JP5459005B2 - Press molding method and molded body thereof - Google Patents

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Description

本発明は、強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料を用いたプレス成形方法、および前記プレス成形方法で得られた成形体に関するものであり、特に、複雑形状に対する成形性、表面外観に優れるプレス成形方法に関するものである。   The present invention relates to a press molding method using a molding material composed of reinforcing fibers and a thermoplastic resin, and a molded body obtained by the press molding method, and in particular, a press excellent in moldability for complex shapes and surface appearance. The present invention relates to a molding method.

近年、金属材料のプレス成形にて製造されていた自動車、電気・電子機器、家電製品などの各種部品・部材に代表される産業用部品が、強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料に代替されている。これは、このような成形材料を用いた成形体が高い強度を有し、軽量である点にある。ここで、プレス成形とは、加工機械および型、工具等を用いて金属、プラスチック材料、セラミックス材料などに例示される各種材料に曲げ、剪断、圧縮等の変形を与え、成形、加工をおこなう方法である。また、プレス成形は、比較的均一な精度の製品を多量に生産できることが特徴であり、多量生産をおこなうために高速化、高精度化、品質の安定化などの要求が高く、また、それらを実現するために作業性、成形性の向上に関する市場の要求は非常に高い。   In recent years, industrial parts such as automobiles, electrical / electronic equipment, and home appliances that were manufactured by press molding of metal materials have been replaced by molding materials made of reinforcing fibers and thermoplastic resins. ing. This is because a molded body using such a molding material has high strength and is lightweight. Here, press molding is a method of forming, working by applying deformation such as bending, shearing, compression, etc. to various materials exemplified by metals, plastic materials, ceramic materials, etc. using a processing machine, a die, a tool, etc. It is. In addition, press molding is characterized by the ability to produce a large amount of products with relatively uniform accuracy, and there are high demands for high speed, high accuracy, and stable quality for mass production. In order to achieve this, the market demand for improving workability and formability is very high.

特に、従来の強化繊維とマトリックス樹脂である熱可塑性樹脂を用いた成形材料の成形方法において、熱可塑性樹脂の溶融温度以上に予備加熱して可塑化状態にある成形材料を雌雄一対からなる金型間に供給し、次いで加圧冷却をして所望の形状の成形体を得るプレス成形方法は広く知られているものの、繊維強化された熱可塑性樹脂成形材料のプレス成形では金型キャビティの形状に賦形せず、得られた成形体の表面外観に皺が生じたりしてしまうという成形性に関する問題があった。   In particular, in a molding method of a molding material using a thermoplastic resin which is a conventional reinforcing fiber and a matrix resin, a mold consisting of a pair of male and female molding materials preheated to a temperature higher than the melting temperature of the thermoplastic resin. Although a press molding method for obtaining a molded product having a desired shape by supplying in between and then pressurizing and cooling is widely known, in the press molding of a fiber reinforced thermoplastic resin molding material, the shape of the mold cavity is obtained. There was a problem related to moldability that the surface appearance of the obtained molded article was wrinkled without shaping.

かかる問題に対し、上述したプレス成形における成形体の表面外観の向上を目的とし、強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料の予備加熱工程において、該成形材料を均一に加熱する方法が開示されている(特許文献1)。これは、成形材料を予備加熱する工程において、加熱装置の内部に複数の温度制御ゾーンを設けることにより、成形材料への加熱の強弱をコントロールすることにより、成形材料の厚み方向の温度差を略均一にした後、引き続いてプレス成形に移行するという方法である。しかしながら、上記方法は、成形材料の加熱における加熱装置の温度コントロールにのみ注力し発明がなされている。そのため、後の工程である成形加工工程までには踏み込まれておらず、成形性の向上という市場の要求に対して、根本的な解決にはなっていない。   In order to improve the surface appearance of the molded body in the press molding described above, a method for uniformly heating the molding material in the preheating step of the molding material composed of reinforcing fibers and a thermoplastic resin has been disclosed. (Patent Document 1). This is because the temperature difference in the thickness direction of the molding material is substantially reduced by controlling the strength of the heating to the molding material by providing a plurality of temperature control zones inside the heating device in the step of preheating the molding material. This is a method of making uniform and then proceeding to press molding. However, the above method has been invented by focusing only on temperature control of the heating device in heating the molding material. Therefore, it has not been stepped into the molding process, which is a subsequent process, and is not a fundamental solution to the market demand for improved moldability.

そこで、ガラス繊維強化した熱可塑性樹脂からなる成形材料を、厚みの異なるシート材を予備加熱する際に、各々所定の温度まで加熱することで、複雑な形状の成形体を低い加圧力で得ること目的とした提案が開示されている(特許文献2)。これは、予め、成形体の形状に併せて成形材料の厚みを変えておき、それぞれを必要な温度まで加熱するというものであり、加熱せしめる成形材料の温度コントロールが非常に困難であり成形性の向上という市場の要求に対して、根本的な解決にはなっていない。   Therefore, when a molding material made of a glass fiber reinforced thermoplastic resin is preheated to a sheet material having a different thickness, each of the molding materials can be heated to a predetermined temperature to obtain a molded product having a complicated shape with a low pressure. An intended proposal is disclosed (Patent Document 2). This is because the thickness of the molding material is changed in advance according to the shape of the molded body, and each is heated to the required temperature. It is very difficult to control the temperature of the molding material to be heated, and the moldability is low. It is not a fundamental solution to the market demand for improvement.

特開昭63−302007号公報JP 63-302007 A 特開昭61−104814号公報JP 61-104814 A

そこで本発明の課題は、強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料を用いたプレス成形方法、および前記プレス成形方法で得られた成形体に関し、かかる従来技術の問題点を解消し、特に、複雑形状に対する成形性、表面外観に優れるプレス成形方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention relates to a press molding method using a molding material composed of a reinforcing fiber and a thermoplastic resin, and a molded body obtained by the press molding method. It is an object of the present invention to provide a press molding method that is excellent in formability with respect to shape and surface appearance.

(1)強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料をプレス成形する方法において、以下の工程(I)〜(IV)を含んでなるプレス成形方法である。
工程(I):予め、シート状の成形材料を積層せしめた後、積層された成形材料を成形可能な温度まで加熱するに際し、該成形材料を構成する熱可塑性樹脂の可塑化温度以上まで、かつ、該成形材料の加熱前の厚み(tb)と加熱後の厚み(ta)の差(ta/tb)が2〜10倍になるまで、加熱装置内にて加熱し、かつ、該成形材料の最外層の温度(A)と、該成形材料の厚み方向の中心の温度(B)の温度差(ΔT=B−A)が20℃以上、100℃以下の範囲内となる温度に加熱をする工程。
工程(II):可塑化温度まで加熱せしめた成形材料を搬送し、解放された成形型の下型へ配置をする工程。
工程(III):成形型を型締めすることにより成形材料を加圧冷却し、成形品を得る工程。
工程(IV):冷却後、成形型を解放し、成形型から成形品を取り出す工程。
(1) In a method for press-molding a molding material composed of reinforcing fibers and a thermoplastic resin, the press-molding method includes the following steps (I) to (IV).
Step (I): After previously laminating the sheet-shaped molding material, when the laminated molding material is heated to a moldable temperature, the temperature is equal to or higher than the plasticizing temperature of the thermoplastic resin constituting the molding material , and The molding material is heated in a heating device until the difference (ta / tb) between the thickness (tb) before heating and the thickness (ta) after heating is 2 to 10 times , and the molding material Heating is performed so that the temperature difference (ΔT = B−A) between the temperature (A) of the outermost layer and the center temperature (B) in the thickness direction of the molding material is within a range of 20 ° C. or more and 100 ° C. or less. Process.
Step (II): A step of conveying the molding material heated to the plasticizing temperature and placing it on the lower mold of the released mold.
Step (III): A step of obtaining a molded product by pressurizing and cooling the molding material by clamping the molding die.
Step (IV): Step of releasing the mold after cooling and taking out the molded product from the mold.

)前記工程(I)において、成形材料が加熱される前段階の該成形材料の厚みが1〜10mmの範囲内である、(1)に記載のプレス成形方法。 ( 2 ) The press molding method according to (1 ), wherein in the step (I), the thickness of the molding material before the molding material is heated is in the range of 1 to 10 mm.

)前記工程(III)において、成形品の投影面積にかかる加圧力が10〜50MPaの範囲内である、(1)または(2)に記載のプレス成形方法。 ( 3 ) The press molding method according to (1) or (2) , wherein the pressure applied to the projected area of the molded product is in the range of 10 to 50 MPa in the step (III).

)前記工程(III)〜(IV)が、成形型の温度が成形材料を構成する熱可塑性樹脂の固化温度より、20℃〜100℃低い温度の範囲内で行われる、(1)〜()のいずれかに記載のプレス成形方法。 ( 4 ) The steps (III) to (IV) are performed within a temperature range in which the temperature of the mold is 20 ° C. to 100 ° C. lower than the solidification temperature of the thermoplastic resin constituting the molding material. ( 3 ) The press molding method according to any one of the above.

)前記成形材料が以下の成分(a)、成分(b)を有してなる、(1)〜()のいずれかに記載のプレス成形方法。
成分(a):強化繊維:25〜80質量%
成分(b):ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂およびポリアセタール樹脂の群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂:20〜75質量%。
( 5 ) The press molding method according to any one of (1) to ( 4 ), wherein the molding material comprises the following component (a) and component (b).
Component (a): Reinforcing fiber: 25-80% by mass
Component (b): at least one thermoplastic selected from the group consisting of polycarbonate resin, styrene resin, polyamide resin, polyester resin, polyphenylene sulfide resin, modified polyphenylene ether resin, polyetherimide resin, polyolefin resin and polyacetal resin Resin: 20-75% by mass.

)前記成分(a)の質量平均繊維長が1〜50mmの範囲内である、()に記載のプレス成形方法。 ( 6 ) The press molding method according to ( 5 ), wherein the mass average fiber length of the component (a) is in the range of 1 to 50 mm.

)前記成分(a)が、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、鉱物繊維から選択される少なくとも1種である、()または()に記載のプレス成形方法。 ( 7 ) The press molding method according to ( 5 ) or ( 6 ), wherein the component (a) is at least one selected from carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, and mineral fiber.

)前記成分(b)が、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂から選択される少なくとも1種である、()〜()のいずれかに記載のプレス成形方法。 ( 8 ) The press molding method according to any one of ( 5 ) to ( 7 ), wherein the component (b) is at least one selected from polyolefin resins, polyamide resins, polyester resins, and polyetherimide resins. .

)自動車、電気・電子機器、家電製品、または、航空機の用途に用いられる部品・部材である、(1)〜()のいずれかに記載のプレス成形方法により得られた成形体。
である。
( 9 ) A molded article obtained by the press molding method according to any one of (1) to ( 8 ), which is a part / member used for automobiles, electrical / electronic devices, household electrical appliances, or aircraft.
It is.

本発明の強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料を用いたプレス成形方法は、該成形材料の複雑形状を有する成形型に対する賦形性を向上させ、さらに、前記プレス成形方法により得られる成形体は表面外観に優れる。このことから、自動車、電気・電子機器、家電製品、または、航空機の用途に用いられる部品・部材に極めて有用である。   The press molding method using the molding material comprising the reinforcing fiber and the thermoplastic resin of the present invention improves the formability of the molding material with respect to the molding die having a complex shape, and further, the molded body obtained by the press molding method. Is excellent in surface appearance. For this reason, it is extremely useful for parts / members used in automobiles, electrical / electronic devices, household electrical appliances, or aircraft applications.

成形材料の加熱プロファイルの一実施例を示した簡略図である。It is the simplified diagram which showed one Example of the heating profile of the molding material. 加熱装置中に配置される成形材料および状態変化の一実施態様を示した簡略図である。It is the simplified diagram which showed one embodiment of the molding material arrange | positioned in a heating apparatus and a state change. 加熱装置中に配置される成形材料および状態変化の一実施態様を示した簡略図である。It is the simplified diagram which showed one embodiment of the molding material arrange | positioned in a heating apparatus and a state change. 加熱される成形材料の温度測定個所を厚み方向から示した簡略図である。It is the simple figure which showed the temperature measurement location of the molding material heated from the thickness direction. 加熱される成形材料の温度測定個所を平面部から示した簡略図である。It is the simple figure which showed the temperature measurement location of the molding material heated from the plane part. 実施例および比較例に用いた、加熱装置および成形型の位置関係を示す簡略図である。It is a simplified diagram which shows the positional relationship of a heating apparatus and a shaping | molding die used for the Example and the comparative example. プレス成形の一実施例において、成形材料が配置されている態様を示した簡略図である。In one Example of press molding, it is the simple figure which showed the aspect by which the molding material is arrange | positioned. プレス成形の一実施例において、成形材料の形状が変化する態様を示した簡略図である。In one Example of press molding, it is the simple figure which showed the aspect from which the shape of a molding material changes. プレス成形の一実施例において、成形材料が賦形された態様を示した簡略図である。In one Example of press molding, it is the simple figure which showed the aspect by which the molding material was shaped. 本発明のプレス成形方法により得られる成形体の一実施例の簡略図である。It is a simplification figure of one Example of the molded object obtained by the press molding method of this invention. プレス成形方法により得られる成形体の一比較例の簡略図である。It is a simplification figure of one comparative example of the molded object obtained by the press molding method. 成形型のキャビティを、プレス装置の開閉方向から示した簡略図である。It is the simplification figure which showed the cavity of the shaping | molding die from the opening-and-closing direction of the press apparatus.

以下に、本発明の望ましい実施の形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

本発明は、強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料をプレス成形する方法において、以下の工程(I)〜(IV)を含んでなるプレス成形方法である。   The present invention is a press molding method comprising the following steps (I) to (IV) in a method of press molding a molding material comprising reinforcing fibers and a thermoplastic resin.

工程(I)〜(IV)を下記するとともに、実施される工程(I)〜(IV)の一連の動作を図6−a、図6−b、図6−cに示す。   Steps (I) to (IV) are described below, and a series of operations performed in steps (I) to (IV) are shown in FIGS. 6-a, 6-b, and 6-c.

工程(I)は、予め、シート状の成形材料を積層せしめた後、該成形材料を構成する熱可塑性樹脂の可塑化温度以上まで加熱し、かつ、該成形材料の最外層の温度(A)と、該成形材料の厚み方向の中心の温度(B)の温度差(ΔT=B−A)が20℃以上、100℃以下の範囲内となる温度に加熱をする工程である(図1)。積層された成形材料を成形可能な可塑化温度以上まで加熱する必要があるため、遠赤外線ヒーター、加熱板、高温オーブン、誘電加熱などに例示される加熱装置を用いて加熱し、熱可塑性樹脂を溶融、軟化させた状態(可塑化)とすることができ、中でも、遠赤外線ヒーターが加熱状態のコントロールの容易さから好ましく用いることができる。図2には遠赤外線ヒーターにて加熱される成形材料の簡略図を示す。さらに、図5には加熱装置とプレス装置(図示せず)に設置された成形型との位置関係を示す。加熱装置はプレス装置に設置された成形型の近傍に配置され、加熱せしめた成形材料を直ちに成形型内へ搬送することができるように配置される。これは賦型前の冷却を防止するため、および作業性の観点から適宜、配置レイアウトは変更することができるが、上記観点から、成形型の近傍に設置されることが好ましい。   In the step (I), a sheet-shaped molding material is laminated in advance, and then heated to a temperature equal to or higher than the plasticizing temperature of the thermoplastic resin constituting the molding material, and the temperature (A) of the outermost layer of the molding material And a temperature difference (ΔT = B−A) of the center temperature (B) in the thickness direction of the molding material is heated to a temperature in the range of 20 ° C. or more and 100 ° C. or less (FIG. 1). . Since it is necessary to heat the laminated molding material to a plasticizing temperature or higher that can be molded, it is heated using a heating device exemplified by a far-infrared heater, a heating plate, a high-temperature oven, dielectric heating, etc. A melted and softened state (plasticization) can be obtained, and among them, a far infrared heater can be preferably used because of easy control of the heating state. FIG. 2 shows a simplified diagram of a molding material heated by a far infrared heater. Furthermore, FIG. 5 shows the positional relationship between a heating device and a molding die installed in a press device (not shown). The heating device is disposed in the vicinity of the molding die installed in the press device, and is disposed so that the heated molding material can be immediately conveyed into the molding die. In order to prevent cooling before molding, and from the viewpoint of workability, the arrangement layout can be changed as appropriate. However, from the above viewpoint, it is preferably installed in the vicinity of the mold.

次に、該シート状の成形材料に用いられる原料に関して説明をする。本発明のプレス成形方法に用いられる成形材料を構成する強化繊維(成分(a))は、成形された成形体は、その部材の軽量化などの要望に応えるために、成形体の高強度、高剛性化が強く望まれている。そのため、強化繊維には強度、弾性率が高い繊維を用いることが多く、かつ、その繊維長さは成形が可能な限り長いものを用いる傾向がある。また、シート状の成形材料を構成する成分(b)である熱可塑性樹脂の形態の自由性や、製造方法の経済性の観点から、抄造法などにより不織布状に加工されて用いられることが多い。該不織布状の形態に加工された強化繊維に、フィルム状や粉末、繊維形態の熱可塑性樹脂(成分(b))を加圧により含浸させることによりシート状の成形材料が得られる。   Next, the raw materials used for the sheet-shaped molding material will be described. Reinforcing fibers (component (a)) constituting the molding material used in the press molding method of the present invention, the molded body has a high strength of the molded body in order to meet demands such as weight reduction of its members, High rigidity is strongly desired. For this reason, fibers having high strength and elastic modulus are often used as reinforcing fibers, and the fiber length tends to be as long as possible. In addition, from the viewpoint of the freedom of the form of the thermoplastic resin, which is the component (b) constituting the sheet-shaped molding material, and the economics of the production method, it is often used after being processed into a nonwoven fabric by a papermaking method or the like. . A sheet-like molding material is obtained by impregnating the reinforcing fiber processed into the nonwoven fabric form with a thermoplastic resin (component (b)) in the form of a film, powder or fiber.

このような形態の成形材料は、後述する工程(I)の加熱により熱可塑性樹脂が溶融することで、これまで熱可塑性樹脂により拘束されていた強化繊維が解放される。これにより熱可塑性樹脂により押さえ込まれていた強化繊維が弾性回復し、成形材料は見かけ上の厚みが増加する。この厚みの増加は、スプリングバックと呼ばれ、繊維長さが長い方が、また強化繊維の引張弾性率が高い方が大きくなる傾向にある。   In the molding material having such a form, the thermoplastic resin is melted by heating in the step (I) described later, so that the reinforcing fibers that have been restrained by the thermoplastic resin are released. As a result, the reinforcing fibers pressed down by the thermoplastic resin are elastically recovered, and the apparent thickness of the molding material increases. This increase in thickness is called a springback and tends to increase as the fiber length increases and as the tensile elastic modulus of the reinforcing fiber increases.

このスプリングバックは、言い換えれば成形材料中の空隙量の増加を表しており、また、加熱工程に際しては、成形材料の表面(最外層)が優先して加熱されることから、成形材料の厚み方向の中心は見かけ上の断熱状態となる。これにより、該表面は雰囲気とのバランスにより一定の温度以上には加熱されにくいものの、厚み方向の中心部分は、加えられたエネルギー量に比例して温度上昇を続けることになる。成形材料は、長時間、高エネルギー下で、加熱されると熱可塑性樹脂の分解温度以上となってしまうため、成形性に劣ってしまう。一方、熱可塑性樹脂の溶融粘度は低下するため、成形型への賦形成は向上する傾向にある。   In other words, this spring back represents an increase in the amount of voids in the molding material, and in the heating process, the surface of the molding material (outermost layer) is preferentially heated, so the thickness direction of the molding material The center of is apparently insulative. Thus, although the surface is difficult to be heated above a certain temperature due to the balance with the atmosphere, the central portion in the thickness direction continues to rise in proportion to the amount of energy applied. When the molding material is heated under high energy for a long time, it becomes higher than the decomposition temperature of the thermoplastic resin, so that the moldability is inferior. On the other hand, since the melt viscosity of the thermoplastic resin is lowered, the formation of the molding die tends to be improved.

そこで、工程(I)においては、該成形材料の図4−aおよび図4−bに示す最外層の温度(A)(4)と、該成形材料の厚み方向の中心の温度(B)(5)の温度差(ΔT=B−A)が20℃以上、100℃以下の範囲内となる温度に加熱をすることを必須としている。かかる温度差(ΔT=B−A)は、図1に示すように、成形材料の厚み方向の中心温度(B)が最外層の温度(A)を上回る温度である必要があり、その差を表す(ΔT)を、20℃以上、100℃以下とすることにより、加熱された成形材料が成形型との熱交換および加熱装置内の雰囲気温度の影響を受け、工程(II)、工程(III)のいずれかにおいて、賦型よりも先に成形材料を構成する熱可塑性樹脂が固化してしまい、得ようとする形状に賦型できなくなってしまう、という問題を解決できるのである。   Therefore, in step (I), the temperature (A) (4) of the outermost layer shown in FIGS. 4-a and 4-b of the molding material and the temperature (B) ( It is essential that the temperature difference (ΔT = B−A) in 5) is heated to a temperature in the range of 20 ° C. or more and 100 ° C. or less. The temperature difference (ΔT = B−A) needs to be a temperature at which the central temperature (B) in the thickness direction of the molding material exceeds the temperature (A) of the outermost layer, as shown in FIG. By setting (ΔT) to be 20 ° C. or more and 100 ° C. or less, the heated molding material is affected by heat exchange with the mold and the ambient temperature in the heating apparatus, and the process (II) and the process (III In any case, the problem that the thermoplastic resin constituting the molding material is solidified prior to molding and cannot be molded into the desired shape can be solved.

すなわち、成形材料の表面は成形型と最初に接触するため、成形材料は成形型との熱交換により優先的、かつ、高速に固化してしまい、成形材料の流動および変形が困難になってしまう。言い換えれば、ΔTがかかる範囲に含まれない場合、成形材料の賦形性が劣ってしまうこととなるため、ΔTをかかる範囲内とすることによって、この流動、変形可能な状態を維持することが、賦形性向上のポイントとなるのである。   That is, since the surface of the molding material first comes into contact with the mold, the molding material is preferentially solidified at a high speed due to heat exchange with the mold, making it difficult to flow and deform the molding material. . In other words, if ΔT is not included in such a range, the molding material will be inferior in shape. Therefore, by maintaining ΔT within this range, this fluid and deformable state can be maintained. This is a point for improving the formability.

一方、プレス成形方法のなかでも、強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料では、金型プレス法を用い、予め、成形型を熱可塑性樹脂の可塑化温度以上に昇温しておき、その加熱された成形型内に成形材料を配置し、型締めにより加圧し、ついでその状態を維持しながら成形型を冷却し成形体を得る方法や、予め、成形材料を型内に配置しておき、型締めとともに加圧、加熱をおこない、次いで型締めをおこなったまま、成形型の冷却により該成形材料の冷却をおこない成形体を得る方法、いわゆるホットプレス法がある。このホットプレス方法によれば、成形品の賦形性や表面外観が優れることは広く知られており、理想的な成形方法といえる。しかしながら、例えば、ポリアミド系樹脂を用いた成形材料をホットプレス法により賦型させるためには、成形型を230〜280℃まで加熱した後、成形型に成形材料を配置し、型締めを行い、賦型が完了した後、成形型を160℃以下まで冷却させなければならないため、生産速度や生産サイクルの点で本発明を凌ぐ効果は達成されない。   On the other hand, among the press molding methods, for molding materials composed of reinforcing fibers and thermoplastic resins, the mold press method is used to raise the temperature of the molding die to a temperature equal to or higher than the plasticizing temperature of the thermoplastic resin in advance. The molding material is placed in the formed mold, pressed by clamping, and then the mold is cooled while maintaining the state, or the molding material is placed in the mold in advance, There is a so-called hot press method in which pressurization and heating are performed together with mold clamping, and then the molding material is cooled by cooling the mold while the mold is clamped. According to this hot pressing method, it is widely known that the shapeability and surface appearance of a molded product are excellent, and it can be said to be an ideal molding method. However, for example, in order to mold a molding material using a polyamide-based resin by a hot press method, after the molding die is heated to 230 to 280 ° C., the molding material is placed in the molding die, and the mold is clamped. After the molding is completed, the mold must be cooled to 160 ° C. or lower, so that the advantages over the present invention are not achieved in terms of production speed and production cycle.

ここで、該成形材料を構成する熱可塑性樹脂の可塑化温度とは、DSC(Differntial Scanning Calorimetry)により求めことができる。昇温速度10℃/minで測定し、得られたDSC曲線における融解ピークのピークトップを可塑化温度とする。   Here, the plasticizing temperature of the thermoplastic resin constituting the molding material can be determined by DSC (Differential Scanning Calibration). The measurement is performed at a temperature rising rate of 10 ° C./min, and the peak top of the melting peak in the obtained DSC curve is defined as the plasticization temperature.

工程(II)は、可塑化温度まで加熱せしめた成形材料を搬送し、解放された成形型の下型へ配置をする工程である。工程(II)は、可塑化温度まで加熱せしめた成形材料を搬送し、解放された成形型へ配置する工程である。加熱された成形材料は人手、ロボットなどで搬送し、解放された成形型へ配置される。搬送に際しては、作業上の安全面や、プレス成形が行われる成形型への成形材料の配置精度の観点から、適宜、人手やロボットが選択される。   Step (II) is a step of conveying the molding material heated to the plasticizing temperature and placing it on the lower mold of the released molding die. Step (II) is a step of conveying the molding material heated to the plasticizing temperature and placing it in the released mold. The heated molding material is conveyed manually or by a robot and placed in the released mold. When transporting, a manpower or a robot is appropriately selected from the viewpoint of work safety and placement accuracy of a molding material on a molding die in which press molding is performed.

工程(III)は、成形型を型締めすることにより成形材料を加圧冷却し、成形品を得る工程である。工程(III)は、成形型を型締めすることにより、可塑化温度まで加熱せしめた成形材料を加圧冷却する工程である。加圧冷却する工程には、プレス成形が用いられ、その種類は得られる成形体に応じ選択が可能である。ここで、プレス成形とは、加工機械および型、工具等を用いて金属、プラスチック材料、セラミックス材料などに例示される各種材料に曲げ、剪断、圧縮等の変形を与えて成形体を得る方法であるが、その成形形態として絞り、深絞り、フランジ、コールゲート、エッジカーリング、型打ちなどが例示される。また、プレス成形の方法としては、型を用いて成形をおこなう金型プレス法、ラバープレス法(静水圧成形法)などが例示される。上記プレス成形の方法のなかでも、成形圧力、温度の自由度の観点から、金属製の型を用いて成形をおこなう金型プレス法を好ましく用いることができる。   Step (III) is a step of obtaining a molded product by pressure-cooling the molding material by clamping the molding die. Step (III) is a step of pressurizing and cooling the molding material heated to the plasticizing temperature by clamping the mold. In the step of pressure cooling, press molding is used, and the type can be selected according to the obtained molded body. Here, press molding is a method of obtaining a molded body by applying deformations such as bending, shearing, and compression to various materials exemplified by metals, plastic materials, ceramic materials, etc. using a processing machine, a mold, a tool, and the like. However, examples of the forming form include drawing, deep drawing, flange, call gate, edge curling, and stamping. Examples of the press molding method include a mold pressing method in which molding is performed using a mold, a rubber press method (hydrostatic pressure molding method), and the like. Among the above press molding methods, a mold press method in which molding is performed using a metal mold can be preferably used from the viewpoint of flexibility in molding pressure and temperature.

工程(IV)は、冷却後、成形型を解放し、成形型から成形品を取り出す工程である。   Step (IV) is a step of releasing the mold after cooling and taking out the molded product from the mold.

本発明において、前記工程(I)で成形材料を加熱するに際し、該成形材料の加熱前の厚み(tb)(図2に例示)と加熱後の厚み(ta)(図2に例示)の差(ta/tb)が2〜10倍になるまで、加熱装置内にて加熱する工程を含むことが、前述したスプリングバックのコントロールにより、本発明の効果を最大限に活用でき、賦形性および成形体の表面外観を向上させるという点から必要とされる。特に(ta/tb)が2〜5倍の範囲内であることが、後の工程(II)である搬送工程が簡便になることから好ましい。 In the present invention, when the molding material is heated in the step (I), the difference between the thickness (tb) of the molding material before heating (illustrated in FIG. 2) and the thickness after heating (ta) (illustrated in FIG. 2) By including the step of heating in the heating device until (ta / tb) becomes 2 to 10 times, the effect of the present invention can be maximally utilized by the above-described control of the spring back, and the shapeability and It is required from the viewpoint of improving the surface appearance of the molded body. In particular, it is preferable that (ta / tb) is in the range of 2 to 5 times since the transporting step, which is the later step (II), becomes simple.

前記工程(I)においては、成形材料が加熱される前段階の該成形材料の厚みが1〜10mmの範囲内であることが、加熱の時間を短時間化することができるため好ましい。とりわけ好ましくは、加熱状態の安定性と工程時間のバランスから1〜5mmの範囲内である。   In the step (I), it is preferable that the thickness of the molding material before the molding material is heated is in the range of 1 to 10 mm because the heating time can be shortened. Especially preferably, it exists in the range of 1-5 mm from stability of a heating state, and the balance of process time.

前記工程(II)において、図3に示すように前記工程(III)で得られる成形体厚みの50%を越える厚みとなる成形材料を2対同時に搬送することが、加熱装置から成形型への搬送作業の簡便さ、搬送装置の能力を最低限に押さえることができるため、作業性、経済性の観点から好ましい。   In the step (II), as shown in FIG. 3, two pairs of molding materials having a thickness exceeding 50% of the thickness of the molded body obtained in the step (III) can be transferred simultaneously from the heating device to the mold. This is preferable from the viewpoints of workability and economical efficiency because the carrying work can be simplified and the ability of the carrying device can be minimized.

前記工程(III)において、成形品を形成する成形型の凹部のキャビティの投影面積にかかる加圧力が10〜50MPaの範囲内であることが可塑化した成形材料の賦形のしやすさや、成形体の厚み制御のしやすさの観点から好ましい。とりわけ、15MPa〜30MPaの範囲内がプレス成形機の設備コストの観点から好ましい。ここで、成形型(a)の凹部のキャビティの投影面積とは、図9の8に示すように成形型の開閉方向からみた2次元での平面積であって、キャビティが複雑な凹凸形状を有している場合は、実成形品の展開面積より小さくなる。   In the step (III), it is easy to form a molding material that is plasticized so that the pressure applied to the projected area of the cavity of the concave portion of the molding die forming the molded product is within a range of 10 to 50 MPa, molding This is preferable from the viewpoint of ease of body thickness control. In particular, the range of 15 MPa to 30 MPa is preferable from the viewpoint of the equipment cost of the press molding machine. Here, the projected area of the cavity of the concave portion of the mold (a) is a two-dimensional flat area viewed from the opening and closing direction of the mold as shown in 8 of FIG. When it has, it becomes smaller than the development area of an actual molded product.

前記工程(III)〜(IV)において、成形型の温度が成形材料を構成する熱可塑性樹脂の固化温度より20℃〜100℃低い温度の範囲内で行われることが可塑化した成形材料の賦形のしやすさや、成形体の表面外観の観点から好ましい。例えば、マトリックス樹脂(成分(B))としてポリアミド6樹脂を用いる場合は、120℃〜160℃の範囲内、ポリプロピレン樹脂を用いる場合は80℃〜120℃の範囲内が好ましい態様として例示出来る。   In the steps (III) to (IV), the plasticizing molding material should be applied in such a manner that the temperature of the molding die is 20 ° C. to 100 ° C. lower than the solidification temperature of the thermoplastic resin constituting the molding material. It is preferable from the viewpoint of ease of shape and surface appearance of the molded body. For example, when a polyamide 6 resin is used as the matrix resin (component (B)), a preferable range is within the range of 120 ° C. to 160 ° C., and when a polypropylene resin is used, a preferable range is within the range of 80 ° C. to 120 ° C.

さらに、本発明のプレス成形方法は工程(III)と工程(IV)の間に、さらに、工程(IV)を補助する目的で、エジェクタを動作させる工程が含まれていた場合、成形作業の簡素化、成形トラブルなどを防止できるという点で好ましい。また、エジェクタは、圧縮空気をブローする方式、機械的な構造部材により突き上げる方式のいずれも好ましく用いることができる。   Further, the press molding method of the present invention can simplify the molding operation when the step of operating the ejector is included between the steps (III) and (IV) for the purpose of assisting the step (IV). It is preferable in that it can prevent troubles in forming and molding. In addition, the ejector can be preferably used by either a method of blowing compressed air or a method of pushing up by a mechanical structural member.

かかる強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料とは、強化繊維で補強された熱可塑性樹脂であれば特に制限されず、例えば、複数本のストランド状強化繊維に針を突き刺し、互いに繊維を絡まり合わせたマット状ストランド強化繊維に熱可塑性樹脂を積層し、これを加熱、加圧して得られる成形材料、強化繊維束に溶融熱可塑性樹脂を付着させ、加圧して得られる成形材料、強化繊維のみ、あるいは粉末形状、繊維形状の熱可塑性樹脂を分散させ、これを加熱、加圧して得られる成形材料。強化繊維と粉末形状、繊維形状の熱可塑性樹脂を水中に分散、混合した懸濁液から抄造して得られる不織材料を加熱、加圧して得られる成形材料、強化繊維のみを水中に分散した懸濁液から抄造して得られる不織材料に粉末形状、繊維形状、フィルム形状、不織布形状の熱可塑性樹脂を加熱、加圧して、抄造して得られた該強化繊維の不織布材料に該熱可塑性樹脂を接着してなる成形材料などの公知の成形材料が挙げられる。これらのなかでも、該強化繊維の不織布材料に該熱可塑性樹脂を接着してなる成形材料が、強化繊維の分散性および熱可塑性樹脂の形態の自由性や、製造方法の経済性の観点から好ましく用いることができる。   The molding material composed of the reinforcing fiber and the thermoplastic resin is not particularly limited as long as it is a thermoplastic resin reinforced with the reinforcing fiber. For example, a plurality of strand-shaped reinforcing fibers are pierced with a needle and the fibers are entangled with each other. Laminated mat-like strand reinforced fiber is laminated with a thermoplastic resin, molding material obtained by heating and pressurizing this, molten thermoplastic resin is attached to the reinforcing fiber bundle, molding material obtained by pressing, only reinforcing fiber, Or the molding material obtained by disperse | distributing the thermoplastic resin of a powder form and a fiber form, and heating and pressing this. Reinforced fibers, powdered and fiber-shaped thermoplastic resin are dispersed in water, and a non-woven material obtained by making a paper from a mixed suspension is heated and pressed to form a molding material. Only reinforcing fibers are dispersed in water. A nonwoven material obtained by paper-making from a suspension is heated and pressed with a thermoplastic resin in the form of powder, fiber, film or nonwoven fabric, and the heat is applied to the nonwoven material of the reinforcing fiber obtained by paper-making. A known molding material such as a molding material formed by adhering a plastic resin can be used. Among these, a molding material obtained by adhering the thermoplastic resin to the nonwoven material of the reinforcing fiber is preferable from the viewpoints of dispersibility of the reinforcing fiber and freedom of the form of the thermoplastic resin, and economics of the manufacturing method. Can be used.

また、前記成分(a)は、強化繊維による補強効果が大きく期待できる炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、鉱物繊維から選択される少なくとも1種であることが好ましく、ガラス繊維は低コストで、炭素繊維は高い補強効果が得られるためさらに好ましく、とりわけ好ましくは、強化繊維による熱可塑性樹脂への補強効果が大きい炭素繊維である。   The component (a) is preferably at least one selected from carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, and mineral fiber, which can be expected to have a great reinforcing effect by the reinforcing fiber. The fiber is more preferable because a high reinforcing effect can be obtained, and carbon fiber having a large reinforcing effect on the thermoplastic resin by the reinforcing fiber is particularly preferable.

さらに、該成分(a)は、25〜80質量%の割合で含有されていることが好ましい。本発明により得られる成形体の力学特性を鑑みると、30〜75質量%の割合で含有されていることがさらに好ましく、35〜70質量%の割合で含有されていることがとりわけ好ましい。炭素繊維の質量含有量が25質量%以上であることにより、本発明のプレス成形方法により得られる成形体の強化繊維による補強効果が発現するため、構造部材として用いた場合に必要な曲げ強度を発揮できる。また、炭素繊維の質量含有率が80質量%以下であることにより、強化繊維と熱可塑性樹脂の該繊維間への熱可塑性樹脂の含浸を満たすことができ、成形性が確保できる。   Furthermore, it is preferable that this component (a) is contained in the ratio of 25-80 mass%. In view of the mechanical properties of the molded article obtained by the present invention, it is more preferably contained in a proportion of 30 to 75 mass%, particularly preferably 35 to 70 mass%. When the mass content of the carbon fiber is 25% by mass or more, the reinforcing effect of the reinforcing fiber of the molded body obtained by the press molding method of the present invention is exhibited, so that the bending strength required when used as a structural member is obtained. Can demonstrate. Moreover, when the mass content of the carbon fiber is 80% by mass or less, the impregnation of the thermoplastic resin between the reinforcing fiber and the thermoplastic resin can be satisfied, and the moldability can be secured.

さらに、前記成分(a)の質量平均繊維長が1〜50mmであることが好ましい。強化繊維の質量平均繊維長は、より好ましくは1.5〜26mmであり、さらに好ましくは2〜6.5mmである。強化繊維の質量平均繊維長が1mmより長いと、繊維補強効果が大きく、構造部材として使用する際に好適である。また、強化繊維の質量平均繊維長が50mmより短いと、該強化繊維の絡み合いによる立体障害を小さくすることができるため、本発明のプレス成形方法より得られる成形体内に欠点の発生を抑えることができるため好ましい。また、強化繊維の平均繊維径は特に限定されないが、得られる成形品の力学特性と表面外観の観点から、1〜20μmの範囲内であることが好ましく、3〜15μmの範囲内であることがより好ましい。   Furthermore, it is preferable that the mass average fiber length of the said component (a) is 1-50 mm. The mass average fiber length of the reinforcing fibers is more preferably 1.5 to 26 mm, and further preferably 2 to 6.5 mm. When the mass average fiber length of the reinforcing fiber is longer than 1 mm, the fiber reinforcing effect is large, which is suitable for use as a structural member. Further, when the mass average fiber length of the reinforcing fibers is shorter than 50 mm, the steric hindrance due to the entanglement of the reinforcing fibers can be reduced, so that the occurrence of defects in the molded body obtained by the press molding method of the present invention can be suppressed. This is preferable because it is possible. The average fiber diameter of the reinforcing fibers is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 20 μm and in the range of 3 to 15 μm from the viewpoint of mechanical properties and surface appearance of the obtained molded product. More preferred.

強化繊維は、複数の強化繊維の単糸が合わさった強化繊維束として含まれていても良い。この場合、強化繊維束の単糸数には、特に制限はなく、100〜350,000本の範囲内で使用することができ、とりわけ1,000〜250,000本の範囲内で使用することが好ましい。また強化繊維の生産性の観点からは、単糸数が多いものが好ましく、20,000〜100,000本の範囲内で使用することが好ましい。強化繊維が強化繊維束として含まれる場合には、強化繊維束に集束性をもたせ、取り扱い性を高めるためにウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂などの組成物を適宜付与したものであってもよい。さらに、繊維強化熱可塑性樹脂組成物中で強化繊維の分散を良好にするために、強化繊維束をカットしたものを用いても良い。また、強化繊維の形態は、力学的に等方性を有するものを得る観点からは、強化繊維がランダムに配向したウェブまたはマット状のシート形態をとることも好ましい。   The reinforcing fiber may be included as a reinforcing fiber bundle in which single yarns of a plurality of reinforcing fibers are combined. In this case, the number of single yarns of the reinforcing fiber bundle is not particularly limited, and can be used within the range of 100 to 350,000, and particularly within the range of 1,000 to 250,000. preferable. Further, from the viewpoint of productivity of reinforcing fibers, those having a large number of single yarns are preferable, and it is preferable to use them within a range of 20,000 to 100,000. When reinforcing fibers are included as reinforcing fiber bundles, a composition such as urethane resin, polyamide resin, epoxy resin, acrylic resin, etc., is given as appropriate in order to give the reinforcing fiber bundle a converging property and improve handling. It may be what you did. Furthermore, in order to make dispersion | distribution of a reinforced fiber favorable in a fiber reinforced thermoplastic resin composition, you may use what cut the reinforced fiber bundle. In addition, the reinforcing fiber is preferably in the form of a web or mat-like sheet in which reinforcing fibers are randomly oriented from the viewpoint of obtaining a mechanically isotropic fiber.

また、前記成分(b)は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリエステル等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等のポリオレフィンや、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルニトリル、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、液晶ポリマーなどの結晶性樹脂、スチレン系樹脂の他や、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンエーテル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリレートなどの非晶性樹脂、その他、フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、更にポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系、およびアクリロニトリル系等の熱可塑エラストマー等や、これらの共重合体および変性体等から選ばれる熱可塑性樹脂が挙げられる。本発明においては、これらの少なくとも1種を熱可塑性樹脂として採用することができる。好ましくは、経済性の観点から、前記成分(b)は、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂およびポリアセタール樹脂の群より選択される少なくとも1つの熱可塑性樹脂であり、さらに好ましくは、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂から選択される少なくとも1種である。これは、強化繊維間へ熱可塑性樹脂を含浸させる成形性の観点からである。   The component (b) includes, for example, polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and liquid crystal polyester, polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polybutylene, polyoxymethylene, polyamide, Fluorine resins such as polyphenylene sulfide, polyketone, polyetherketone, polyetheretherketone, polyetherketoneketone, polyethernitrile, polytetrafluoroethylene, crystalline resins such as liquid crystal polymer, styrene resin, polycarbonate, Polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyphenylene ether, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polysulfone, polyether Amorphous resins such as rusulphone, polyarylate, phenolic resin, phenoxy resin, polystyrene, polyolefin, polyurethane, polyester, polyamide, polybutadiene, polyisoprene, fluorine, acrylonitrile, etc. And thermoplastic resins selected from these copolymers and modified products. In the present invention, at least one of these can be employed as the thermoplastic resin. Preferably, from the economical viewpoint, the component (b) is a polycarbonate resin, a styrene resin, a polyamide resin, a polyester resin, a polyphenylene sulfide resin, a modified polyphenylene ether resin, a polyetherimide resin, a polyolefin resin, or a polyacetal resin. It is at least one thermoplastic resin selected from the group, and more preferably at least one selected from polyolefin resins, polyamide resins, polyester resins, and polyetherimide resins. This is from the viewpoint of moldability in which a thermoplastic resin is impregnated between the reinforcing fibers.

さらに、前記成分(b)の配合量は、20〜75質量%の割合であることが好ましい。上記強化繊維の含有量の観点と同様に、25〜70質量%の割合で含有されていることがさらに好ましく、30〜65質量%の割合で含有されていることがとりわけ好ましい。   Furthermore, it is preferable that the compounding quantity of the said component (b) is a ratio of 20-75 mass%. Like the viewpoint of the content of the reinforcing fiber, it is more preferably contained in a proportion of 25 to 70 mass%, particularly preferably 30 to 65 mass%.

また、上記成分(b)については、必要に応じて上記した熱可塑性樹脂の混合物あるいはこれらの熱可塑性樹脂を使用したポリマーアロイおよびこれらの変性物を挙げることができ、本発明において熱可塑性樹脂とはこれらを全て包含するものである。このような熱可塑性樹脂中には安定剤、顔料、充填剤などの通常配合される各種の配合剤が任意に含まれていてもよい。   In addition, the component (b) can include a mixture of the above-described thermoplastic resins or a polymer alloy using these thermoplastic resins and a modified product thereof, if necessary. Includes all of these. Such thermoplastic resins may optionally contain various compounding agents that are usually compounded, such as stabilizers, pigments, and fillers.

本発明のプレス成形方法より得られた成形体は、種々の用途に展開できる。特にインストルメントパネル、ドアビーム、アンダーカバー、ランプハウジング、ペダルハウジング、ラジエータサポート、スペアタイヤカバー、フロントエンドなどの各種モジュール等の自動車・二輪車用部品、ノートパソコン、携帯電話、デジタルスチルカメラ、PDA、プラズマディスプレーなどの電気・電子部品、電話、ファクシミリ、VTR、コピー機、テレビ、電子レンジ、音響機器、トイレタリー用品、レーザーディスク、冷蔵庫、エアコンなどの家庭・事務電気製品部品、土木・建築用部品、航空機用部品等の各種用途に用いることができ、なかでも電子機器部品、自動車部品により好ましく用いられる。   The molded body obtained by the press molding method of the present invention can be developed for various uses. Parts for automobiles and motorcycles such as various modules such as instrument panels, door beams, under covers, lamp housings, pedal housings, radiator supports, spare tire covers, front ends, notebook computers, mobile phones, digital still cameras, PDAs, plasmas Electrical and electronic parts such as displays, telephones, facsimiles, VTRs, photocopiers, televisions, microwave ovens, audio equipment, toiletries, laser discs, refrigerators, air conditioners and other household and office electrical parts, civil engineering and construction parts, aircraft It can be used for various applications such as automotive parts, and is particularly preferably used for electronic equipment parts and automobile parts.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例に用いた原料は以下のとおりである。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, the raw material used for the Example is as follows.

(参考例1)
成分(a)強化繊維(PAN系炭素繊維)
強化繊維であるPAN系炭素繊維は、下記のようにして製造した。
(Reference Example 1)
Component (a) Reinforcing fiber (PAN-based carbon fiber)
The PAN-based carbon fiber that is a reinforcing fiber was produced as follows.

アクリロニトリル(AN)99.4モル%とメタクリル酸0.6モル%からなる共重合体を用いて、乾湿式紡糸方法により単繊維デニール1d、フィラメント数24,000のアクリル系繊維束を得た。得られたアクリル系繊維束を240〜280℃の温度の空気中で、延伸比1.05で加熱し、耐炎化繊維に転換し、次いで窒素雰囲気中300〜900℃の温度領域での昇温速度を200℃/分とし10%の延伸を行った後、1,300℃の温度まで昇温し焼成した。この炭素繊維束に硫酸を電解質とした水溶液で、炭素繊維1gあたり3クーロンの電解表面処理を行い、120℃の温度の加熱空気中で乾燥しPAN系炭素繊維束を得た。
総フィラメント数:24,000本
単繊維直径:7μm
単位長さ当たりの質量:0.8g/m
比重:1.8g/cm
引張強度(注1):4.2GPa
引張弾性率(注2):230GPa。
Using a copolymer composed of 99.4 mol% of acrylonitrile (AN) and 0.6 mol% of methacrylic acid, an acrylic fiber bundle having a single fiber denier 1d and a filament number of 24,000 was obtained by a dry and wet spinning method. The obtained acrylic fiber bundle is heated at a draw ratio of 1.05 in air at a temperature of 240 to 280 ° C., converted to flame-resistant fiber, and then heated in a temperature range of 300 to 900 ° C. in a nitrogen atmosphere. After 10% stretching at a rate of 200 ° C./min, the temperature was raised to a temperature of 1,300 ° C. and fired. This carbon fiber bundle was subjected to an electrolytic surface treatment of 3 coulombs per gram of carbon fiber with an aqueous solution containing sulfuric acid as an electrolyte, and dried in heated air at a temperature of 120 ° C. to obtain a PAN-based carbon fiber bundle.
Total number of filaments: 24,000 Single fiber diameter: 7 μm
Mass per unit length: 0.8 g / m
Specific gravity: 1.8 g / cm 3
Tensile strength (Note 1): 4.2 GPa
Tensile modulus (Note 2): 230 GPa.

(注1)引張強度、(注2)引張弾性率の測定条件
日本工業規格(JIS)−R−7601「樹脂含浸ストランド試験法」に記載された手法により、求めた。ただし、測定する炭素繊維の樹脂含浸ストランドは、“BAKELITE”(登録商標)ERL4221(100質量部)/3フッ化ホウ素モノエチルアミン(3質量部)/アセトン(4質量部)を、炭素繊維に含浸させ、130℃、30分で硬化させて形成した。また、ストランドの測定本数は、6本とし、各測定結果の平均値を、その炭素繊維の引張強度、引張弾性率とした。
(Note 1) Tensile strength, (Note 2) Tensile modulus measurement conditions It was determined by the technique described in Japanese Industrial Standard (JIS) -R-7601 “Resin Impregnated Strand Test Method”. However, the resin-impregnated strand of carbon fiber to be measured is impregnated with “BAKELITE” (registered trademark) ERL 4221 (100 parts by mass) / 3 boron fluoride monoethylamine (3 parts by mass) / acetone (4 parts by mass). And cured at 130 ° C. for 30 minutes. The number of strands measured was 6, and the average value of each measurement result was the tensile strength and tensile modulus of the carbon fiber.

(参考例2)
成分(b−1)熱可塑性樹脂としてポリアミド6樹脂(東レ(株)製、“アミラン(登録商標)”CM1001、比重:1.13、可塑化温度:225℃)を用いた。
(Reference Example 2)
As the component (b-1) thermoplastic resin, polyamide 6 resin (manufactured by Toray Industries, Inc., “Amilan (registered trademark)” CM1001, specific gravity: 1.13, plasticization temperature: 225 ° C.) was used.

240℃の温度に加熱された上下の熱盤面から構成される油圧式プレス機の熱盤面間に、離型シートとしてテフロン(登録商標)シート(厚さ1mm)を用い、ポリアミド6樹脂を挟み込むように配置した。ポリアミド6樹脂を投入し、偏りが無いように配置した。ついで、3MPaでプレスした。次に、30℃の温度に温度制御された、上下の熱盤面から構成される油圧式プレス機の冷却盤間に配置し、3MPaで冷却プレスし、長さ1000mm、幅1000mm、厚み0.1mmのポリアミドフィルム(以下PAと略す)を得た。   Use a Teflon (registered trademark) sheet (thickness 1 mm) as a release sheet between the hot platen surfaces of a hydraulic press machine composed of upper and lower hot platen surfaces heated to 240 ° C., and sandwich the polyamide 6 resin. Arranged. Polyamide 6 resin was added and arranged so that there was no bias. Then, it was pressed at 3 MPa. Next, it is placed between the cooling plates of a hydraulic press machine composed of upper and lower hot plate surfaces controlled to a temperature of 30 ° C., cooled at 3 MPa, and has a length of 1000 mm, a width of 1000 mm, and a thickness of 0.1 mm. A polyamide film (hereinafter abbreviated as PA) was obtained.

(参考例3)
成分(b−2)熱可塑性樹脂として未変性ポリプロピレン樹脂、(プライムポリマー(株)製、“プライムポリプロ(登録商標)”J105G、比重:0.91、可塑化温度:160℃)を用いた。
(Reference Example 3)
As the component (b-2) thermoplastic resin, an unmodified polypropylene resin (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., “Prime Polypro (registered trademark)” J105G, specific gravity: 0.91, plasticizing temperature: 160 ° C.) was used.

200℃の温度に加熱された上下の熱盤面から構成される油圧式プレス機の熱盤面間に、離型シートとしてテフロン(登録商標)シート(厚さ1mm)を用い、ポリプロピレン樹脂を挟み込むように配置した。ポリプロピレン樹脂を投入し、偏りが無いように配置した。ついで、3MPaでプレスした。次に、30℃の温度に温度制御された、上下の熱盤面から構成される油圧式プレス機の冷却盤間に配置し、3MPaで冷却プレスし、長さ1000mm、幅1000mm、厚み0.13mmのポリプロピレンフィルム(以下PPと略す)を得た。   Use a Teflon (registered trademark) sheet (thickness 1 mm) as a release sheet between the hot platen surfaces of a hydraulic press machine composed of upper and lower hot platen surfaces heated to 200 ° C., and sandwich polypropylene resin between them. Arranged. Polypropylene resin was added and arranged so that there was no bias. Then, it was pressed at 3 MPa. Next, it is placed between cooling plates of a hydraulic press machine composed of upper and lower hot plate surfaces controlled to a temperature of 30 ° C., and is cooled and pressed at 3 MPa, and has a length of 1000 mm, a width of 1000 mm, and a thickness of 0.13 mm. Of polypropylene film (hereinafter abbreviated as PP).

(参考例4)
成分(a)として、参考例1で得られた炭素繊維連続束を、カートリッジカッターでカットし、繊維長6.4mmのチョップド糸を得た。界面活性剤(和光純薬工業(株)社製、「n−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム」(製品名)の1.5wt%水溶液100リットルを攪拌し、予め泡立てた分散液を作製した。この分散液に、得られたチョップド糸100gを投入し、10分間撹拌した後、長さ1000mm×幅1000mmの抄紙面を有する抄紙機に流し込み、吸引により脱水して、その後、150℃の温度で2時間乾燥し、炭素繊維からなる不織布(以下CFと略す)を得た。
(Reference Example 4)
As a component (a), the carbon fiber continuous bundle obtained in Reference Example 1 was cut with a cartridge cutter to obtain a chopped yarn having a fiber length of 6.4 mm. Surfactant (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., “Sodium n-dodecylbenzenesulfonate” (product name), 100 liters of a 1.5 wt% aqueous solution was stirred to prepare a pre-foamed dispersion. 100 g of the chopped yarn obtained was put into the liquid, stirred for 10 minutes, then poured into a paper machine having a paper surface of 1000 mm length × width 1000 mm, dehydrated by suction, and then at a temperature of 150 ° C. for 2 hours. It dried and obtained the nonwoven fabric (henceforth CF) which consists of carbon fibers.

(参考例5)
参考例4で得られた炭素繊維からなる不織布1枚を、参考例2で得られたPAを前記炭素繊維からなる不織布の両面に1枚ずつ挟み込み、[PA/CF/PA]の構成のシートとした。また、離型シートとしてテフロン(登録商標)シート(厚さ1mm)を用い、該シートを挟み込むように配置した。ついで、240℃の温度に加熱された上下の熱盤面から構成される油圧式プレス機の熱盤面間に配置し、5MPaでプレスした。次に、30℃の温度に温度制御された冷却盤間に配置し、5MPaで冷却プレスし、長さ1000mm、幅1000mm、厚み0.26mmの強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料を得た。
(Reference Example 5)
One non-woven fabric made of carbon fiber obtained in Reference Example 4 and one sheet of PA obtained in Reference Example 2 are sandwiched between both sides of the non-woven fabric made of carbon fiber, and the sheet has a configuration of [PA / CF / PA]. It was. Further, a Teflon (registered trademark) sheet (thickness: 1 mm) was used as the release sheet, and the sheet was disposed so as to be sandwiched. Subsequently, it arrange | positioned between the hot platen surfaces of the hydraulic press machine comprised from the upper and lower hot platen surface heated to the temperature of 240 degreeC, and pressed at 5 MPa. Next, it was placed between cooling plates controlled at a temperature of 30 ° C. and cooled and pressed at 5 MPa to obtain a molding material composed of reinforcing fibers having a length of 1000 mm, a width of 1000 mm, and a thickness of 0.26 mm and a thermoplastic resin. .

(参考例6)
参考例4で得られた炭素繊維からなる不織布1枚を、参考例3で得られたPPを前記炭素繊維からなる不織布の両面に挟み込み、[PP/CF/PP]の構成のシートとした。また、離型シートとしてテフロン(登録商標)シート(厚さ1mm)を用い、該シートを挟み込むように配置した。ついで、200℃の温度に加熱された上下の熱盤面から構成される油圧式プレス機の熱盤面間に配置し、5MPaでプレスした。次に、30℃の温度に温度制御された冷却盤間に配置し、5MPaで冷却プレスし、長さ1000mm、幅1000mm、厚み0.31mmの強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料を得た。
(Reference Example 6)
One non-woven fabric made of carbon fiber obtained in Reference Example 4 was sandwiched between both sides of the non-woven fabric made of carbon fiber and PP obtained in Reference Example 3 to obtain a sheet having a structure of [PP / CF / PP]. Further, a Teflon (registered trademark) sheet (thickness: 1 mm) was used as the release sheet, and the sheet was disposed so as to be sandwiched. Subsequently, it arrange | positioned between the hot platen surfaces of the hydraulic press machine comprised from the upper and lower hot platen surface heated to the temperature of 200 degreeC, and pressed at 5 MPa. Next, it was placed between cooling plates controlled at a temperature of 30 ° C. and cooled and pressed at 5 MPa to obtain a molding material composed of reinforcing fibers and a thermoplastic resin having a length of 1000 mm, a width of 1000 mm, and a thickness of 0.31 mm. .

(参考例7)
工程(I)における、成形材料の温度測定は以下の条件で測定した。
(Reference Example 7)
In the step (I), the temperature of the molding material was measured under the following conditions.

図4−aおよび図4−bに示すように、成形材料の中心点4を最外層Aとし、成形材料の厚み方向の中心点5を厚み方向の中心層Bとした。計測はKタイプの熱電対を用い、キーエンス社製データロガー“NR600”を用い、1秒間隔で計測をおこなった。K熱電対は成形材料に挟み込み、温度測定中にはずれてしまわない様に注意深く、加熱装置内に配置した。   4-a and 4-b, the center point 4 of the molding material was the outermost layer A, and the center point 5 in the thickness direction of the molding material was the center layer B in the thickness direction. The measurement was performed at 1 second intervals using a K-type thermocouple and a Keyence data logger “NR600”. The K thermocouple was sandwiched between molding materials and carefully placed in a heating device so as not to be displaced during temperature measurement.

(参考例8)
工程(I)における、成形材料の見かけ上の厚み変化は以下の様に測定した。
(Reference Example 8)
The apparent thickness change of the molding material in step (I) was measured as follows.

成形材料の加熱前の厚みをマイクロメータにて測定し(tb)とした。また、加熱後の成形材料をとりだし、室温、無荷重にて十分に冷却した後、厚みをマイクロメータにて測定し(ta)とした。見かけ上の厚み変化の倍数は左式を用い(ta/tb)とした。   The thickness of the molding material before heating was measured with a micrometer to obtain (tb). Further, the molding material after heating was taken out and sufficiently cooled at room temperature and no load, and then the thickness was measured with a micrometer (ta). The multiple of the apparent change in thickness was the left equation (ta / tb).

ここで、実施例、比較例により得られる成形体の評価基準を以下に記す。   Here, the evaluation criteria of the molded bodies obtained by Examples and Comparative Examples are described below.

(評価1)表面外観の評価
プレス成形方法により得られた成形体を目視により観察し、以下の基準で判定した。
A:かすれやフクレが無く優れた成形体の表面外観である。
B:実用上問題はないものの、表面にかすれ状の跡が見られる。
C:かすれやフクレがあり劣る。
(Evaluation 1) Evaluation of surface appearance The molded body obtained by the press molding method was visually observed and judged according to the following criteria.
A: The surface appearance of the molded article is excellent with no fading or swelling.
B: Although there is no practical problem, a faint trace is observed on the surface.
C: It is inferior because of faintness and swelling.

(評価2)形状賦型性の評価
プレス成形方法により得られた成形体を目視により観察し、以下の基準で判定した。
A:立ち壁、深絞り、張り出し部の未充填部分、穴あき部分が無く優れた成形体の表面外観である。
B:実用上問題はないものの、立ち壁、深絞り、張り出し部にかすれ状の跡が見られる。
C:立ち壁、深絞り、張り出し部に未充填や穴あきがあり劣る。
(Evaluation 2) Evaluation of shape moldability The molded body obtained by the press molding method was visually observed and judged according to the following criteria.
A: The surface appearance of the molded body is excellent with no standing walls, deep drawing, unfilled portions of the overhanging portions, and perforated portions.
B: Although there is no problem in practical use, a faint trace can be seen on the standing wall, deep drawing, and overhang.
C: Inferior because there are unfilled or perforated standing walls, deep drawing and overhangs

いずれの評価においてもA、Bは可とし、Cは不可とした。   In any evaluation, A and B were acceptable and C was not.

(実施例1)
強化繊維に成分(a)、熱可塑性樹脂に成分(b−1)を用いて、参考例5に記載の要領で得たシート状成形材料を表1に記載の条件となるように積層を行い調整した。成形型は図5に示したものをもちいた。また、成形型温度は150℃にオイルを用いて、図5の6および7を温調した。その後、該成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中に2対となるように分けて配置し(図3)、500秒間保持、予熱した。その際の成形材料における各点の温度は、参考例7に記載の要領で計測を行った。ついで該成形材料を金型キャビティ面の凹部の投影面に該成形材料の該成形材料が収まるように配置した(図6−a)。その後、直ちに20mm/秒の速度で該凸型を降下させ、該成形材料をキャビティ内で充填させつつ(図6−b)、キャビティの底面厚みが1.5mmになるまで型締をおこなった。その後、この状態を維持するように50秒間加圧、冷却し(図6−c)、その後成形型を開いて、余肉部分を除去するとともに成形体を得た(図7)。評価条件および結果は表1にまとめた。
Example 1
Using the component (a) for the reinforcing fiber and the component (b-1) for the thermoplastic resin, the sheet-like molding material obtained in the manner described in Reference Example 5 is laminated so as to satisfy the conditions described in Table 1. It was adjusted. The mold shown in FIG. 5 was used. Also, the mold temperature was adjusted to 6 and 7 in FIG. 5 using oil at 150 ° C. Thereafter, the molding material was placed in two pairs in an oven equipped with a far infrared heater (FIG. 3), held for 500 seconds, and preheated. The temperature of each point in the molding material at that time was measured in the manner described in Reference Example 7. Subsequently, the molding material was arranged so that the molding material of the molding material was accommodated on the projection surface of the concave portion of the mold cavity surface (FIG. 6A). Thereafter, the convex mold was immediately lowered at a speed of 20 mm / second, and the mold was filled in the cavity (FIG. 6B), and the mold was clamped until the bottom thickness of the cavity became 1.5 mm. Thereafter, pressurization and cooling were performed for 50 seconds so as to maintain this state (FIG. 6C), and then the molding die was opened to remove the surplus portion and obtain a molded body (FIG. 7). The evaluation conditions and results are summarized in Table 1.

(実施例2)
成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で450秒間保持し予熱した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表1にまとめた。
(Example 2)
The molding material was preheated by holding for 450 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 1.

(実施例3)
成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で400秒間保持し予熱した。その際の成形材料の各点の温度は表1にまとめた。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表1にまとめた。
(Example 3)
The molding material was preheated by holding for 400 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. The temperatures at each point of the molding material at that time are summarized in Table 1. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 1.

(実施例4)
成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で350秒間保持し予熱した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表1にまとめた。
Example 4
The molding material was preheated by holding for 350 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 1.

(実施例5)
成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で300秒間保持し予熱した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表1にまとめた。
(Example 5)
The molding material was preheated by holding for 300 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 1.

(比較例1)
成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で300秒間保持し、かつ、最外層の温度を送風により冷却し、温度を表1に記すように調整した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表1にまとめた。
(Comparative Example 1)
The molding material was held in an oven equipped with a far-infrared heater for 300 seconds, and the temperature of the outermost layer was cooled by air blowing, and the temperature was adjusted as shown in Table 1. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 1.

(実施例6)
成形材料の積層枚数、および成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で350秒間保持し予熱した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表2にまとめた。
(Example 6)
The number of molding material layers and the molding material were preheated by holding for 350 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 2.

(実施例7)
成形材料の積層枚数、および成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で350秒間保持し予熱した。その際の成形材料の各点の温度は表2にまとめた。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表2にまとめた。
(Example 7)
The number of molding material layers and the molding material were preheated by holding for 350 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. The temperatures at each point of the molding material at that time are summarized in Table 2. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 2.

(実施例8)
成形材料の積層枚数、および成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で350秒間保持し予熱した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表2にまとめた。
(Example 8)
The number of molding material layers and the molding material were preheated by holding for 350 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 2.

(実施例9)
成形材料の積層枚数、および成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で350秒間保持し予熱した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表2にまとめた。
Example 9
The number of molding material layers and the molding material were preheated by holding for 350 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 2.

(実施例10)
成形材料の積層枚数、および成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で350秒間保持し予熱した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表3にまとめた。
(Example 10)
The number of molding material layers and the molding material were preheated by holding for 350 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 3.

(実施例11)
成形材料の積層枚数、および成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で350秒間保持し予熱した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表3にまとめた。
(Example 11)
The number of molding material layers and the molding material were preheated by holding for 350 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 3.

(実施例12)
成形材料の積層枚数、および成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で350秒間保持し予熱した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表3にまとめた。
(Example 12)
The number of molding material layers and the molding material were preheated by holding for 350 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 3.

(実施例13)
成形材料を構成する成分(a)と成分(b)の配合量、および成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で350秒間保持し予熱した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表4にまとめた。
(Example 13)
The blending amounts of component (a) and component (b) constituting the molding material, and the molding material were preheated by holding for 350 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 4.

(実施例14)
成形材料を構成する成分(a)と成分(b)の配合量、および成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で350秒間保持し予熱した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表4にまとめた。
(Example 14)
The blending amounts of component (a) and component (b) constituting the molding material, and the molding material were preheated by holding for 350 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 4.

(実施例15)
成形材料を構成する成分(a)と成分(b)の配合量、および成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で350秒間保持し予熱した。それ以外は実施例1と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表4にまとめた。
(Example 15)
The blending amounts of component (a) and component (b) constituting the molding material, and the molding material were preheated by holding for 350 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation conditions and results are summarized in Table 4.

(実施例16)
強化繊維に成分(a)、熱可塑性樹脂に成分(b−2)を用いて、参考例6に記載の要領で得たシート状成形材料を表1に記載の条件となるように積層を行い調整した。成形型は図5に示したものをもちいた。また、成形型温度は130℃にオイルを用いて温調した。その後、該成形材料を遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中に2対となるように分けて配置し(図3)、500秒間保持、予熱した。その際の成形材料の各点の温度は表5にまとめた。ついで該成形材料を金型キャビティ面の凹部に該成形材料が収まるように配置した(図6−a)。その後、直ちに20mm/秒の速度で該凸型を降下させ、該成形材料をキャビティ内で充填させつつ(図6−b)、キャビティの底面厚みが1.5mmになるまで型締をおこなった。その後、この状態を維持するように50秒間加圧、冷却し(図6−c)、その後成形型を開いて、余肉部分を除去するとともに成形体を得た。評価条件および結果は表5にまとめた。
(Example 16)
Using the component (a) for the reinforcing fiber and the component (b-2) for the thermoplastic resin, the sheet-like molding material obtained in the manner described in Reference Example 6 is laminated so as to satisfy the conditions described in Table 1. It was adjusted. The mold shown in FIG. 5 was used. The mold temperature was adjusted to 130 ° C. using oil. Thereafter, the molding material was placed in an oven equipped with a far-infrared heater in two pairs (FIG. 3), held for 500 seconds, and preheated. The temperatures at each point of the molding material at that time are summarized in Table 5. Next, the molding material was arranged so that the molding material was accommodated in the concave portion of the mold cavity surface (FIG. 6A). Thereafter, the convex mold was immediately lowered at a speed of 20 mm / second, and the mold was filled in the cavity (FIG. 6B), and the mold was clamped until the bottom thickness of the cavity became 1.5 mm. Thereafter, pressurization and cooling were carried out for 50 seconds so as to maintain this state (FIG. 6C), and then the mold was opened to remove the surplus portion and obtain a molded body. The evaluation conditions and results are summarized in Table 5.

(実施例17)
成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で450秒間保持し予熱した。それ以外は実施例16と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表5にまとめた。
(Example 17)
The molding material was preheated by holding for 450 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 16. The evaluation conditions and results are summarized in Table 5.

(実施例18)
成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で400秒間保持し予熱した。それ以外は実施例16と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表5にまとめた。
(Example 18)
The molding material was preheated by holding for 400 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 16. The evaluation conditions and results are summarized in Table 5.

(実施例19)
成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で350秒間保持し予熱した。それ以外は実施例16と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表5にまとめた。
(Example 19)
The molding material was preheated by holding for 350 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 16. The evaluation conditions and results are summarized in Table 5.

(実施例20)
成形材料を遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で300秒間保持し予熱した。それ以外は実施例16と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表5にまとめた。
(Example 20)
The molding material was preheated by holding for 300 seconds in an oven equipped with a far infrared heater. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 16. The evaluation conditions and results are summarized in Table 5.

(比較例
成形材料を、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中で300秒間保持し、かつ、最外層の温度を送風により冷却し、温度を表5に記すように調整した。それ以外は実施例16と同様の方法で成形体を得た。評価条件および結果は表5にまとめた。
(Comparative Example 2 )
The molding material was held in an oven equipped with a far-infrared heater for 300 seconds, and the temperature of the outermost layer was cooled by air blowing, and the temperature was adjusted as shown in Table 5. Otherwise, a molded body was obtained in the same manner as in Example 16. The evaluation conditions and results are summarized in Table 5.

Figure 0005459005
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以上のように、実施例1〜20においては、図7に示すような形状賦型性、表面外観ともに優れたプレス成形方法を得ることができた。また、種々積層枚数を変更した実施例6〜8、10〜12、14、15、成分(a)および成分(b)の配合量を本発明の範囲内で変更した実施例13〜15のプレス成形方法においても表面外観および形状賦形性の優れる成形体を得ることが出来、良好な結果が得られた。   As mentioned above, in Examples 1-20, the press molding method which was excellent in both the shape moldability and surface appearance as shown in FIG. 7 was able to be obtained. Moreover, the press of Examples 13-15 which changed the compounding quantity of Examples 6-8, 10-12, 14, 15, component (a) and component (b) which changed the number of lamination | stacking within the scope of the present invention Also in the molding method, a molded article having excellent surface appearance and shape shaping property could be obtained, and good results were obtained.

一方、比較例1、2では、図8に示すように側面にかすれ、ゆがみによる表面外観の悪化が発生した。また、充填不足による所望の形状が得られないという形状賦型性が劣る結果となった
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 , as shown in FIG. 8, the side surface was blurred and the appearance of the surface was deteriorated due to distortion. Moreover, the shape shaping property that the desired shape due to insufficient filling could not be obtained was inferior .

A 成形材料の最外層の温度
B 成形材料の厚み方向の中心温度
ΔT B/Aで表される温度差
1 積層された成形材料
2 積層され、かつ膨張した成形材料
3 加熱装置に具備される遠赤外線ヒーター
ta 加熱装置に投入された直後の成形材料の厚み(加熱前の厚み)を表す簡略図
tb 加熱装置に投入され、加熱が完了した成形材料の厚み(加熱後の厚み)を表す簡略図
4 成形材料における最外層の温度の計測点
5 成形材料の厚み方向の中心温度の計測点
6 実施例に使用した成形型(上型)
7 実施例に使用した成形型(下型)
8 実施例に使用した成形型のキャビティ部分
9 成形型に配置された加熱された成形材料
10 実施例により得られた成形体の断面
11 実施例により得られた成形体の側面
12 実施例により得られた成形体
13 比較例により得られた成形体の断面における不良部分(ゆがみ)
14 比較例により得られた成形体の側面における不良部分(かすれ)
15 比較例により得られた成形体
A Temperature of outermost layer of molding material B Center temperature of molding material in thickness direction ΔT B / A temperature difference 1 Stacked molding material 2 Stacked and expanded molding material 3 Distant provided in heating device Infrared heater ta Simplified diagram showing the thickness of the molding material (thickness before heating) immediately after being put into the heating device tb Simplified diagram showing the thickness of the molding material (thickness after heating) that was put into the heating device and completed heating 4 Measurement points for the temperature of the outermost layer in the molding material 5 Measurement points for the center temperature in the thickness direction of the molding material 6 Mold used in the example (upper mold)
7 Mold used in the examples (lower mold)
8 Cavity portion of the mold used in the examples 9 Heated molding material arranged in the mold 10 Cross section of the molded body obtained by the example 11 Side surface of the molded body obtained by the example 12 Obtained by the example Molded body 13 Defective part (distortion) in the cross section of the molded body obtained by the comparative example
14 Defective part (fading) on the side surface of the molded product obtained by the comparative example
15 Molded body obtained by Comparative Example

Claims (9)

強化繊維と熱可塑性樹脂からなる成形材料をプレス成形する方法において、以下の工程(I)〜(IV)を含んでなるプレス成形方法。
工程(I):予め、シート状の成形材料を積層せしめた後、積層された成形材料を成形可能な温度まで加熱するに際し、該成形材料を構成する熱可塑性樹脂の可塑化温度以上まで、かつ、該成形材料の加熱前の厚み(tb)と加熱後の厚み(ta)の差(ta/tb)が2〜10倍になるまで、加熱装置内にて加熱し、かつ、該成形材料の最外層の温度(A)と、該成形材料の厚み方向の中心の温度(B)の温度差(ΔT=B−A)が20℃以上、100℃以下の範囲内となる温度に加熱をする工程。
工程(II):可塑化温度まで加熱せしめた成形材料を搬送し、解放された成形型の下型へ配置をする工程。
工程(III):成形型を型締めすることにより成形材料を加圧冷却し、成形品を得る工程。
工程(IV):冷却後、成形型を解放し、成形型から成形品を取り出す工程
A press molding method comprising the following steps (I) to (IV) in a method of press molding a molding material comprising a reinforcing fiber and a thermoplastic resin.
Step (I): After previously laminating the sheet-shaped molding material, when the laminated molding material is heated to a moldable temperature, the temperature is equal to or higher than the plasticizing temperature of the thermoplastic resin constituting the molding material , and The molding material is heated in a heating device until the difference (ta / tb) between the thickness (tb) before heating and the thickness (ta) after heating is 2 to 10 times , and the molding material Heating is performed so that the temperature difference (ΔT = B−A) between the temperature (A) of the outermost layer and the center temperature (B) in the thickness direction of the molding material is within a range of 20 ° C. or more and 100 ° C. or less. Process.
Step (II): A step of conveying the molding material heated to the plasticizing temperature and placing it on the lower mold of the released mold.
Step (III): A step of obtaining a molded product by pressurizing and cooling the molding material by clamping the molding die.
Step (IV): Step of releasing the mold after cooling and taking out the molded product from the mold .
前記工程(I)において、成形材料が加熱される前段階の該成形材料の厚みが1〜10mmの範囲内である、請求項1に記載のプレス成形方法。 The press molding method according to claim 1, wherein in the step (I), the thickness of the molding material before the molding material is heated is in the range of 1 to 10 mm. 前記工程(III)において、成形品の投影面積にかかる加圧力が10〜50MPaの範囲内である、請求項1または2に記載のプレス成形方法。 The press molding method according to claim 1 or 2 , wherein, in the step (III), a pressure applied to a projected area of the molded product is within a range of 10 to 50 MPa. 前記工程(III)〜(IV)が、成形型の温度が成形材料を構成する熱可塑性樹脂の固化温度より、20℃〜100℃低い温度の範囲内で行われる、請求項1〜のいずれかに記載のプレス成形方法。 Wherein step (III) ~ (IV) is, the temperature of the mold than the solidification temperature of the thermoplastic resin constituting the molding material is effected within the range of 20 ° C. to 100 ° C. lower temperatures, more of claims 1 to 3 A press molding method according to claim 1. 前記成形材料が以下の成分(a)、成分(b)を有してなる、請求項1〜のいずれかに記載のプレス成形方法。
成分(a):強化繊維:25〜80質量%
成分(b):ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂およびポリアセタール樹脂の群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂:20〜75質量%
The press molding method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the molding material comprises the following component (a) and component (b).
Component (a): Reinforcing fiber: 25-80% by mass
Component (b): at least one thermoplastic selected from the group consisting of polycarbonate resin, styrene resin, polyamide resin, polyester resin, polyphenylene sulfide resin, modified polyphenylene ether resin, polyetherimide resin, polyolefin resin and polyacetal resin Resin: 20 to 75% by mass
前記成分(a)の質量平均繊維長が1〜50mmの範囲内である、請求項に記載のプレス成形方法。 The press molding method according to claim 5 , wherein the mass average fiber length of the component (a) is in the range of 1 to 50 mm. 前記成分(a)が、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、鉱物繊維から選択される少なくとも1種である、請求項またはに記載のプレス成形方法。 The press molding method according to claim 5 or 6 , wherein the component (a) is at least one selected from carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, and mineral fiber. 前記成分(b)が、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂から選択される少なくとも1種である、請求項のいずれかに記載のプレス成形方法。 The press molding method according to any one of claims 5 to 7 , wherein the component (b) is at least one selected from polyolefin resins, polyamide resins, polyester resins, and polyetherimide resins. 自動車、電気・電子機器、家電製品、または、航空機の用途に用いられる部品・部材である、請求項1〜のいずれかに記載のプレス成形方法により得られた成形体。 The molded object obtained by the press molding method in any one of Claims 1-8 which are the components and members used for the use of a motor vehicle, an electrical / electronic device, a household appliance, or an aircraft.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019188873A1 (en) 2018-03-30 2019-10-03 東レ株式会社 Press-molded article manufacturing method

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5860294B2 (en) * 2012-01-31 2016-02-16 東洋紡株式会社 Mold and method for producing thermoplastic resin fiber reinforced composite material molded article
JP6129592B2 (en) * 2013-03-11 2017-05-17 本田技研工業株式会社 Heating method and heating apparatus for fiber-containing resin body
JP6458589B2 (en) * 2015-03-26 2019-01-30 東レ株式会社 Sheet material, integrated molded product, and integrated molded product manufacturing method
JP6782582B2 (en) * 2015-08-28 2020-11-11 帝人株式会社 Fiber reinforced composite molded article and its manufacturing method
JP6215889B2 (en) * 2015-10-14 2017-10-18 株式会社タカギセイコー Composite molding system
JP6744042B2 (en) * 2016-01-21 2020-08-19 株式会社石野製作所 Heating device for thermoplastic carbon fiber materials
JP6816382B2 (en) * 2016-05-16 2021-01-20 東レ株式会社 Press molding material
EP3385069A1 (en) * 2017-04-03 2018-10-10 Quadrant Plastic Composites AG Method of forming a flat composite component and composite component produced in this way
JP6368874B1 (en) * 2017-07-25 2018-08-01 アイティテクノ 株式会社 Manufacturing method of molded products
CN110229488A (en) * 2018-03-05 2019-09-13 科思创德国股份有限公司 Thermoplastic composite product and its preparation method and application
KR20200135782A (en) * 2018-03-30 2020-12-03 도레이 카부시키가이샤 Manufacturing method of molded article

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61104814A (en) * 1984-10-29 1986-05-23 Idemitsu Petrochem Co Ltd Press-molding
JPS63302007A (en) * 1987-06-02 1988-12-08 Honda Motor Co Ltd Heating method for fiber reinforced thermoplastic resin sheet
JPH01314119A (en) * 1988-06-13 1989-12-19 Honda Motor Co Ltd High-speed manufacture of fiber-reinforced plastic molding
JP3011388B2 (en) * 1994-07-15 2000-02-21 川崎製鉄株式会社 Lightweight stampable sheet with excellent expandability and handling
JP2008254437A (en) * 2007-03-13 2008-10-23 Du Pont Toray Co Ltd Manufacturing method of fiber reinforced resin composite material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019188873A1 (en) 2018-03-30 2019-10-03 東レ株式会社 Press-molded article manufacturing method
KR20200135938A (en) 2018-03-30 2020-12-04 도레이 카부시키가이샤 Manufacturing method of press-formed products

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