JP2021171970A - Method for manufacturing fiber-reinforced resin molded product and fiber-reinforced resin molded product - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、繊維強化樹脂成形品の製造方法及び繊維強化樹脂成形品に関する。 The present disclosure relates to a method for producing a fiber-reinforced resin molded product and a fiber-reinforced resin molded product.
例えば特許文献1には、炭素繊維、ガラス繊維、又はこれらの複合繊維からなる繊維基材の成形体に、接着層を有する樹脂表皮材を貼着してなる樹脂成形品が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a resin molded product obtained by attaching a resin skin material having an adhesive layer to a molded body of a fiber base material made of carbon fiber, glass fiber, or a composite fiber thereof.
具体的に、前記特許文献1に開示されている樹脂成形品は、繊維及び樹脂を混合した成形体と、接着層を有する樹脂表皮材と、を積層するとともに、その積層物を加圧することで製造されるようになっている。 Specifically, the resin molded product disclosed in Patent Document 1 is obtained by laminating a molded product in which fibers and resins are mixed and a resin skin material having an adhesive layer, and pressurizing the laminate. It is designed to be manufactured.
ところで、前記特許文献1に記載されているような繊維基材を含んだ樹脂からなる成形品(いわゆる、繊維強化樹脂成形品)は、繊維基材によって表面に凹凸が生じてしまうため、表面平滑性に改善の余地があった。 By the way, a molded product made of a resin containing a fiber base material as described in Patent Document 1 (so-called fiber reinforced resin molded product) has an uneven surface due to the fiber base material, so that the surface is smooth. There was room for improvement in sex.
そこで、従来は、繊維強化樹脂成形品を成形した後に、その表面の凹凸を埋めるためのサーフェイサーを塗布する工程と、サーフェイサーの乾燥後に表面を研磨する工程と、を繰り返すことで、表面平滑性を確保するようになっていた。 Therefore, conventionally, after molding a fiber-reinforced resin molded product, the surface smoothness is improved by repeating a step of applying a surfacer for filling the unevenness of the surface and a step of polishing the surface after the surfacer is dried. It was supposed to be secured.
しかしながら、サーフェイサーを用いた研磨補修は、表面平滑性こそ確保されるものの、成形品の生産性を確保するには不都合である。 However, polishing repair using a surfacer is inconvenient for ensuring the productivity of the molded product, although the surface smoothness is ensured.
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、繊維強化樹脂成形品の製造に際し、表面平滑性と生産性を両立することにある。 The technique disclosed herein has been made in view of the above points, and an object thereof is to achieve both surface smoothness and productivity in the production of a fiber-reinforced resin molded product.
本開示の第1の態様は、繊維基材に所定の樹脂組成物を組み合わせてなる布状体と、前記樹脂組成物とは異なる組成を有する樹脂シートと、を積層してプレス成形を施す繊維強化樹脂成形品の製造方法に係る。この製造方法は、前記樹脂組成物として、前記樹脂シートに比して融点の低い樹脂組成物を用いてなる前記布状体と、前記樹脂シートと、を準備する準備工程と、前記布状体の表層側に前記樹脂シートを積層するとともに、前記樹脂組成物の融点と、前記樹脂シートの融点と、の間の温度に加熱した状態でプレス成形を行うプレス工程と、を備える。 The first aspect of the present disclosure is a fiber to be press-molded by laminating a cloth-like body formed by combining a predetermined resin composition with a fiber base material and a resin sheet having a composition different from the resin composition. It relates to the manufacturing method of the reinforced resin molded article. This production method comprises a preparatory step of preparing the cloth-like body and the resin sheet, which are made of a resin composition having a lower melting point than the resin sheet as the resin composition, and the cloth-like body. The resin sheet is laminated on the surface layer side of the resin sheet, and is provided with a press step of performing press molding while being heated to a temperature between the melting point of the resin composition and the melting point of the resin sheet.
本願発明者らは、サーフェイサーを用いた研磨補修工程の代わりに、繊維機材と樹脂組成物とを含んだ布状体の上に樹脂シートを積層し、その積層体を加熱した状態でプレス成形することを検討した。この場合、樹脂組成物を中央層とした繊維強化樹脂が形成されて、樹脂シートは、その繊維強化樹脂に平滑性を付与する表面層となる。 Instead of the polishing repair process using a surfacer, the inventors of the present application laminate a resin sheet on a cloth-like body containing textile equipment and a resin composition, and press-mold the laminated body in a heated state. I considered that. In this case, a fiber-reinforced resin having the resin composition as the central layer is formed, and the resin sheet becomes a surface layer that imparts smoothness to the fiber-reinforced resin.
しかしながら、そのように構成した場合、プレス工程において布状体中の繊維基材が互いに干渉することで、プレスによる圧縮方向とは逆方向に反発力が発生してしまい、その反発力によって繊維基材が樹脂シートを突き抜け得るという問題が新たに見出されることとなった。 However, in such a configuration, the fiber base materials in the cloth-like body interfere with each other in the pressing process, so that a repulsive force is generated in the direction opposite to the compression direction by the press, and the repulsive force causes the fiber group. A new problem has been discovered in which the material can penetrate the resin sheet.
この問題に対し、本願発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、布状体を構成する樹脂組成物と、その布状体に積層される樹脂シートと、の熱特性に鑑みた製造方法を新たに着想し、本開示に至った。 As a result of diligent studies on this problem, the inventors of the present application have devised a manufacturing method in consideration of the thermal characteristics of the resin composition constituting the cloth-like body and the resin sheet laminated on the cloth-like body. We came up with a new idea and came to this disclosure.
具体的に、前記第1の態様によれば、準備工程において、樹脂シートに比して低い融点を有する樹脂組成物からなる布状体を準備する。続いて、プレス工程において、樹脂組成物の融点と、樹脂シートの融点と、の間の温度に加熱した状態でプレス成形を実行する。 Specifically, according to the first aspect, in the preparation step, a cloth-like body made of a resin composition having a melting point lower than that of the resin sheet is prepared. Subsequently, in the pressing step, press molding is performed in a state of being heated to a temperature between the melting point of the resin composition and the melting point of the resin sheet.
このように構成した場合、樹脂組成物は溶融している一方、樹脂シートは軟化すれども溶融まで至っていない状態でプレス成形されることになるため、布状体中での反発力に起因した、繊維基材の突き抜けを抑制することができる。これにより、繊維基材を表面から突き抜けさせることなく、繊維強化樹脂成形品を製造することができるため、表面平滑性に優れた成形品を実現することができる。また、前記第1の態様に係る製造方法は、サーフェイサーを用いた研磨補修工程を必要としないため、生産性にも優れる。 In this configuration, the resin composition is melted, while the resin sheet is press-molded in a state where it is softened but not melted, which is caused by the repulsive force in the cloth-like body. Penetration of the fiber base material can be suppressed. As a result, the fiber-reinforced resin molded product can be manufactured without penetrating the fiber base material from the surface, so that a molded product having excellent surface smoothness can be realized. Further, the manufacturing method according to the first aspect does not require a polishing repair step using a surfacer, and thus is excellent in productivity.
このように、本開示によれば、繊維強化樹脂成形品の製造に際し、表面平滑性と生産性を両立することができる。 As described above, according to the present disclosure, both surface smoothness and productivity can be achieved in the production of the fiber-reinforced resin molded product.
また、本開示の第2の態様によれば、前記プレス工程は、前記樹脂組成物の融点と前記樹脂シートの融点との中間値に対して、前記樹脂シートの融点に比して、前記樹脂組成物の融点に近い温度に加熱した状態でプレス成形を行う、としてもよい。 Further, according to the second aspect of the present disclosure, in the pressing step, the resin is compared with the melting point of the resin sheet with respect to the intermediate value between the melting point of the resin composition and the melting point of the resin sheet. Press molding may be performed in a state of being heated to a temperature close to the melting point of the composition.
前記第2の態様によれば、繊維基材を樹脂シートによって押さえ込んだ状態で、プレス成形を行うことができる。そのことで、繊維基材の突き抜けを抑制し、ひいては表面平滑性の向上に有利になる。 According to the second aspect, press molding can be performed with the fiber base material pressed by the resin sheet. As a result, the penetration of the fiber base material is suppressed, which is advantageous in improving the surface smoothness.
また、本開示の第3の態様によれば、前記プレス工程は、前記樹脂組成物の融点に比して、前記樹脂組成物の融点と前記樹脂シートの融点との中間値に近い温度に加熱した状態でプレス成形を行う、としてもよい。 Further, according to the third aspect of the present disclosure, the pressing step is heated to a temperature close to an intermediate value between the melting point of the resin composition and the melting point of the resin sheet as compared with the melting point of the resin composition. Press molding may be performed in this state.
前記第3の態様によれば、繊維基材を樹脂シートによって押さえ込んだ状態で、プレス成形を行うことができる。そのことで、繊維基材の突き抜けを抑制し、ひいては表面平滑性の向上に有利になる。さらに、前記中間値に近い温度に加熱した状態でプレス成形を行うことで、樹脂の軟化度合を促進して接合強度を向上させることができる。 According to the third aspect, press molding can be performed with the fiber base material pressed by the resin sheet. As a result, the penetration of the fiber base material is suppressed, which is advantageous in improving the surface smoothness. Further, by performing press molding in a state of being heated to a temperature close to the intermediate value, the degree of softening of the resin can be promoted and the bonding strength can be improved.
また、本開示の第4の態様によれば、前記プレス工程は、前記布状体からなる樹脂層と、前記樹脂シートからなる樹脂層と、の境界部に前記繊維基材の一部を侵入させるようにプレス成形を行う、としてもよい。 Further, according to the fourth aspect of the present disclosure, in the pressing step, a part of the fiber base material penetrates into the boundary portion between the resin layer made of the cloth-like body and the resin layer made of the resin sheet. It may be press-molded so as to cause.
前記第4の態様によれば、繊維基材の一部を意図的に境界部に侵入させることで、アンカー効果を発揮させ、布状体と樹脂シートとの間の接合強度を向上させることができる。また、樹脂シートの全域ではなく、境界部までの侵入に留めさせておくことで、繊維基材の突き抜けを抑制する上でも有利になる。 According to the fourth aspect, by intentionally invading a part of the fiber base material into the boundary portion, the anchor effect can be exerted and the bonding strength between the cloth-like body and the resin sheet can be improved. can. Further, by keeping the resin sheet invading not the entire area but the boundary portion, it is also advantageous in suppressing the penetration of the fiber base material.
また、本開示の第5の態様は、繊維基材に所定の樹脂組成物を組み合わせてなる布状体と、前記樹脂組成物とは異なる組成を有する樹脂シートと、を積層してなる繊維強化樹脂成形品に係る。この繊維強化樹脂成形品において、前記樹脂組成物の融点は、前記樹脂シートに比して低く、前記布状体及び前記樹脂シートは、該樹脂シートが表層側に位置するように積層されるとともに、前記布状体からなる樹脂層と、前記樹脂シートからなる樹脂層と、の境界部に前記繊維基材の一部が侵入するように構成される。 A fifth aspect of the present disclosure is a fiber reinforced plastic obtained by laminating a cloth-like body formed by combining a predetermined resin composition with a fiber base material and a resin sheet having a composition different from that of the resin composition. Related to resin molded products. In this fiber-reinforced resin molded product, the melting point of the resin composition is lower than that of the resin sheet, and the cloth-like body and the resin sheet are laminated so that the resin sheet is located on the surface layer side. , A part of the fiber base material penetrates into the boundary between the resin layer made of the cloth-like body and the resin layer made of the resin sheet.
本開示の第5の態様によれば、布状体を構成する樹脂組成物として、樹脂シートに比して低い融点を有する樹脂組成物が準備される。これにより、樹脂組成物の融点と、樹脂シートの融点と、の間の温度に加熱した状態でプレス成形を実行することで、繊維基材を表面から突き抜けさせることなく、繊維強化樹脂成形品を製造することができる。そのため、表面平滑性に優れた成形品を実現することができる。また、前記第6の態様に係る成形品は、サーフェイサーを用いた研磨補修工程を必要としないため、生産性にも優れる。 According to the fifth aspect of the present disclosure, as the resin composition constituting the cloth-like body, a resin composition having a melting point lower than that of the resin sheet is prepared. As a result, by performing press molding while heating to a temperature between the melting point of the resin composition and the melting point of the resin sheet, the fiber-reinforced resin molded product can be produced without penetrating the fiber base material from the surface. Can be manufactured. Therefore, it is possible to realize a molded product having excellent surface smoothness. Further, the molded product according to the sixth aspect is excellent in productivity because it does not require a polishing repair step using a surfacer.
さらに、前記第5の態様によれば、繊維基材の一部を意図的に境界部に侵入させることで、アンカー効果を発揮させ、布状体と樹脂シートとの間の接合強度を向上させることができる。また、樹脂シートの全域ではなく、境界部までの侵入に留めさせておくことで、繊維基材の突き抜けを抑制することもできる。 Further, according to the fifth aspect, by intentionally invading a part of the fiber base material into the boundary portion, the anchor effect is exerted and the bonding strength between the cloth-like body and the resin sheet is improved. be able to. Further, it is possible to suppress the penetration of the fiber base material by keeping the resin sheet invading not the entire area but the boundary portion.
また、本開示の第6の態様によれば、前記第5の態様に係る繊維強化樹脂成形品が、自動車の外板部品である、としてもよい。 Further, according to the sixth aspect of the present disclosure, the fiber-reinforced resin molded product according to the fifth aspect may be an outer panel part of an automobile.
一般に、自動車の外板部品は、その意匠性という観点からは表面平滑性が要求されるとともに、大量生産品という観点からは生産性が要求されることになる。本開示は、それらの要求に応えることができるという点で有用である。 In general, the outer panel parts of an automobile are required to have surface smoothness from the viewpoint of their design, and are required to be productive from the viewpoint of mass-produced products. The present disclosure is useful in that it can meet those demands.
以上説明したように、本開示によれば、繊維強化樹脂成形品の製造に際し、表面平滑性と生産性を両立することができる。 As described above, according to the present disclosure, both surface smoothness and productivity can be achieved in the production of a fiber-reinforced resin molded product.
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The following description is an example.
図1は、繊維強化樹脂成形品102の製造装置1を例示する図である。図2は、繊維強化樹脂成形品102の製造方法を例示するフローチャートである。図3は、繊維強化樹脂成形品102の製造方法を例示する概略図である。図4は、繊維強化樹脂成形品102の内部構造を例示する概略図である。図5は、繊維強化樹脂成形品102の実施例を示す断面図である。そして、図6は、繊維強化樹脂成形品102を用いてなる外板部品を例示する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a manufacturing apparatus 1 of a fiber-reinforced resin molded
本実施形態に係る製造方法は、繊維強化樹脂成形品102を製造するための方法である。この製造方法は、繊維基材11aと所定の樹脂組成物11bとを組み合わせてなる布状体11と、この樹脂組成物11bとは異なる組成を有する樹脂シート12と、を積層してなる積層体101にプレス成形を施すものである(図3〜図4等を参照)。
The manufacturing method according to the present embodiment is a method for manufacturing the fiber-reinforced resin molded
本実施形態に係る繊維強化樹脂成形品102は、自動車1000の外板部品である。この外板部品には、例えば、自動車1000を構成する部品のうち、ボンネット1001及びフェンダーパネル1002が含まれる(図6を参照)。この他、繊維強化樹脂成形品102を用いるのに適した外板部品には、自動車1000のドアパネル、リアエンドパネル、サイドフレームアウター、リアウイング等、平滑性と軽量高剛性が求められる部品が含まれる。
The fiber-reinforced resin molded
<繊維強化樹脂成形品の製造装置>
本実施形態に係る繊維強化樹脂成形品102の製造装置1は、プレス成形品としての繊維強化樹脂成形品102を得るため金型(成形型)、すなわち、プレス成形用の上型2及び下型3を備える。上型2は上型ホルダ4に固定される。上型ホルダ4には、プレス機械が昇降するスライダ(図示省略)が取り付けられる。下型3は下型ホルダ5に固定される。上型2及び下型3は、繊維強化樹脂成形品102に対応した成形面を備える。
<Manufacturing equipment for fiber reinforced plastic molded products>
The manufacturing apparatus 1 of the fiber-reinforced resin molded
また、上型2には、積層体101をプレス状態で冷却するための液状冷媒(例えば冷却水)が供給される冷媒通路8が設けられる。同様に、下型3には、積層体101をプレス状態で冷却するための液状冷媒(例えば冷却水)が供給される冷媒通路9が設けられる。
Further, the
また、上型2には、該上型2を所定温度に予備加熱するためのヒータ6が設けられる。同様に、下型3には、該下型3を所定温度に予備加熱するためのヒータ7が設けられる。
Further, the
<繊維強化樹脂成形品の製造方法>
図2に示すように、本実施形態に係る製造方法は、大別すると、準備工程としての第1工程S1と、プレス工程としての第2工程S2〜第5工程S5と、に2分される。
<Manufacturing method of fiber reinforced plastic molded products>
As shown in FIG. 2, the manufacturing method according to the present embodiment is roughly divided into a first step S1 as a preparatory step and a second step S2 to a fifth step S5 as a pressing step. ..
このうち、第1工程S1は、樹脂組成物11bとして、樹脂シート12に比して融点の低い樹脂組成物11bを用いてなる布状体11と、樹脂シート12と、を準備する工程である。
Of these, the first step S1 is a step of preparing the cloth-
一方、第2工程S2〜第5工程S5は、布状体11の表層側に樹脂シート12を積層するとともに、布状体11に用いられる樹脂組成物11bの融点(第1融点T1)と、樹脂シート12の融点(第2融点T2)と、の間の温度(プレス温度T3)に加熱した状態でプレス成形を行う工程である。
On the other hand, in the second step S2 to the fifth step S5, the
以下、第1工程S1〜第5工程S5について、順番に説明する。 Hereinafter, the first step S1 to the fifth step S5 will be described in order.
(第1工程)
第1工程S1は、第1融点T1に設定された樹脂組成物11bを用いてなる布状体11と、第2融点T2に設定された樹脂シート12と、を準備する工程である。
(First step)
The first step S1 is a step of preparing a cloth-
布状体11は、好ましくは不織布タイプの樹脂である。さらに好ましくは、布状体11は、繊維基材11aとしての炭素繊維と、樹脂組成物11bとしてのポリプロピレン繊維と、を抄紙法によって不織布にした樹脂である。この布状体11は、後述のプレス成形を施すことで、繊維基材11aを強化繊維とし、樹脂組成物11bをマトリックス樹脂とした繊維強化樹脂となる。
The cloth-
ここで、繊維基材11aとしては、炭素繊維の代わりに、ボロン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、麻の繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、カーボンナノファイバー、セルロースナノファイバー等を用いることができる。
Here, as the
樹脂シート12は、布状体11に用いられる樹脂組成物11bよりも融点が高い樹脂からなるマット材である。すなわち、樹脂組成物11bの融点を第1融点T1とし、樹脂シート12の融点を第2融点T2とすると、
T1<T2 …(1)
の関係が満足されるように、樹脂組成物11b及び樹脂シート12を選択すればよい。
The
T1 <T2 ... (1)
The
具体的に、樹脂組成物11bとしてポリプロピレン繊維が選択された場合、その第1融点T1は約170℃となる。この場合、樹脂シート12としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート(PET)からなる所謂PETシートを用いることができる。樹脂シート12としてPETシートを用いた場合、その第2融点T2は約260℃となり、前記(1)の関係が満足される。
Specifically, when polypropylene fiber is selected as the
この他、樹脂シート12としては、ポリプロピレン繊維以外の樹脂組成物11bを用いる場合も含めると、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレン、ABS樹脂、ポリカーボネート等を用いることもできる。
In addition, as the
(第2工程)
第2工程S2は、布状体11と、樹脂シート12と、を積層する工程である。
(Second step)
The second step S2 is a step of laminating the cloth-
布状体11と樹脂シート12とを積層してなる積層体101は、図3の左図に示すように、製造装置1の上型2と下型3との間に投入される。ここで、樹脂シート12は、繊維強化樹脂成形品102における表面層をなす。そのため、図4のG1に示すように、樹脂シート12は、布状体11の表層側に積層される。
As shown in the left figure of FIG. 3, the
(第3工程)
第3工程S3は、第1融点T1と、第2融点T2と、の間のプレス温度T3に加熱した状態で、積層体101をプレス成形する工程である。
(Third step)
The third step S3 is a step of press-molding the laminate 101 while being heated to a press temperature T3 between the first melting point T1 and the second melting point T2.
プレス温度T3は、第1融点T1よりも高くかつ第2融点T2よりも低い温度であり、上型2及び下型3をそれぞれ予備加熱することで実現される。すなわち、製造装置1への積層体101の投入に先だって、
T1<T3<T2 …(2)
の関係が満足されるように、上型2及び下型3を予備的に加熱すればよい。
The press temperature T3 is higher than the first melting point T1 and lower than the second melting point T2, and is realized by preheating the
T1 <T3 <T2 ... (2)
The
プレス温度T3は、好ましくは、樹脂シート12の融点である第2融点T2に比して、樹脂組成物11bの融点である第1融点T1に近い温度(第2融点T2と第1融点T1との中間値に対し、第2融点T2よりも第1融点T1側の温度)に設定される。すなわち、
|T3−T1|<|T3−T2| …(3)
の関係が満足されるように、上型2及び下型3を予備的に加熱することが好ましい。
The press temperature T3 is preferably a temperature closer to the first melting point T1 which is the melting point of the
| T3-T1 | < | T3-T2 |… (3)
It is preferable to preheat the
プレス温度T3は、さらに好ましくは、第1融点T1に比して、第1融点T1及び第2融点T2の中間値に近い温度に設定される。すなわち、
|T3−T1|>|T3−(T1+T2)/2| …(4)
の関係が満足されるように、上型2及び下型3を予備加熱することがさらに好ましい。
The press temperature T3 is more preferably set to a temperature closer to an intermediate value between the first melting point T1 and the second melting point T2 than the first melting point T1. That is,
| T3-T1 |> | T3- (T1 + T2) / 2 | ... (4)
It is more preferable to preheat the
具体的に、樹脂組成物11bとしてポリプロピレン繊維(第1融点:約170℃)を用いるとともに、樹脂シート12としてPETシート(第2融点:約260℃)を用いた場合、(2)〜(4)の関係が全て満足されるためには、プレス温度T3を例えば200℃に設定すればよい。
Specifically, when polypropylene fiber (first melting point: about 170 ° C.) is used as the
なお、プレス成形の際の面圧としては、3MPa以上4MPa以下に設定することが好ましい。その面圧に設定した上で、さらに前述のプレス温度T3に加熱した状態で積層体101をプレスすることで、図3の右図に示すように、上型2と下型3との間に繊維強化樹脂成形品102が成形される。
The surface pressure during press molding is preferably set to 3 MPa or more and 4 MPa or less. After setting the surface pressure, by pressing the
ここで、従来手法を用いてプレス成形を行った場合、プレス工程において布状体11中の繊維基材11aが互いに干渉することで、図4のG2に示すように、プレスによる圧縮方向とは逆方向に反発力A1が発生してしまい、その反発力A1によって繊維基材11aが樹脂シート12を突き抜け得るという問題が存在した。従来手法によって得られる繊維強化樹脂成形品102’は、図4のG3に示すように、樹脂シート12の表面から繊維基材11aが突き抜けたものとなり、表面平滑性という観点からは不都合であった。
Here, when press molding is performed using the conventional method, the
一方、本実施形態に係る手法(本願手法)のように、少なくとも(2)の関係を満足した状態でプレス成形を行うことで、繊維基材11aの突き抜けが抑制された繊維強化樹脂成形品102を成形することができる。
On the other hand, the fiber-reinforced resin molded
具体的に、本願手法を用いてプレス成形を行った場合、布状体11中の樹脂組成物11bは、従来手法を用いた場合と同様に溶融・含浸する。これにより、布状体11は、樹脂組成物11bを中央層とした繊維強化樹脂を形成する。その際、樹脂シート12は、融点まで至らずとも軟化した状態で、布状体11中の繊維基材11aを押さえ込みながら上型2によってプレスされる。その結果、図4のG4に示すように、樹脂シート12は、繊維基材11aを表面から突き抜けさせることなく、繊維強化樹脂の表面層を形成する。こうして、布状体11によって形成された繊維強化樹脂と、樹脂シート12によって形成された表面層と、からなる繊維強化樹脂成形品102が成形される。
Specifically, when press molding is performed using the method of the present application, the
このように、繊維基材11aを表面から突き抜けさせることなく、繊維強化樹脂成形品102を製造することができるため、表面平滑性に優れた成形品を実現することができる。また、この製造方法は、サーフェイサーを用いた研磨補修工程を必要としないため、生産性にも優れる。
As described above, since the fiber-reinforced resin molded
さらに、本実施形態に係る第3工程S3は、布状体11、特に樹脂組成物11bからなる樹脂層(以下、「第1樹脂層」という)L1と、樹脂シート12からなる樹脂層(以下、「第2樹脂層」という)L2と、の境界部に繊維基材11aの一部を侵入させるようにプレス成形を行う。この境界部への繊維基材11aの侵入は、(2)〜(4)の関係のうち、少なくとも(2)の関係、好ましくは(2)〜(3)の関係、さらに好ましくは(2)〜(4)の全てを満足することで実現される。
Further, in the third step S3 according to the present embodiment, the cloth-
第1樹脂層L1と第2樹脂層L2との境界部に繊維基材11aの一部を侵入させることで、アンカー効果を発揮させ、第1樹脂層L1と第2樹脂層L2との間の接合強度を向上させることができる。また、樹脂シート12の全域ではなく、境界部までの侵入に留めさせておくことで、繊維基材11aの突き抜けを抑制する上でも有利になる。
By invading a part of the
(第4工程)
第4工程S4は、上型2と下型3によって繊維強化樹脂成形品102をプレスした状態を保持しつつ、その繊維強化樹脂成形品102を冷却する工程である。この第4工程S4は、上型2の冷媒通路8と、下型3の冷媒通路9とに液状冷媒を通すことで実行される。
(4th step)
The fourth step S4 is a step of cooling the fiber-reinforced resin molded
(第5工程)
第5工程S5は、プレス型としての上型2及び下型3のうち、上型2を上昇させて、プレス成形された繊維強化樹脂成形品102を脱型する工程である。脱型された繊維強化樹脂成形品102は、下型3から搬出される。
(Fifth step)
The fifth step S5 is a step of raising the
<製造方法の実施例>
以下、図5を参照しつつ、具体的な実施例について説明する。
<Example of manufacturing method>
Hereinafter, specific examples will be described with reference to FIG.
布状体11としては、繊維基材11aとしての炭素繊維と、樹脂組成物11bとしてのポリプロピレン繊維と、を抄紙法によって不織布にした樹脂を用いた。樹脂シート12としては、PETシートを用いた。この場合、第1温度T1は約170℃となり、第2温度T2は約260℃となる。また、プレス成形の際の加熱温度、すなわち第3温度T3は、200℃に設定された。この設定は、関係(2)〜(4)を全て満足する。また、プレス成形の際の面圧は、3〜4MPaの範囲内に設定された。
As the cloth-
この場合、図5に示すように、布状体11及び樹脂シート12は、該樹脂シート12が表層側に位置するように積層される。そして、繊維強化樹脂成形品102は、布状体11からなる第1樹脂層L1と、樹脂シート12からなる第2樹脂層L2と、の境界部に繊維基材11aの一部が侵入するように構成される。
In this case, as shown in FIG. 5, the cloth-
具体的に、布状体11中の繊維基材11aは、樹脂シート12からなる第2樹脂層L2に一部侵入するものの、その第2樹脂層L2から外部に露出することはない。繊維基材11aは、その少なくとも一部が、第1樹脂層L1と第2樹脂層L2との境界線(図6のBlを参照)に侵入することになる。
Specifically, although the
なお、ここでいう境界部とは、繊維強化樹脂成形品102において、第1樹脂層L1と第2樹脂層L2との境界線Blを含みかつ、所定の厚みを有する部位を指す。境界部の厚みは、少なくとも第2樹脂層L2の厚みよりも薄く、好ましくは第2樹脂層L2の厚みの50%以下、さらに好ましくは第2樹脂層L2の厚みの20%以下に設定される。
The boundary portion referred to here refers to a portion of the fiber-reinforced resin molded
以上説明したように、本開示は、ボンネット、フェンダーパネル等、自動車の外板部品の製造に有用であり、産業上の利用可能性がある。 As described above, the present disclosure is useful for manufacturing outer panel parts of automobiles such as bonnets and fender panels, and has industrial applicability.
1 製造装置
11 布状体
11a 繊維基材
11b 樹脂組成物
12 樹脂シート
101 積層体
102 繊維強化樹脂成形品
L1 第1樹脂層(布状体からなる樹脂層)
L2 第2樹脂層(樹脂シートからなる樹脂層)
S1 第1工程(準備工程)
S2〜S5 第2工程〜第5工程(プレス工程)
T1 第1融点(樹脂組成物の融点)
T2 第2融点(樹脂シートの融点)
1
L2 second resin layer (resin layer made of resin sheet)
S1 1st process (preparation process)
S2 to S5 2nd to 5th steps (pressing process)
T1 first melting point (melting point of resin composition)
T2 2nd melting point (melting point of resin sheet)
Claims (6)
前記樹脂組成物として、前記樹脂シートに比して融点の低い樹脂組成物を用いてなる前記布状体と、前記樹脂シートと、を準備する準備工程と、
前記布状体の表層側に前記樹脂シートを積層するとともに、前記樹脂組成物の融点と、前記樹脂シートの融点と、の間の温度に加熱した状態でプレス成形を行うプレス工程と、を備える
ことを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法。 A method for producing a fiber-reinforced resin molded product in which a cloth-like body formed by combining a predetermined resin composition with a fiber base material and a resin sheet having a composition different from that of the resin composition are laminated and press-molded. hand,
A preparatory step for preparing the cloth-like body and the resin sheet using a resin composition having a melting point lower than that of the resin sheet as the resin composition.
The resin sheet is laminated on the surface layer side of the cloth-like body, and is provided with a press step of performing press molding while being heated to a temperature between the melting point of the resin composition and the melting point of the resin sheet. A method for producing a fiber-reinforced resin molded product.
前記プレス工程は、前記樹脂組成物の融点と前記樹脂シートの融点との中間値に対して、前記樹脂シートの融点に比して、前記樹脂組成物の融点に近い温度に加熱した状態でプレス成形を行う
ことを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法。 In the method for producing a fiber-reinforced resin molded product according to claim 1,
In the pressing step, the intermediate value between the melting point of the resin composition and the melting point of the resin sheet is pressed in a state of being heated to a temperature closer to the melting point of the resin composition than the melting point of the resin sheet. A method for producing a fiber-reinforced resin molded product, which comprises molding.
前記プレス工程は、前記樹脂組成物の融点に比して、前記樹脂組成物の融点と前記樹脂シートの融点との中間値に近い温度に加熱した状態でプレス成形を行う
ことを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法。 In the method for producing a fiber-reinforced resin molded product according to claim 2.
The press step is a fiber characterized in that the press molding is performed in a state of being heated to a temperature close to an intermediate value between the melting point of the resin composition and the melting point of the resin sheet as compared with the melting point of the resin composition. A method for manufacturing a reinforced resin molded product.
前記プレス工程は、前記布状体からなる樹脂層と、前記樹脂シートからなる樹脂層と、の境界部に前記繊維基材の一部を侵入させるようにプレス成形を行う
ことを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法。 In the method for producing a fiber-reinforced resin molded product according to any one of claims 1 to 3.
The press step is characterized in that the fiber is press-molded so that a part of the fiber base material penetrates into the boundary between the resin layer made of the cloth-like body and the resin layer made of the resin sheet. A method for manufacturing a reinforced resin molded product.
前記樹脂組成物の融点は、前記樹脂シートに比して低く、
前記布状体及び前記樹脂シートは、該樹脂シートが表層側に位置するように積層されるとともに、前記布状体からなる樹脂層と、前記樹脂シートからなる樹脂層と、の境界部に前記繊維基材の一部が侵入するように構成される
ことを特徴とする繊維強化樹脂成形品。 A fiber-reinforced resin molded product obtained by laminating a cloth-like body formed by combining a predetermined resin composition with a fiber base material and a resin sheet having a composition different from that of the resin composition.
The melting point of the resin composition is lower than that of the resin sheet.
The cloth-like body and the resin sheet are laminated so that the resin sheet is located on the surface layer side, and the cloth-like body and the resin sheet are laminated at a boundary portion between the resin layer made of the cloth-like body and the resin layer made of the resin sheet. A fiber-reinforced resin molded product characterized in that a part of the fiber base material is configured to penetrate.
ことを特徴とする繊維強化樹脂成形品。 A fiber-reinforced resin molded product according to claim 5, wherein the fiber-reinforced resin molded product is an outer panel component of an automobile.
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