JP6675666B1 - Manufacturing method of carbon fiber reinforced resin molded product - Google Patents
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Abstract
【課題】ボイドの少ない繊維強化樹脂成形品を作製可能な繊維強化樹脂成形品の製造方法を提供すること。【解決手段】熱プレス成形での成形温度において液状で、且つ、該成形温度において重合反応を生じる重合性液剤を、樹脂と繊維とを含むコンポジット材とともに成形空間に収容させて熱プレス成形を実施する。【選択図】 図３PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a fiber-reinforced resin molded product capable of producing a fiber-reinforced resin molded product with few voids. SOLUTION: A hot press molding is carried out by containing a polymerizable liquid agent which is liquid at a molding temperature in the hot press molding and which causes a polymerization reaction at the molding temperature in a molding space together with a composite material containing a resin and fibers. To do. [Selection] Fig. 3
Description
本発明は、成形型を用いた熱プレス成形によって繊維強化樹脂成形品を製造する繊維強化樹脂成形品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a fiber-reinforced resin molded product by producing a fiber-reinforced resin molded product by hot press molding using a molding die.
従来、ガラス繊維や炭素繊維などの補強用の繊維と、樹脂とを含有する成形品（繊維強化樹脂成形品）としては、ＦＲＰなどと称されるものが広く知られている。
このＦＲＰは、船舶や貨物自動車のボディーを構成するための部材として広く用いられている。
この種のＦＲＰとしては、プリプレグシートなどと称される熱硬化性樹脂が半硬化状態となって繊維シートに含浸・担持されているシート材で形成されたものが知られている。
より具体的には、前記プリプレグシートとしては、ガラス繊維や炭素繊維で構成した糸を使って織製されてなる繊維シートに不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂を含浸させたものが従来、広く用いられている。
Conventionally, as a molded article (fiber-reinforced resin molded article) containing a reinforcing fiber such as a glass fiber or a carbon fiber and a resin, a so-called FRP or the like is widely known.
This FRP is widely used as a member for constituting a body of a ship or a truck.
As this type of FRP, there is known an FRP formed of a sheet material in which a thermosetting resin called a prepreg sheet or the like is in a semi-cured state and is impregnated and supported on a fiber sheet.
More specifically, as the prepreg sheet, a sheet in which an unsaturated polyester resin or an epoxy resin is impregnated into a fiber sheet woven using yarns made of glass fiber or carbon fiber has been widely used. ing.
このようなプリプレグシートを使ってプリプレグシートよりも厚いボード状のＦＲＰを製造する際には、従来、目的となる厚さになるまで重ね合わせた複数枚のプリプレグシートを熱板に挟み込んで加圧条件下で熱硬化させるような熱プレス成形が行われている。
また、３次元的な形状を有するＦＲＰを作製する際には、製品形状に対応した成形空間を有する成形型を用い、該成形型でプリプレグシートを賦形するとともに当該プリプレグシートを熱硬化させるような熱プレス成形が行われている（下記特許文献１参照）。
When manufacturing a board-shaped FRP thicker than a prepreg sheet using such a prepreg sheet, conventionally, a plurality of prepreg sheets stacked one on another to a target thickness are sandwiched between hot plates and pressed. Hot press molding has been performed so as to thermally cure under conditions.
Also, when producing an FRP having a three-dimensional shape, a molding die having a molding space corresponding to the product shape is used, and the prepreg sheet is formed with the molding die and the prepreg sheet is thermoset. Hot press molding is performed (see Patent Document 1 below).
ところで、繊維シートを使って繊維強化樹脂成形品を作製すると、繊維シートの平面方向と厚さ方向とで強度などの特性に異方性が生じるおそれがある。
そのようなことを考慮すると数ｍｍ〜数十ｍｍ長さの繊維と樹脂とを含む数ｃｍ程度の大きさを有するコンポジット材を必要量用意し、該コンポジット材を加熱するとともに加圧して複数のコンポジット材が一体化した繊維強化樹脂成形品を作製することが考えられる。
しかしながら、上記の特許文献にも記載されているように繊維強化樹脂成形品の製造方法に対しては、ボイドを抑制させることが要望されており、複数のコンポジット材を一体化させる方法では、そのような要望を満足させることが難しくなるおそれがある。
そこで、本発明は、そのような問題を解決することを課題としており、コンポジット材を使ってボイドの少ない繊維強化樹脂成形品を作製可能な繊維強化樹脂成形品の製造方法を提供することを課題としている。
By the way, when a fiber reinforced resin molded article is manufactured using a fiber sheet, anisotropy may be generated in properties such as strength in a plane direction and a thickness direction of the fiber sheet.
Considering such a thing, a required amount of a composite material having a size of about several centimeters including a fiber and a resin having a length of several mm to several tens of mm is prepared, and the composite material is heated and pressed to form a plurality of pieces. It is conceivable to produce a fiber-reinforced resin molded product in which the composite material is integrated.
However, as described in the above-mentioned patent documents, it is demanded to suppress voids in a method for producing a fiber-reinforced resin molded product, and in a method of integrating a plurality of composite materials, It may be difficult to satisfy such a request.
Therefore, an object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a method for producing a fiber-reinforced resin molded article capable of producing a fiber-reinforced resin molded article having a small number of voids using a composite material. And
上記課題を解決するための本発明は、成形型を用いた熱プレス成形によって繊維強化樹脂成形品を製造する繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、樹脂と繊維とを含む複数のコンポジット材を成形型の成形空間に収容する仕込み工程と、前記成形型で前記コンポジット材を加熱するとともに加圧して前記熱プレス成形を実施し、前記成形空間に対応した形状を有する成形品を作製するプレス工程とが実施され、前記仕込み工程では、前記熱プレス成形での成形温度において液状で、且つ、該成形温度において重合反応を生じる重合性液剤を前記コンポジット材とともに前記成形空間に収容する繊維強化樹脂成形品の製造方法を提供する。 The present invention for solving the above-mentioned problems is a method for producing a fiber-reinforced resin molded product by producing a fiber-reinforced resin molded product by hot press molding using a molding die, comprising a plurality of composite materials containing resin and fiber. And a press for heating and pressing the composite material with the molding die and performing the hot press molding to produce a molded product having a shape corresponding to the molding space. And a charging step, in which the fiber-reinforced resin is a liquid at the molding temperature in the hot press molding, and contains a polymerizable liquid agent that causes a polymerization reaction at the molding temperature in the molding space together with the composite material. Provided is a method for manufacturing a molded article.
本発明においては、熱プレス成形に際して成形型内に液状の重合性液剤が存在するため、成形時の圧力によって当該重合性液剤を流動化させ得る。
そして、本発明においては、重合性液剤が流動化する状態において熱プレス成形が実施されるため、コンポジット材どうしの隙間などといった成形品にボイドを形成させる原因となる箇所に重合性液剤が充填され得る。
ボイドとなり得る箇所に充填された重合性液剤は、重合反応によって固体状のポリマーとなってボイドの形成を防止するのに機能する。
従って、本発明においては、コンポジット材を用いながらも繊維強化樹脂成形品にボイドが形成されることを抑制させ得る。
In the present invention, since the liquid polymerizable liquid material is present in the mold during the hot press molding, the polymerizable liquid material can be fluidized by the pressure during molding.
In the present invention, since the hot press molding is performed in a state where the polymerizable liquid is fluidized, the polymerizable liquid is filled at a location that causes a void to be formed in a molded product such as a gap between composite materials. obtain.
The polymerizable liquid agent filled in a portion that may become a void functions as a solid polymer by a polymerization reaction and functions to prevent the formation of a void.
Therefore, in the present invention, it is possible to suppress the formation of voids in the fiber-reinforced resin molded product while using the composite material.
本発明の製造方法を実施するための具体的な形態について以下に図等を参照しつつ説明する。
まず、繊維強化樹脂成形品について説明する。
本実施形態の製造方法によって作製される繊維強化樹脂成形品は、成形型を用いた熱プレス成形によって作製されるプレス成形品である。
本実施形態の製造方法によって作製される繊維強化樹脂成形品は、その大きさや形状が特に限定されるものではないが、最も厚い部分が１０ｍｍ以上の厚さを有する肉厚な成形品であることが好ましい。
このような肉厚な繊維強化樹脂成形品は、従来法ではボイドの形成を抑制することが困難であるため、このような製品を作製する際に本発明の製造方法が採用されると、本発明の効果がより顕著に発揮されることになる。
このような観点から、本実施形態の製造方法によって作製される繊維強化樹脂成形品の最大厚さは、２０ｍｍ以上であることがより好ましく、３０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
Specific embodiments for carrying out the manufacturing method of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, a fiber-reinforced resin molded product will be described.
The fiber reinforced resin molded product produced by the production method of the present embodiment is a press molded product produced by hot press molding using a molding die.
The size and shape of the fiber-reinforced resin molded product produced by the production method of the present embodiment are not particularly limited, but the thickest part is a thick molded product having a thickness of 10 mm or more. Is preferred.
Such a thick fiber-reinforced resin molded product is difficult to suppress the formation of voids by the conventional method. Therefore, when the production method of the present invention is employed when producing such a product, The effects of the invention will be more remarkably exhibited.
From such a viewpoint, the maximum thickness of the fiber-reinforced resin molded product produced by the production method of the present embodiment is more preferably 20 mm or more, and further preferably 30 mm or more.
本実施形態の製造方法によって作製される繊維強化樹脂成形品は、樹脂と繊維とを含むコンポジット材と、重合性液剤の重合反応物（ポリマー）とによって構成されている。
前記重合反応物は、主として、従来の繊維強化樹脂成形品に含まれているボイドの体積と同程度の割合で繊維強化樹脂成形品に含有され得る。
従って、本実施形態の製造方法によって作製される繊維強化樹脂成形品の主成分は、コンポジット材に含まれている樹脂と繊維であり、繊維強化樹脂成形品における重合反応物の含有量はこれらに比べて少量となっている。
The fiber-reinforced resin molded product produced by the production method of the present embodiment is composed of a composite material containing a resin and a fiber, and a polymerization reaction product (polymer) of a polymerizable liquid agent.
The polymerization reaction product can be mainly contained in the fiber-reinforced resin molded product at a ratio substantially equal to the volume of the void contained in the conventional fiber-reinforced resin molded product.
Therefore, the main components of the fiber-reinforced resin molded product produced by the production method of the present embodiment are the resin and the fiber contained in the composite material, and the content of the polymerization reaction product in the fiber-reinforced resin molded product is Compared to a small amount.
繊維強化樹脂成形品に占める前記重合反応物の割合は、例えば、０．１質量％以上１０質量％以下とされる。
繊維強化樹脂成形品に占める前記重合反応物の割合が過少であると、繊維強化樹脂成形品でのボイド抑制効果が十分に発揮されないおそれがある。
そのため、前記割合は、０．２質量％以上であることがより好ましく、０．３質量％以上であることがさらに好ましい。
繊維強化樹脂成形品に占める前記重合反応物の割合が過大であると、繊維強化樹脂成形品における繊維の充填密度を低下させる原因となって繊維強化樹脂成形品に十分優れた機械的強度を発揮させ難くなる。
そのため、前記割合は、８質量％以下であることがより好ましく、５質量％以下であることがさらに好ましい。
The ratio of the polymerization reaction product in the fiber-reinforced resin molded product is, for example, 0.1% by mass or more and 10% by mass or less.
If the proportion of the polymerization reaction product in the fiber-reinforced resin molded product is too small, the effect of suppressing voids in the fiber-reinforced resin molded product may not be sufficiently exhibited.
Therefore, the ratio is more preferably 0.2% by mass or more, and further preferably 0.3% by mass or more.
When the ratio of the polymerization reaction product in the fiber-reinforced resin molded product is excessive, the fiber-reinforced resin molded product exhibits a sufficiently high mechanical strength by causing a reduction in the packing density of fibers in the fiber-reinforced resin molded product. It will be difficult to make it.
Therefore, the ratio is more preferably 8% by mass or less, and further preferably 5% by mass or less.
繊維強化樹脂成形品の主たる形成材料となる前記コンポジット材は、本実施形態においては、樹脂と繊維とを含有する樹脂組成物で構成されている。 In the present embodiment, the composite material, which is a main forming material of the fiber-reinforced resin molded product, is composed of a resin composition containing a resin and a fiber.
本実施形態において前記コンポジット材に含有される前記繊維は、特にその種類や含有量が限定されるものではないが、例えば、前記繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、チラノ繊維、玄武岩繊維、金属繊維などの無機繊維；アラミド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリエステル繊維、ポリイミド繊維、セルロース繊維などとすることができる。
なかでも、優れた軽量性と機械的強度とを兼ね備えた繊維強化樹脂成形品が得られ易い点において、前記繊維には、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維の何れかが採用されることが好ましく、特に炭素繊維を採用することが好ましい。
本実施形態の繊維強化樹脂成形品は、含有する繊維が１種類であってもよく、２種以上の繊維を含んでいてもよい。
In the present embodiment, the fiber contained in the composite material is not particularly limited in its type and content, for example, the fiber is glass fiber, carbon fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, boron fiber Inorganic fibers such as fibers, tyrano fibers, basalt fibers, and metal fibers; aramid fibers, polyetheretherketone fibers, polyester fibers, polyimide fibers, and cellulose fibers.
Above all, it is preferable that any one of carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber be used as the fiber in that a fiber-reinforced resin molded article having both excellent lightness and mechanical strength is easily obtained. It is particularly preferable to use carbon fiber.
The fiber-reinforced resin molded article of the present embodiment may contain one kind of fiber or two or more kinds of fibers.
前記繊維は、例えば、平均長さが１ｍｍ以上５０ｍｍ以下のものを採用することができる。
前記繊維は、モノフィラメントの状態で繊維強化樹脂成形品に含有されていてもよく、マルチフィラメント糸の状態で繊維強化樹脂成形品に含有されていてもよい。
前記繊維は、繊維強化樹脂成形品に優れた強度を発揮させる点においては、高濃度となって繊維強化樹脂成形品に含有されていることが好ましい。
繊維強化樹脂成形品における前記繊維の含有量は、３０質量％以上であることが好ましく、３５質量％以上であることがより好ましく、４０質量％以上であることがさらに好ましい。
一方で繊維強化樹脂成形品は、前記繊維の含有量が一定以下である方が、コンポジット材を作製する際に繊維を均一分散させることが容易であるとともに成形時に容易に塑性変形して外形精度が良好になり得る。
繊維強化樹脂成形品における前記繊維の含有量は、７０質量％以下であることが好ましく、６５質量％以下であることがより好ましく、６０質量％以上であることがさらに好ましい。
As the fibers, for example, fibers having an average length of 1 mm or more and 50 mm or less can be employed.
The fiber may be contained in the fiber-reinforced resin molded product in a monofilament state, or may be contained in the fiber-reinforced resin molded product in a multifilament yarn state.
The fiber is preferably contained in the fiber-reinforced resin molded product at a high concentration in order to exhibit excellent strength to the fiber-reinforced resin molded product.
The content of the fiber in the fiber-reinforced resin molded product is preferably 30% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, and even more preferably 40% by mass or more.
On the other hand, in the case of a fiber-reinforced resin molded article, it is easier to uniformly disperse the fibers when producing a composite material when the content of the fibers is equal to or less than a certain value, and it is also easily plastically deformed at the time of molding and has an outer shape accuracy. Can be good.
The content of the fiber in the fiber-reinforced resin molded product is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, and even more preferably 60% by mass or more.
前記コンポジット材を構成する樹脂組成物のベースとなる前記樹脂は、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。
前記コンポジット材を構成する樹脂組成物は、熱可塑性樹脂の内の１種以上と熱硬化性樹脂の内の１種以上とを含有してもよい。
The resin serving as a base of the resin composition constituting the composite material may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
The resin composition constituting the composite material may contain at least one of thermoplastic resins and at least one of thermosetting resins.
前記コンポジット材に含まれる樹脂は、熱可塑性を有していることが好ましい。
該熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂などのポリオレフィン樹脂；ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂などのポリエステル樹脂：ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド１２などの脂肪族ポリアミド樹脂；パラ系アラミド樹脂、メタ系アラミド樹脂などの芳香族ポリアミド樹脂；熱可塑性ポリウレタン樹脂；ポリサルファイド樹脂；アクリル系樹脂；フェノキシ樹脂；ポリアセタール樹脂などが挙げられる。
The resin contained in the composite material preferably has thermoplasticity.
Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resins such as polyethylene resin, polypropylene resin and ethylene-vinyl acetate copolymer resin; polyester resins such as polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin and polyethylene naphthalate resin: polyamide 6, polyamide 66, aliphatic polyamide resins such as polyamide 11 and polyamide 12; aromatic polyamide resins such as para-aramid resin and meta-aramid resin; thermoplastic polyurethane resins; polysulfide resins; acrylic resins; phenoxy resins; Can be
前記コンポジット材に含有され得る前記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ビニルエステル樹脂などが挙げられる。 Examples of the thermosetting resin that can be contained in the composite material include an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, and a vinyl ester resin.
前記コンポジット材を構成する前記樹脂組成物には、各種添加剤を含有させてもよい。
該添加剤としては、抗菌剤、消臭剤、防カビ剤、耐候剤、帯電防止剤、酸化防止剤、光安定剤、結晶核剤、顔料、無機充填剤、滑剤、分散剤、粘着付与剤（タッキファイヤー）などが挙げられる。
The resin composition constituting the composite material may contain various additives.
Examples of the additive include an antibacterial agent, a deodorant, a fungicide, a weathering agent, an antistatic agent, an antioxidant, a light stabilizer, a crystal nucleating agent, a pigment, an inorganic filler, a lubricant, a dispersant, and a tackifier. (Tackifier) and the like.
前記コンポジット材とともに本実施形態の繊維強化樹脂成形品を構成する前記重合性液剤は、例えば、重合性官能基を有するモノマーやポリマーであって少なくとも熱プレス成形での成形温度（コンポジット材の加熱温度）において液状となって流動性を発揮することが重要である。
前記重合性液剤は、常温（２３℃）においてもある程度の流動性を示すことが好ましい。
常温における前記重合性液剤は、ゲル状、糊状、ペースト状などと称される粘稠な液状であってもよいが、前記成形温度においては水のような高い流動性を発揮することが好ましい。
言い換えると、前記繊維強化樹脂成形品の成形温度は、前記重合性液剤が十分低粘度化する温度域から選択されることが好ましい。
The polymerizable liquid material constituting the fiber-reinforced resin molded article of the present embodiment together with the composite material is, for example, a monomer or polymer having a polymerizable functional group and at least a molding temperature in hot press molding (heating temperature of the composite material) It is important that in ()), it becomes liquid and exhibits fluidity.
The polymerizable liquid preferably exhibits a certain degree of fluidity even at room temperature (23 ° C.).
The polymerizable liquid at room temperature may be a viscous liquid called gel, paste, paste, etc., but preferably exhibits high fluidity like water at the molding temperature. .
In other words, the molding temperature of the fiber-reinforced resin molded product is preferably selected from a temperature range in which the polymerizable liquid material has a sufficiently low viscosity.
成形温度における前記重合性液剤の粘度は、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、８００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましく、６００ｍＰａ・ｓ以下であることがさらに好ましく、４００ｍＰａ・ｓであることが特に好ましい。
前記重合性液剤の粘度は、通常、１ｍＰａ・ｓ以上であり、熱プレス成形に際して成形型から過度に漏出することを抑制する上においては１０ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。
The viscosity of the polymerizable liquid agent at the molding temperature is preferably 1,000 mPas or less, more preferably 800 mPas or less, further preferably 600 mPas or less, and more preferably 400 mPas. Particularly preferred.
The viscosity of the polymerizable liquid agent is usually 1 mPa · s or more, and preferably 10 mPa · s or more in order to prevent excessive leakage from the mold during hot press molding.
本実施形態の前記重合性液剤は、重合性官能基を有する液状のモノマーやポリマーなどの有機物から構成される重合性成分と、前記モノマーや前記ポリマーを重合させるための硬化剤や触媒などからなる硬化剤成分とを含有している。 The polymerizable liquid agent of the present embodiment includes a polymerizable component composed of an organic substance such as a liquid monomer or a polymer having a polymerizable functional group, and a curing agent or a catalyst for polymerizing the monomer or the polymer. And a curing agent component.
前記重合性液剤に、上記のような粘度を発揮させるには、前記重合性成分を上記のような粘度となるように調製すればよい。
尚、粘度は、通常、測定温度が高くなるほど値が小さくなるため、例えば、成形温度以下の温度においても重合性成分の粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが確認できれば、当該重合性成分の成形温度での粘度も１０００ｍＰａ・ｓ以下であると判断することができる。
In order for the polymerizable liquid agent to exhibit the above viscosity, the polymerizable component may be prepared so as to have the above viscosity.
In addition, since the viscosity generally decreases as the measurement temperature increases, for example, if the viscosity of the polymerizable component can be confirmed to be 1000 mPa · s or less even at a temperature equal to or lower than the molding temperature, the molding of the polymerizable component is performed. It can be determined that the viscosity at the temperature is also 1000 mPa · s or less.
前記コンポジット材に含まれる前記樹脂が熱可塑性樹脂である場合、通常、成形温度は１００℃以上となるため、前記重合性液剤や、該重合性液剤に含まれる重合性成分は、１００℃において上記のような粘度を示すことが好ましい。 When the resin contained in the composite material is a thermoplastic resin, the molding temperature is usually 100 ° C. or higher, so that the polymerizable liquid or the polymerizable component contained in the polymerizable liquid is above 100 ° C. It is preferable to show such a viscosity.
前記重合性液剤や前記重合性成分の粘度は、例えば、東機産業より「ＴＰＥ−１００Ｌ」の型番で市販されているコーンプレート型粘度計などによって求めることができる。
前記粘度は、例えば、標準ローターを用いた５０ｒｐｍでの測定値として求めることができる。
The viscosity of the polymerizable liquid or the polymerizable component can be determined by, for example, a cone plate type viscometer commercially available from Toki Sangyo under the model number “TPE-100L”.
The viscosity can be determined, for example, as a measured value at 50 rpm using a standard rotor.
前記重合性成分として、例えば、（メタ）アクリル酸や（メタ）アクリル酸エステルなどを採用すれば、ボイドとなる部分にアクリル系樹脂が充填された繊維強化樹脂成形品を得ることができる。
この場合、硬化剤成分には、ルイス酸や遷移金属錯体などを含有させることができる。
なお、本明細書において、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸、及び、メタクリル酸を含む概念である、また、（メタ）アクリル酸エステルは、アクリル酸エステル、及び、メタクリル酸エステルを含む概念である。
If, for example, (meth) acrylic acid or (meth) acrylic acid ester is employed as the polymerizable component, a fiber-reinforced resin molded article in which an acrylic resin is filled in voids can be obtained.
In this case, the curing agent component may contain a Lewis acid, a transition metal complex, or the like.
In this specification, (meth) acrylic acid is a concept including acrylic acid and methacrylic acid, and (meth) acrylic ester is a concept including acrylic ester and methacrylic ester. is there.
前記重合性成分として、例えば、ε−カプロラクタムなどを採用するとボイドとなる部分にポリアミド樹脂が充填された繊維強化樹脂成形品を得ることができる。
この場合、硬化剤成分には、アニオン重合触媒やカチオン重合触媒などを含有させることができる。
When ε-caprolactam or the like is used as the polymerizable component, for example, a fiber-reinforced resin molded article in which a void is filled with a polyamide resin can be obtained.
In this case, the curing agent component can contain an anionic polymerization catalyst, a cationic polymerization catalyst, or the like.
前記重合性成分として、例えば、エポキシ樹脂やフェノキシ樹脂を採用すれば、これらの重合物がボイド部分に充填された繊維強化樹脂成形品を得ることができる。
この場合、硬化剤成分には、フェノール樹脂、酸無水物、イミダゾール類、アミン系硬化剤などのエポキシ樹脂を硬化させるのに用いられている化合物を含有させることができる。
If, for example, an epoxy resin or a phenoxy resin is employed as the polymerizable component, it is possible to obtain a fiber-reinforced resin molded article in which these polymers are filled in void portions.
In this case, the curing agent component may contain a compound used for curing an epoxy resin, such as a phenol resin, an acid anhydride, imidazoles, and an amine-based curing agent.
フェノキシ樹脂は、分子末端にエポキシ基を有することでビスフェノール型エポキシ樹脂の１種として解釈される場合もあるが、本明細書では、質量平均分子量が１００００以上であるものをフェノキシ樹脂と称してエポキシ樹脂と区別する。 A phenoxy resin may be interpreted as one type of bisphenol-type epoxy resin due to having an epoxy group at a molecular end. Distinguish from resin.
前記重合性成分としては、縮重合系の重合性官能基を有する有機物を採用するとボイドを形成させる要因となり得る水分が重合時に発生する場合がある。
従って、前記重合性成分を構成する有機物に備えられている重合性官能基としては、エポキシ基やビニル基などが好適である。
なかでも前記エポキシ樹脂や前記フェノキシ樹脂は、（メタ）アクリル酸やε−カプロラクタムなどに比べて取り扱いが容易である点において前記重合性成分として好適である。
When an organic substance having a polycondensable polymerizable functional group is employed as the polymerizable component, moisture that may be a factor for forming voids may be generated during polymerization.
Therefore, as the polymerizable functional group provided in the organic substance constituting the polymerizable component, an epoxy group, a vinyl group, or the like is preferable.
Among them, the epoxy resin and the phenoxy resin are suitable as the polymerizable component because they are easier to handle than (meth) acrylic acid, ε-caprolactam, and the like.
前記エポキシ樹脂としては、常温で液状のものやガラス転移温度が成形温度に対して十分低いものを採用することが好ましく、ＪＩＳ Ｋ７２３６に規定の方法によって求められるエポキシ当量が１０００ｇ／ｅｑ以下のものが好ましい。
より具体的には、前記エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン社より「８２８」のグレード名で市販されている常温で液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂や、「８０６」のグレード名で市販されている常温で液状のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などが用いられ得る。
As the epoxy resin, it is preferable to employ a resin that is liquid at room temperature or a resin whose glass transition temperature is sufficiently lower than the molding temperature. Epoxy resins having an epoxy equivalent of 1000 g / eq or less determined by the method specified in JIS K7236 are preferable. preferable.
More specifically, as the epoxy resin, a bisphenol A type epoxy resin which is commercially available from Japan Epoxy Resin Co. under the grade name of "828" and is liquid at normal temperature, and is marketed under the grade name of "806" A bisphenol F-type epoxy resin that is liquid at room temperature may be used.
前記フェノキシ樹脂としては、ＧＰＣでのスチレン換算値として求められる質量平均分子量が１００００以上２０００００以下のものが前記重合性成分として好ましい。
前記フェノキシ樹脂としては、ＷＯ２０１３／１６１６０６に開示されている液状のフェノキシ樹脂などが用いられ得る。
As the phenoxy resin, those having a mass average molecular weight of 10,000 or more and 200,000 or less as calculated as styrene by GPC are preferable as the polymerizable component.
As the phenoxy resin, a liquid phenoxy resin disclosed in WO2013 / 161606 can be used.
前記重合性液剤は、前記コンポジット材と同様に適宜添加剤を含んでいてもよい。 The polymerizable liquid agent may appropriately contain an additive similarly to the composite material.
前記重合性液剤に含まれる重合性成分と前記コンポジット材に含まれる樹脂とは親和性を有していることが好ましい。
従って、前記重合性成分をエポキシ樹脂やフェノキシ樹脂とするのであれば、前記コンポジット材に含まれる樹脂もエポキシ樹脂やフェノキシ樹脂とすることが好ましい。
なかでも、前記重合性成分と前記コンポジット材に含まれる樹脂とを両方ともフェノキシ樹脂とすることが好ましい。
It is preferable that the polymerizable component contained in the polymerizable liquid and the resin contained in the composite material have an affinity.
Therefore, if the polymerizable component is an epoxy resin or a phenoxy resin, it is preferable that the resin contained in the composite material is also an epoxy resin or a phenoxy resin.
Especially, it is preferable that both the polymerizable component and the resin contained in the composite material are phenoxy resins.
前記コンポジット材に含有まれるフェノキシ樹脂は、成形温度における粘度が重合性液剤に含まれるフェノキシ樹脂に比べて高粘度であることが好ましい。
前記コンポジット材に含有まれるフェノキシ樹脂の成形温度における粘度は、５Ｐａ・ｓ〜１０００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
The phenoxy resin contained in the composite material preferably has a higher viscosity at a molding temperature than the phenoxy resin contained in the polymerizable liquid.
The viscosity at the molding temperature of the phenoxy resin contained in the composite material is preferably 5 Pa · s to 1000 Pa · s.
本実施形態の繊維強化樹脂成形品の製造方法では、上記のような原材料を使って以下のようにして実施され得る。
（ａ）所定の配合割合で樹脂や繊維を含んだコンポジット材を調製するコンポジット材作製工程
（ｂ）コンポジット材と重合性液剤とを成形型の成形空間に収容させる仕込み工程
（ｃ）コンポジット材と重合性液剤とを収容した成形型を使って熱プレス成形を行うプレス工程
The method for producing a fiber-reinforced resin molded product of the present embodiment can be carried out as follows using the above-described raw materials.
(A) a composite material preparation step of preparing a composite material containing a resin or a fiber at a predetermined blending ratio; (b) a charging step of accommodating the composite material and the polymerizable liquid agent in a molding space of a mold; and (c) a composite material. Pressing process for hot press molding using a mold containing a polymerizable liquid agent
本実施形態の繊維強化樹脂成形品の製造方法では、前記プレス工程によって得られた繊維強化樹脂成形品に対して任意に追加加工を施してもよい。
即ち、本実施形態の繊維強化樹脂成形品の製造方法では、前記プレス工程によって得られる繊維強化樹脂成形品を一次成形品とし、該一次成形品に対して二次加工を施して二次成形品を作製するようにしてもよい。
In the method for producing a fiber-reinforced resin molded product of the present embodiment, the fiber-reinforced resin molded product obtained in the pressing step may be arbitrarily subjected to additional processing.
That is, in the method for producing a fiber-reinforced resin molded product of the present embodiment, the fiber-reinforced resin molded product obtained by the pressing step is used as a primary molded product, and the primary molded product is subjected to secondary processing to form a secondary molded product. May be produced.
本実施形態の繊維強化樹脂成形品の製造方法では、繊維強化樹脂成形品の内部にボイドが形成され難いことから、前記一次成形品に対して切削加工を施すような二次加工を施しても、内部のボイドが表面に現れにくく、外観美麗な二次成形品を得ることができる。
即ち、本実施形態の繊維強化樹脂成形品の製造方法では、以下のような工程を追加することが好ましい。
（ｄ）前記プレス工程で得られた成形品に切削加工を施す切削工程
In the method of manufacturing a fiber-reinforced resin molded product of the present embodiment, since it is difficult to form voids inside the fiber-reinforced resin molded product, even if a secondary process such as performing a cutting process on the primary molded product is performed. In addition, it is possible to obtain a secondary molded product having a beautiful appearance, since internal voids hardly appear on the surface.
That is, in the method of manufacturing a fiber-reinforced resin molded product of the present embodiment, it is preferable to add the following steps.
(D) a cutting step of cutting the molded product obtained in the pressing step
次に、各工程についてより詳しく説明する。
（ａ）コンポジット材作製工程
前記コンポジット材作製工程では、前記樹脂と前記繊維とを準備し、必要に応じて前記添加剤を準備し、これらを一般的な混練装置を使って混練して前記繊維や前記添加剤が樹脂中に分散された樹脂組成物を調製し、該樹脂組成物で所定の大きさのコンポジット材を作製するような方法により実施することができる。
前記混練は、前記樹脂を溶解可能な有機溶媒を使って実施してもよいが、後で溶媒を除去する作業が必要になることや、残留溶媒によってボイドが形成される可能性があることを勘案すると溶媒を用いずに実施することが好ましい。
前記混練は、前記樹脂が十分に軟化する温度域での溶融混練とすることができる。
該溶融混練は、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロールなどを用いて実施することができる。
前記コンポジット材自体にボイドが形成されることを抑制する上において、前記溶融混練は、真空混練押出成形機を用いて実施することが好ましい。
Next, each step will be described in more detail.
(A) Composite material preparation step In the composite material preparation step, the resin and the fiber are prepared, the additive is prepared as necessary, and these are kneaded using a general kneading apparatus to prepare the fiber. Alternatively, the method can be carried out by preparing a resin composition in which the above additives are dispersed in a resin, and producing a composite material having a predetermined size with the resin composition.
The kneading may be performed using an organic solvent capable of dissolving the resin.However, it is necessary to remove the solvent later, or that voids may be formed by the residual solvent. Considering this, it is preferable to carry out the process without using a solvent.
The kneading may be melt kneading in a temperature range where the resin is sufficiently softened.
The melt-kneading can be performed using a twin-screw extruder, a Banbury mixer, a kneader, an open roll, or the like.
In order to suppress the formation of voids in the composite material itself, the melt-kneading is preferably performed using a vacuum kneading extruder.
前記コンポジット材は、溶融混練によって得られた混練物をダイスから連続的に押し出して所定の太さを有するロッドを作製しつつ当該ロッドを所定の長さで切断するようにして作製することができる。
この時作製するロッドは、その太さが特に限定されるものではないが、例えば、直径５ｍｍ〜２５ｍｍ太さとすることができる（断面積で２０ｍｍ２〜５００ｍｍ２程度）。
また、前記コンポジット材の長さは、例えば、ロッドの太さの１．１倍〜３倍とすることができる。
コンポジット材の太さや長さについては、無作為に選択した複数（例えば、１０個）の試料についての測定値の算術平均値として求めることができる。
The composite material can be manufactured by continuously extruding a kneaded material obtained by melt-kneading from a die, manufacturing a rod having a predetermined thickness, and cutting the rod at a predetermined length. .
Rod to produce at this time, although the thickness is not particularly limited, for example, (20 mm 2 500 mm 2 approximately by the cross-sectional area) that can be a diameter 5mm~25mm thickness.
Further, the length of the composite material can be, for example, 1.1 to 3 times the thickness of the rod.
The thickness and length of the composite material can be obtained as an arithmetic average of measured values of a plurality of (for example, 10) randomly selected samples.
（ｂ）仕込み工程
該工程は、一般的な成形型を用いて実施することができる。
(B) Charging Step This step can be performed using a general mold.
ここで本実施形態において用いられ得る成形型について説明する。
図１、図２は、本実施形態において用いられ得る成形型の一例を示したものである。
図に示した成形型Ｍは、型閉め時に互いに対接する型合わせ面を有する一対の型で構成されている。
前記成形型Ｍは、一対の前記型として雄型ＭＭと雌型ＭＦとを有している。
前記成形型Ｍは、作製する繊維強化樹脂成形品（一次成形品Ｘ’）の形状に対応した成形空間ＣＶが型閉め時に内部に形成され得るように構成されている。
Here, a molding die that can be used in the present embodiment will be described.
1 and 2 show an example of a molding die that can be used in the present embodiment.
The molding die M shown in the figure is composed of a pair of dies having a mating surface that comes into contact with each other when the dies are closed.
The molding die M has a male die MM and a female die MF as a pair of the die.
The molding die M is configured such that a molding space CV corresponding to the shape of the fiber-reinforced resin molded product (primary molded product X ′) to be formed can be formed inside when the mold is closed.
前記雌型ＭＦは、型合わせ面を有する上面側において開口し、且つ、下方に向けて凹入した成形用凹部ＭＦａを備えている。
該成形用凹部ＭＦａは、一次成形品Ｘ’の厚さ方向が深さ方向となるように形成されている。
前記雄型ＭＭは、型合わせ面から突出し、且つ、雌型ＭＦの成形用凹部ＭＦａに突入可能な成形用凸部ＭＭａを備えている。
そして、成形型Ｍは、雌型ＭＦと雄型ＭＭとを重ね合わせた際に成形用凹部ＭＦａの深さ方向の途中まで前記成形用凸部ＭＭａが入り込んだ状態になって前記成形空間ＣＶを内部に形成し得るように構成されている。
即ち、成形型Ｍは、成形用凹部ＭＦａの底部分の内壁面と、前記成形用凸部ＭＭａの下面とによって前記成形空間ＣＶが画定され得るように構成されている。
The female mold MF has a molding recess MFa that is open on the upper surface side having the mold matching surface and that is recessed downward.
The molding recess MFa is formed such that the thickness direction of the primary molded product X 'is the depth direction.
The male mold MM includes a molding protrusion MMa that protrudes from the mold mating surface and can enter the molding recess MFa of the female mold MF.
Then, when the female mold MF and the male mold MM are superimposed on each other, the molding die M is in a state in which the molding projection MMa enters halfway in the depth direction of the molding concave part MFa, and the molding space CV is formed. It is configured to be formed inside.
That is, the molding die M is configured such that the molding space CV can be defined by the inner wall surface of the bottom portion of the molding concave portion MFa and the lower surface of the molding convex portion MMa.
図２に示したように、本実施形態においては、まず、コンポジット材ＰＬを雌型ＭＦの成形用凹部ＭＦａに収容させる。
次に、図３に示すようにコンポジット材ＰＬの収容されている前記成形用凹部ＭＦａに重合性液剤ＬＤを収容させる。
この時、コンポジット材ＰＬの一部を雌型ＭＦに収容させずに前記重合性液剤ＬＤを入れた後から前記成形用凹部ＭＦａに収容させてもよい。
即ち、仕込み工程では、成形型へのコンポジット材ＰＬの収容操作を複数回に分けて実施し、一つの収容操作と次の収容操作との間に重合性液剤ＬＤの収容操作を実施して、当該重合性液剤ＬＤがコンポジット材ＰＬで挟み込まれた状態を成形型内に形成させるようにしてもよい。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, first, the composite material PL is housed in the molding recess MFa of the female mold MF.
Next, as shown in FIG. 3, the polymerizable liquid material LD is accommodated in the molding recess MFa accommodating the composite material PL.
At this time, a part of the composite material PL may not be accommodated in the female mold MF, but may be accommodated in the molding concave portion MFa after the polymerizable liquid material LD is introduced.
That is, in the charging step, the operation of accommodating the composite material PL in the mold is performed a plurality of times, and the operation of accommodating the polymerizable liquid material LD is performed between one accommodation operation and the next accommodation operation. A state in which the polymerizable liquid material LD is sandwiched between the composite materials PL may be formed in the mold.
該仕込み工程での前記コンポジット材ＰＬは、前記成形型Ｍへの収容前にある程度の温度にまで加熱しておいて適度に軟化させておいてもよい。
前記重合性液剤ＬＤは、前記成形型Ｍへの収容前にある程度の温度にまで加熱しておいて十分に低粘度化させておいてもよい。
The composite material PL in the charging step may be heated to a certain temperature before being housed in the molding die M and may be appropriately softened.
The polymerizable liquid agent LD may be heated to a certain temperature before being housed in the molding die M to sufficiently lower the viscosity.
前記コンポジット材ＰＬ及び前記重合性液剤ＬＤを収容した後は、雌型ＭＦと雄型ＭＭとを重ね合わせて次なるプレス工程を実施する。 After accommodating the composite material PL and the polymerizable liquid material LD, the female MF and the male MM are overlapped and the next pressing step is performed.
（ｃ）プレス工程
図４、図５に示すように、当該工程では、熱プレス機を使って雌型ＭＦと雄型ＭＭとが接近する方向に向けて成形型Ｍを加圧するとともに熱プレス機の熱板ＨＰを通じて前記成形型Ｍを加熱する。
尚、雌型ＭＦと雄型ＭＭとを熱板ＨＰにセットするのは、前記仕込み工程の前であっても後であってもよい。
(C) Pressing Step As shown in FIGS. 4 and 5, in this step, the molding die M is pressed in a direction in which the female mold MF and the male mold MM approach using a hot press machine, and the hot press machine is used. The mold M is heated through the hot plate HP.
The setting of the female MF and the male MM on the hot plate HP may be performed before or after the charging step.
当該プレス工程では、前記成形型Ｍで前記コンポジット材ＰＬを加熱するとともに加圧して前記成形空間ＣＶに隙間なく前記コンポジット材ＰＬを充満させるようにして熱プレス成形を実施し、前記成形空間ＣＶに対応した形状を有する一次成形品Ｘ’を作製する。
このとき、前記コンポジット材ＰＬとともに前記成形空間ＣＶに収容されている前記重合性液剤ＬＤが前記コンポジット材ＰＬどうしの間の隙間を縫うようにして流動しつつ重合反応を進行させて高分子量化する。
そして、前記重合性液剤ＬＤは、プレス圧力の加わり易い箇所においては当該圧力を移動の動力源として素早く他所に移動する。
一方でプレス圧力が加わり難くボイドが形成され易い箇所においてはボイドの容積分に対応する量の前記重合性液剤ＬＤが滞まって残りが他所に移動する。
したがって、当該プレス工程では、ボイドに該当する箇所に前記重合性液剤ＬＤの重合反応物（ポリマー）が充填された一次成形品Ｘ’が作製されるためボイドの形成が阻止される。
In the pressing step, the composite material PL is heated and pressurized by the molding die M, and hot press molding is performed so that the molding material C is filled with the composite material PL without a gap. A primary molded product X ′ having a corresponding shape is produced.
At this time, the polymerizable liquid LD accommodated in the molding space CV together with the composite material PL advances the polymerization reaction while flowing so as to sew gaps between the composite materials PL to increase the molecular weight. .
Then, the polymerizable liquid material LD quickly moves to another place in a place where the press pressure is easily applied, using the pressure as a power source for movement.
On the other hand, in a portion where a pressing pressure is not easily applied and a void is easily formed, an amount of the polymerizable liquid material LD corresponding to the volume of the void is stagnated, and the remainder moves to another portion.
Therefore, in the pressing step, the formation of voids is prevented because a primary molded product X ′ is prepared in which the portions corresponding to the voids are filled with the polymerization reaction product (polymer) of the polymerizable liquid agent LD.
本実施形態の製造方法では、例えば、ボイドの割合が３％以下の繊維強化樹脂成形品を得ることができる。
本実施形態の製造方法では、ボイドの割合が２％以下の繊維強化樹脂成形品を得ることもでき、ボイドの割合が１％以下の繊維強化樹脂成形品を得ることもできる。
尚、上記の“ボイドの割合”については、繊維強化樹脂成形品を任意の箇所で切断した際の断面におけるボイドの面積割合として求めることができる。
In the manufacturing method of the present embodiment, for example, a fiber-reinforced resin molded product having a void ratio of 3% or less can be obtained.
In the manufacturing method of the present embodiment, a fiber-reinforced resin molded product having a void ratio of 2% or less can be obtained, and a fiber-reinforced resin molded product having a void ratio of 1% or less can be obtained.
In addition, the above-mentioned “void ratio” can be determined as a void area ratio in a cross section when the fiber-reinforced resin molded product is cut at an arbitrary position.
前記コンポジット材の樹脂が熱可塑性樹脂である場合、通常、成形温度を高温にすれば成形時におけるコンポジット材の流動性が向上してボイドの形成がある程度抑制されるとみられるが、繊維を高充填させると流動性の向上効果に大きな期待を寄せることができなくなる。
しかも、成形温度を高温にすると、作製された繊維強化樹脂成形品を成形型から取り出すことができる程度にまで冷却するのに時間が掛かってしまうことになり、繊維強化樹脂成形品の生産性を低下させることにもなりかねない。
一方で、本実施形態においては、成形温度を高温化させる必要性もないので、繊維が高充填された繊維強化樹脂成形品を効率良く作製することができる。
When the resin of the composite material is a thermoplastic resin, it is generally considered that if the molding temperature is set to a high temperature, the flowability of the composite material during molding is improved and the formation of voids is suppressed to some extent. If this is done, great expectations cannot be placed on the effect of improving liquidity.
In addition, if the molding temperature is set to a high temperature, it takes time to cool the produced fiber-reinforced resin molded product to such an extent that the molded product can be taken out of the molding die. It can also lower it.
On the other hand, in the present embodiment, there is no need to raise the molding temperature, so that a fiber-reinforced resin molded article with a high filling of fibers can be efficiently produced.
前記プレス工程では、前記重合性液剤ＬＤの一部が成形型の内壁面（成形面）に沿って流動するため、重合性液剤ＬＤの重合反応物であるポリマーによって表面コーティングが施された一次成形品Ｘ’が形成される。
繊維が高充填された繊維強化樹脂成形品を作製する場合、繊維が表面に露出して表面状態が必ずしも良好にならない場合があるが、本実施形態においては、ポリマーコートされて表面の光沢性にも優れた一次成形品Ｘ’を得ることができる。
In the pressing step, since a part of the polymerizable liquid agent LD flows along the inner wall surface (molding surface) of the molding die, the primary molding in which the surface coating is performed by the polymer which is a polymerization reaction product of the polymerizable liquid agent LD. An article X 'is formed.
When fabricating a fiber-reinforced resin molded article highly filled with fibers, the fibers may be exposed on the surface and the surface state may not always be good, but in the present embodiment, the surface is gloss-coated by polymer. Thus, it is possible to obtain a primary molded product X ′ which is excellent.
本実施形態においては、前記プレス工程で作製された一次成形品Ｘ’は、所定の温度にまで冷却された後に成形型から取り出され（図６）、次なる切削工程へと供される。 In the present embodiment, the primary molded product X 'produced in the pressing step is taken out of the molding die after being cooled to a predetermined temperature (FIG. 6), and is subjected to the next cutting step.
（ｄ）切削工程
前記切削工程は、ワイヤーソー、バンドソーなどの切断装置や、グラインダー、エンドミル、旋盤などの研削装置といった一般的な切削加工装置を用いて実施することができる。
図７は、切削工程前後の繊維強化樹脂成形品の様子を示したもので、図には矩形板状の一次成形品Ｘ’の四隅を切除して円板状の二次成形品Ｘ”を作製する様子が模式的にしめされている。
この円板状の二次成形品Ｘ”は、側面が切削面となるため、切削箇所においてボイドが存在すると側面に窪みが生じて美観を低下させることになる。
このような窪みは、大きさによっては塗装などでは隠蔽することができず、パテ埋めなどの補修作業が必要になる場合がある。
本実施形態における二次成形品Ｘ”では、重合性液剤ＬＤの重合反応物がボイド形成箇所に充填され、仮に充填量が不足していたとしてもボイドの大きさを小さくすることができるため従来の成形品に比べて美観の向上が図られた状態になる。
(D) Cutting Step The cutting step can be performed using a general cutting device such as a cutting device such as a wire saw or a band saw, or a grinding device such as a grinder, an end mill, or a lathe.
FIG. 7 shows the state of the fiber-reinforced resin molded product before and after the cutting step. In the figure, four corners of a rectangular plate-shaped primary molded product X ′ are cut off to form a disk-shaped secondary molded product X ″. The production process is schematically illustrated.
Since the side surface of the disc-shaped secondary molded product X ″ is a cut surface, if a void is present at a cut portion, a dent is formed on the side surface, which deteriorates the appearance.
Depending on the size, such a depression cannot be concealed by painting or the like, and repair work such as filling with putty may be required.
In the secondary molded product X ″ according to the present embodiment, the polymerization reaction product of the polymerizable liquid material LD is filled in the void forming portion, and even if the filling amount is insufficient, the size of the void can be reduced. In this state, the aesthetic appearance is improved as compared with the molded product of (1).
本実施形態においては、ボイドの表出が抑制されるため、繊維強化樹脂成形品の表面積の内、３０％以上を切削面としてもよく、５０％以上を切削面としてもよく、全表面を切削面としてもよい。 In this embodiment, since the appearance of voids is suppressed, 30% or more of the surface area of the fiber-reinforced resin molded product may be a cut surface, 50% or more may be a cut surface, and the entire surface is cut It may be a surface.
本実施形態の繊維強化樹脂成形品の製造方法においては、上記のような切削工程以外にも、種々の工程を実施してもよい。
即ち、本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法では、上記例示に何等限定されるものではなく、各種の変更を加え得る。
In the method of manufacturing a fiber-reinforced resin molded product of the present embodiment, various steps may be performed in addition to the above-described cutting step.
That is, in the method for producing a fiber-reinforced resin molded product of the present invention, the present invention is not limited to the above-described example, and various modifications can be made.
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
以下のような方法で、図８に示すような丸椅子ＣＨの座面板ＣＨ１を作製した。
まず、常温において粘稠な液状（ゲル状）で、１００℃に加熱した状態で水のような低粘度な状態になるフェノキシ樹脂と、１５０℃を超える温度域において前記フェノキシ樹脂の重合反応を急激に進行させる硬化剤（触媒）とを用意した。
そして、このフェノキシ樹脂と硬化剤とを含む重合性液剤を調製した。
これとは別に、重合によって十分に高分子量化させた前記フェノキシ樹脂と炭素繊維とを含む長さ約５０ｍｍの棒状のコンポジット材（炭素繊維含有率、約５０質量％）を調製した。
The seat plate CH1 of the round chair CH as shown in FIG. 8 was manufactured by the following method.
First, the polymerization reaction of a phenoxy resin which is a viscous liquid (gel-like) at room temperature and becomes a low-viscosity state such as water when heated to 100 ° C., and the polymerization reaction of the phenoxy resin rapidly in a temperature range exceeding 150 ° C. And a curing agent (catalyst) to be advanced.
Then, a polymerizable solution containing the phenoxy resin and a curing agent was prepared.
Separately, a rod-shaped composite material (carbon fiber content, about 50% by mass) having a length of about 50 mm containing the phenoxy resin and carbon fibers sufficiently polymerized by polymerization was prepared.
扁平な矩形板状の成形空間を有する成形型を熱プレス機にセットし、成形機の温度が２４０℃となるように温度調節した。
繊維強化樹脂成形品の作製に必要となる量の半分の量のコンポジット材を予熱し、この成形型に収容し、成形型を通じて加熱した。
次いで、１００℃に加熱した重合性液剤を成形型に加え、その後、残りのコンポジット材を成形型に加えて、熱プレス成形を行った。
得られた矩形板状の繊維強化樹脂成形品（一次成形品）は、表面の光沢性に優れ、目立ったボイドは見られず、外観美麗であった。
座面板ＣＨ１は、この矩形板状の一次成形品から削り出すことにより作製した。
得られた座面板ＣＨ１についても、表面には目立ったボイドは見られず、外観美麗であった。
このことからも、本発明がボイドの形成を抑制するのに有効であることがわかる。
A mold having a flat rectangular plate-shaped molding space was set in a hot press machine, and the temperature of the molding machine was adjusted to 240 ° C.
A half amount of the composite material required for producing a fiber-reinforced resin molded product was preheated, housed in the molding die, and heated through the molding die.
Next, the polymerizable liquid material heated to 100 ° C. was added to the mold, and thereafter, the remaining composite material was added to the mold, and hot press molding was performed.
The obtained rectangular plate-shaped fiber-reinforced resin molded product (primary molded product) had excellent surface gloss, had no noticeable voids, and had a beautiful appearance.
The seat plate CH1 was produced by cutting out the rectangular plate-shaped primary molded product.
Regarding the obtained seat plate CH1, no conspicuous voids were observed on the surface, and the appearance was beautiful.
This also indicates that the present invention is effective in suppressing the formation of voids.
Ｍ：成形型、ＭＦ：雌型、ＭＭ：雄型、ＣＶ：成形空間、ＰＬ：コンポジット材、ＬＤ：重合性液剤、Ｘ’，Ｘ”：繊維強化樹脂成形品。 M: Mold, MF: Female, MM: Male, CV: Molding space, PL: Composite material, LD: Polymerizable liquid, X ', X ": Fiber-reinforced resin molded product.
Claims (4)
樹脂と繊維とを含む複数のコンポジット材を成形型の成形空間に収容する仕込み工程と、
前記成形型で前記コンポジット材を加熱するとともに加圧して前記熱プレス成形を実施し、前記成形空間に対応した形状を有する成形品を作製するプレス工程とが実施され、
前記仕込み工程では、前記熱プレス成形での成形温度において液状で、且つ、該成形温度において重合反応を生じる重合性液剤を前記コンポジット材とともに前記成形空間に収容し、
前記仕込み工程において前記重合性液剤が液状となってい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 by producing a fiber-reinforced resin molded product by hot press molding using a molding die,
A charging step of accommodating a plurality of composite materials including a resin and a fiber in a molding space of a molding die,
A press step of heating and pressing the composite material with the molding die and performing the hot press molding to produce a molded product having a shape corresponding to the molding space is performed.
In the charging step, a liquid polymer at the molding temperature in the hot press molding, and, a polymerizable liquid agent that causes a polymerization reaction at the molding temperature is accommodated in the molding space together with the composite material ,
Production method of the polymerizable liquid agent that has become a liquid fiber-reinforced resin molded article in the charging step.
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