理で得られるＦＲＰの構成を摸式的に示す断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an FRP obtained by a normal hand lay-up molding method or a sanding process.
Ａ ガラス繊維のストランド Ｂ 基材樹脂 Ｃ 上面の樹脂表面 Ｄ 平滑面 Ｅ 巣状部 Ｆ 空気層 A Strand of glass fiber B Base resin C Resin surface on the upper surface D Smooth surface E Nested portion F Air layer
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display area // B29K 105: 08 B29K 105: 08 B29L 9:00 B29L 9:00
Claims (3)
の面は強化繊維の構成単位が基材樹脂と一体となつて平
滑面を形成し、他方の面は強化繊維の構成単位が樹脂と
一体となつて平滑面を形成することなく、繊維状で単独
で存在し、かつその構成単位がプラスチック板本体の板
厚方向に複数の段を形成している粗面であることを特徴
とする繊維強化プラスチック板。1. In a fiber-reinforced plastic plate, one surface has a constituent unit of a reinforcing fiber integrated with a base resin to form a smooth surface, and the other surface has a constituent unit of a reinforcing fiber integrated with a resin. Fiber-reinforced plastic, which does not form a smooth surface and exists independently in a fibrous state, and whose constituent unit is a rough surface which forms a plurality of steps in the plate thickness direction of the plastic plate body. Board.
なる集束剤で処理されたガラス繊維を敷設し、その上部
に基材樹脂に対する溶解度の小なる集束剤で処理された
ガラス繊維を敷設した後、該繊維層に所定量の基材樹脂
を含浸し、その上部を凹凸加工したフイルムで覆って樹
脂を硬化せしめた後、基盤から脱型させることを特徴と
する請求項１記載の繊維強化プラスチック板の製造法。2. A glass fiber treated with a sizing agent having a high solubility in a base resin is laid on a substrate, and a glass fiber treated with a sizing agent having a low solubility in a base resin is laid on the glass fiber. 2. The fiber according to claim 1, wherein the fiber layer is impregnated with a predetermined amount of a base resin, the upper portion of the fiber layer is covered with a textured film to cure the resin, and then the mold is released from the substrate. Manufacturing method of reinforced plastic plate.
物層／繊維強化プラスチック板で構成された積層パネル
において、前記両面の繊維強化プラスチック板は、請求
項１記載の繊維強化プラスチック板であつて、それぞれ
の粗面側を内側にして配置され、芯材の液状樹脂硬化物
層は、液状樹脂を該繊維強化プラスチック板間で硬化形
成して一体化されたものであることを特徴とするパネル
構造体。3. A laminated panel comprising a fiber reinforced plastic plate / a liquid resin cured product layer / a fiber reinforced plastic plate, wherein the fiber reinforced plastic plates on both sides are the fiber reinforced plastic plates according to claim 1. A panel structure characterized in that the liquid resin cured material layer of the core material is arranged with the respective rough surfaces facing inward, and is formed by curing and forming a liquid resin between the fiber reinforced plastic plates and integrating them. body.
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| JP5169770A JP2513575B2 (en) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | Fiber-reinforced plastic plate and manufacturing method thereof |
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