JP7083281B2 - Resin injection molded product and its manufacturing method - Google Patents

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Description

本開示は、繊維質の被含浸物がセットされた成形型の成形空間(キャビティ)に液状樹脂を注入し、被含浸物に液状樹脂を含浸し硬化させる樹脂注入成形法、いわゆるRTM(Resin Transfer Molding)法を用いて成形された樹脂注入成形品およびその製造方法に関する。 The present disclosure is a resin injection molding method in which a liquid resin is injected into a molding space (cavity) of a molding mold in which a fibrous impregnated material is set, and the impregnated material is impregnated with the liquid resin and cured, so-called RTM (Resin Transfer). The present invention relates to a resin injection molded product molded by the Molding) method and a method for manufacturing the same.

RTM法を用いた樹脂注入成形品の製造方法では、基材としての被含浸物を成形型にセットし、成形型を型閉めして、被含浸物が配置された成形空間を減圧し、減圧された成形空間に液状のマトリックス樹脂を注入して、マトリックス樹脂を被含浸物に含浸させた後に硬化させることが行われる(例えば、特許文献1参照)。 In the method for manufacturing a resin injection molded product using the RTM method, an impregnated object as a base material is set in a molding die, the molding die is closed, the molding space in which the impregnated object is placed is depressurized, and the pressure is reduced. A liquid matrix resin is injected into the formed molding space to impregnate the impregnated object with the matrix resin and then cured (see, for example, Patent Document 1).

そのような製造方法で用いられる被含浸物は、複数枚の繊維シートが積層されてなる積層体である。繊維シートには、一方向に引き揃えられた複数の繊維束(ストランド)からなるストランドシートがその取り扱いのし易さからよく用いられる。ストランドシートにおいて隣り合う繊維束の間には、凹所をなす隙間が形成されている。 The impregnated material used in such a manufacturing method is a laminated body in which a plurality of fiber sheets are laminated. As the fiber sheet, a strand sheet composed of a plurality of fiber bundles (strands) aligned in one direction is often used because of its ease of handling. A gap forming a recess is formed between adjacent fiber bundles in the strand sheet.

特開2017-170840号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-170840

図17に、樹脂注入成形品201の部分的な断面図を示す。図18に、図17の樹脂注入成形品201におけるXVIIIで囲んだ箇所の拡大断面図を示す。上述したようにRTM法により成形された樹脂注入成形品201では、図17および図18に示すように、マトリックス樹脂203が、被含浸物205の表面を覆って樹脂表層207を構成している。 FIG. 17 shows a partial cross-sectional view of the resin injection molded product 201. FIG. 18 shows an enlarged cross-sectional view of a portion of the resin injection molded product 201 of FIG. 17 surrounded by XVIII. In the resin injection molded product 201 molded by the RTM method as described above, as shown in FIGS. 17 and 18, the matrix resin 203 covers the surface of the impregnated material 205 to form the resin surface layer 207.

そうした樹脂注入成形品201においては、被含浸物205をなす繊維シート209における隣り合う繊維束211間の凹所213にマトリックス樹脂203が溜まるため、繊維シート209の繊維束211同士の境界でマトリックス樹脂203が当該繊維シート209表面の他箇所に比べて厚くなった樹脂リッチ部215を形成する。この樹脂リッチ部215が樹脂注入成形品201の表面側で形成されると、樹脂表層207において当該樹脂リッチ部215に対応する部分には、成形後の収縮によって筋状のヒケ217が生じる。 In such a resin injection molded product 201, the matrix resin 203 is accumulated in the recess 213 between the adjacent fiber bundles 211 in the fiber sheet 209 forming the impregnated material 205, so that the matrix resin is formed at the boundary between the fiber bundles 211 of the fiber sheet 209. 203 forms a resin-rich portion 215 that is thicker than other parts on the surface of the fiber sheet 209. When the resin-rich portion 215 is formed on the surface side of the resin-injected molded product 201, streaky sink marks 217 are generated in the portion of the resin surface layer 207 corresponding to the resin-rich portion 215 due to shrinkage after molding.

このようなヒケ217は樹脂注入成形品201の外観を損なうものであり、ヒケ217のある樹脂注入成形品201は見栄えが良くない。樹脂注入成形品201の表面には塗装を施す場合があるが、塗装のみでヒケ217を隠すことは難しい。そこで、樹脂注入成形品201に生じたヒケ217を樹脂表層207の研磨によってなくすことが考えられるが、樹脂表層207の研磨作業にはかなりの時間がかかるため、生産性が低下するし、その分のコストアップを招いてしまう。 Such sink marks 217 impair the appearance of the resin injection molded product 201, and the resin injection molded product 201 with sink marks 217 does not look good. The surface of the resin injection molded product 201 may be painted, but it is difficult to hide the sink marks 217 only by painting. Therefore, it is conceivable to eliminate the sink marks 217 generated in the resin injection molded product 201 by polishing the resin surface layer 207, but since the polishing work of the resin surface layer 207 takes a considerable amount of time, the productivity is lowered by that amount. Will lead to an increase in cost.

本開示の技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂注入成形品の表面にヒケが生じるのを抑制し、見栄えの良い樹脂注入成形品を提供することにある。 The technique of the present disclosure has been made in view of such a point, and an object thereof is to suppress the occurrence of sink marks on the surface of the resin injection molded product and to provide a good-looking resin injection molded product. There is something in it.

上記の目的を達成するために、本開示の技術では、被含浸物の表面側に位置する繊維シートに隣接させて不織布を設け、当該繊維シートにおける凹所に不織布の繊維を入り込ませるようにした。 In order to achieve the above object, in the technique of the present disclosure, a nonwoven fabric is provided adjacent to the fiber sheet located on the surface side of the impregnated object, and the fibers of the nonwoven fabric are allowed to enter the recesses in the fiber sheet. ..

具体的には、本開示の技術は、複数枚の繊維シートが積層されてなる被含浸積層体と、被含浸積層体に含浸した状態で硬化されたマトリックス樹脂とを備える樹脂注入成形品を対象とする。マトリックス樹脂は、被含浸積層体の表面を覆って樹脂表層を形成している。被含浸積層体のうち樹脂表層側に位置する所定の繊維シートの少なくとも一方側の面には凹所が形成されている。そして、本開示の技術に係る樹脂注入成形品において、被含浸積層体には、所定の繊維シートにおける凹所が形成された面の隣接位置に不織布が設けられている。 Specifically, the technique of the present disclosure is intended for a resin injection molded product including an impregnated laminate in which a plurality of fiber sheets are laminated and a matrix resin cured in a state of being impregnated in the impregnated laminate. And. The matrix resin covers the surface of the impregnated laminate to form a resin surface layer. A recess is formed on at least one surface of a predetermined fiber sheet located on the resin surface layer side of the impregnated laminate. In the resin injection molded product according to the technique of the present disclosure, the impregnated laminate is provided with a nonwoven fabric at a position adjacent to the surface on which the recess is formed in the predetermined fiber sheet.

この構成によると、被含浸積層体の表面側に位置する繊維シートに隣接させて不織布を設けるようにしたから、樹脂注入成形品を成形するときには、当該繊維シートにおける凹所に不織布の繊維が入り込み、マトリックス樹脂のみが凹所に溜まらないようにすることができる。それによって、凹所に形成される樹脂リッチ部の樹脂含有率が下がるから、成形後における樹脂リッチ部の収縮量が少なくなる。しかも、不織布が樹脂リッチ部の収縮に追従するので、樹脂リッチ部の収縮による樹脂注入成形品の表面への影響が緩和されて、樹脂注入成形品の表面にヒケが生じるのを抑制することができる。 According to this configuration, since the nonwoven fabric is provided adjacent to the fiber sheet located on the surface side of the impregnated laminate, the fibers of the nonwoven fabric enter the recesses in the fiber sheet when molding the resin injection molded product. , Only the matrix resin can be prevented from accumulating in the recess. As a result, the resin content of the resin-rich portion formed in the recess is reduced, so that the amount of shrinkage of the resin-rich portion after molding is reduced. Moreover, since the non-woven fabric follows the shrinkage of the resin-rich portion, the influence of the shrinkage of the resin-rich portion on the surface of the resin-injected molded product is alleviated, and it is possible to suppress the occurrence of sink marks on the surface of the resin-injected molded product. can.

そうした樹脂注入成形品において、被含浸積層体は、所定の繊維シートとして、一方向に引き揃えられた複数の繊維束からなり、隣り合う繊維束間の隙間が凹所を形成しているストランドシートを有していてもよい。この場合、不織布は、ストランドシートの樹脂表層側の面に隣接配置されていることが好ましい。 In such a resin injection molded product, the impregnated laminate is composed of a plurality of fiber bundles aligned in one direction as a predetermined fiber sheet, and the gap between adjacent fiber bundles forms a recess. May have. In this case, the nonwoven fabric is preferably arranged adjacent to the surface of the strand sheet on the resin surface layer side.

樹脂注入成形品の表面におけるヒケは、前述の如くストランドシートの繊維束間の凹所に樹脂リッチ部が形成されることに起因して生じやすい。これに対し、上記の構成によると、ストランドシートの樹脂表層側の面に隣接させて不織布を配置するようにしたので、樹脂注入成形品の表面にヒケが生じるのを効果的に抑制することができる。 Sink marks on the surface of the resin injection molded product are likely to occur due to the formation of resin-rich portions in the recesses between the fiber bundles of the strand sheet as described above. On the other hand, according to the above configuration, since the nonwoven fabric is arranged adjacent to the surface of the strand sheet on the resin surface layer side, it is possible to effectively suppress the occurrence of sink marks on the surface of the resin injection molded product. can.

さらに、被含浸積層体は、繊維シートとして、2軸で織られたクロスシートを有していてもよい。このクロスシートは、被含浸積層体の表面を構成し、樹脂表層によって覆われていてもよい。この場合、樹脂表層を形成するマトリックス樹脂は、透光性を有する樹脂であってもよい。 Further, the impregnated laminate may have a biaxially woven cross sheet as a fiber sheet. This cross sheet constitutes the surface of the impregnated laminate and may be covered with a resin surface layer. In this case, the matrix resin forming the resin surface layer may be a translucent resin.

この構成によると、樹脂表層の直下にクロスシートを設け、樹脂表層を透光性のある樹脂によって形成するようにしたので、樹脂注入成形品の外観に樹脂表層を通してクロスシートが視認されて、樹脂注入成形品の意匠性を高められる。 According to this configuration, a cross sheet is provided directly under the resin surface layer so that the resin surface layer is formed of a translucent resin, so that the cross sheet can be visually recognized through the resin surface layer in the appearance of the resin injection molded product, and the resin The design of the injection molded product can be enhanced.

そして、不織布は、ストランドシートとクロスシートとの間に配置されていることが好ましい。 The nonwoven fabric is preferably arranged between the strand sheet and the cross sheet.

この構成によると、クロスシートに次いで樹脂表層に近いストランドシートに隣接させて不織布を設けるようにしたので、樹脂表層に近い位置において、樹脂リッチ部の成形後における収縮量が少なくなり、樹脂リッチ部の収縮による樹脂注入成形品の表面への影響が緩和されて、樹脂注入成形品の表面にヒケが生じるのを効果的に抑制することができる。 According to this configuration, since the non-woven fabric is provided adjacent to the strand sheet close to the resin surface layer next to the cloth sheet, the shrinkage amount of the resin rich portion after molding is reduced at the position close to the resin surface layer, and the resin rich portion is formed. The influence of the shrinkage on the surface of the resin-injected molded product is alleviated, and the occurrence of sink marks on the surface of the resin-injected molded product can be effectively suppressed.

クロスシートは、所定の繊維シートであって、織り目の隙間で凹所を形成している。不織布は、クロスシートの樹脂表層側の面に隣接配置されていてもよい。 The cross sheet is a predetermined fiber sheet and forms a recess in the gap of the texture. The non-woven fabric may be arranged adjacent to the surface of the cloth sheet on the resin surface layer side.

樹脂注入成形品の成形において、クロスシートで折り目の隙間がなす凹所には、マトリックス樹脂が溜まるため、マトリックス樹脂がクロスシート表面の他箇所に比べて厚くなった樹脂リッチ部が形成される。これに対し、上記の構成によると、クロスシートの凹所に形成される樹脂リッチ部の収縮に起因して樹脂注入成形品の表面にヒケが生じるのを抑制することができる。 In the molding of the resin injection molded product, the matrix resin is accumulated in the recesses formed by the creases in the cross sheet, so that a resin-rich portion in which the matrix resin is thicker than other parts on the surface of the cross sheet is formed. On the other hand, according to the above configuration, it is possible to suppress the occurrence of sink marks on the surface of the resin injection molded product due to the shrinkage of the resin-rich portion formed in the recess of the cross sheet.

不織布は、炭素繊維からなることが好ましい。 The non-woven fabric is preferably made of carbon fiber.

炭素繊維は、軽量であるにも関わらず優れた機械的性質を有している。上記の構成によると、被含浸積層体に設ける不織布として炭素繊維からなる不織布を採用するようにしたので、樹脂注入成形品の機械的性質を高めるのに有利である。 Despite being lightweight, carbon fiber has excellent mechanical properties. According to the above configuration, since the nonwoven fabric made of carbon fiber is adopted as the nonwoven fabric provided in the impregnated laminate, it is advantageous to enhance the mechanical properties of the resin injection molded product.

さらに、マトリックス樹脂には、酸無水物系の硬化剤が用いられていることが好ましい。 Further, it is preferable that an acid anhydride-based curing agent is used for the matrix resin.

酸無水物系の硬化剤は、ポットライフ(可使時間)が長く、機械的特性や化学的特性、電気的特性などの物性バランスが良好である上に、硬化反応が比較的緩やかに進行するという性質を有する。上記の構成によると、マトリックス樹脂に添加される硬化剤として酸無水物系の硬化剤を採用するようにしたので、樹脂注入成形品の成形時間は長くなるが、成形後における樹脂リッチ部の収縮量が少なくなり、樹脂注入成形品の表面にヒケが生じることを抑制するのに有利である。 The acid anhydride-based curing agent has a long pot life (pot life), has a good balance of physical properties such as mechanical properties, chemical properties, and electrical properties, and the curing reaction proceeds relatively slowly. It has the property of. According to the above configuration, since an acid anhydride-based curing agent is used as the curing agent added to the matrix resin, the molding time of the resin injection molded product becomes long, but the shrinkage of the resin-rich portion after molding becomes long. The amount is reduced, which is advantageous in suppressing the occurrence of sink marks on the surface of the resin injection molded product.

また、本開示の技術は、上記のような樹脂注入成形品の製造方法をも対象とする。本開示の技術に係る樹脂注入成形品の製造方法は、複数枚の繊維シートが積層されてなり、少なくとも一方側の面に凹所が形成されている所定の繊維シートが表面側に配置された被含浸積層体を準備する準備ステップと、被含浸積層体を成形型にセットし、その成形型にて形成された成形空間に被含浸積層体を配置した状態とするセットステップと、成形空間内を減圧した後に、液状のマトリックス樹脂を成形空間に注入して被含浸積層体に含浸させる含浸ステップと、被含浸積層体に含浸したマトリックス樹脂を硬化させて、マトリックス樹脂により被含浸積層体の表面を覆う樹脂表層を形成する硬化ステップとを含む。 The technique of the present disclosure also covers the method for manufacturing a resin injection molded product as described above. In the method for manufacturing a resin injection molded product according to the technique of the present disclosure, a plurality of fiber sheets are laminated, and a predetermined fiber sheet having a recess formed on at least one surface thereof is arranged on the surface side. A preparatory step for preparing the impregnated laminate, a set step in which the impregnated laminate is set in a molding die and the impregnated laminate is placed in a molding space formed by the molding die, and in the molding space. After depressurizing, a liquid matrix resin is injected into the molding space to impregnate the impregnated laminate, and the matrix resin impregnated in the impregnated laminate is cured and the surface of the impregnated laminate is cured by the matrix resin. Includes a curing step to form a resin surface layer that covers.

ここで、「被含浸積層体を成形型にセットする」とは、予め複数枚の繊維シートを積層して形成された被含浸積層体を準備し、その被含浸積層体を成形型に配置させる場合は勿論、複数枚の繊維シートを成形型に順に積層配置して成形型で被含浸積層体をセットした状態に作製する場合をも含む意である。また、本開示の技術が対象とする樹脂注入成形品の製造方法には、気圧差を利用して被含浸積層体に液状樹脂を含浸させる真空補助樹脂注入成形法、いわゆるVaRTM(Vacuum-assisted Resin Transfer Molding)法を用いた製造方法をも含む。そして、本開示の技術に係る樹脂注入成形品の製造方法において、準備ステップでは、所定の繊維シートにおける凹所が形成された面の隣接位置に不織布が設けられた被含浸積層体を準備する。 Here, "setting the impregnated laminate in the molding die" means preparing an impregnated laminate formed by laminating a plurality of fiber sheets in advance and arranging the impregnated laminate in the molding die. Of course, this also includes the case where a plurality of fiber sheets are laminated and arranged in order in a molding die and the impregnated laminate is set in the molding die. Further, the method for manufacturing a resin injection molded product, which is the subject of the technique of the present disclosure, is a vacuum auxiliary resin injection molding method in which a liquid resin is impregnated into an impregnated laminate by utilizing a pressure difference, so-called VaRTM (Vacuum-assisted Resin). It also includes a manufacturing method using the Transfer Molding) method. Then, in the preparation method of the resin injection molded product according to the technique of the present disclosure, in the preparation step, an impregnated laminate in which the nonwoven fabric is provided at the position adjacent to the surface where the recess is formed in the predetermined fiber sheet is prepared.

この構成によると、準備ステップにて準備される被含浸積層体において表面側に位置する繊維シートの隣接位置に不織布が設けられているようにしたので、含侵ステップにおいて、成形空間を減圧したときには、当該繊維シートにおける凹所に不織布の繊維が入り込み、マトリックス樹脂のみが凹所に溜まらないようにすることができる。それによって、凹所に形成される樹脂リッチ部の樹脂含有率が減るから、硬化ステップを行った後における樹脂リッチ部の収縮量が少なくなる。しかも、不織布が樹脂リッチ部の収縮に追従するので、樹脂リッチ部の収縮による樹脂注入成形品の表面への影響が緩和されて、樹脂注入成形品の表面にヒケが生じるのを抑制することができる。 According to this configuration, in the impregnated laminate prepared in the preparation step, the non-woven fabric is provided at the position adjacent to the fiber sheet located on the surface side, so that when the molding space is depressurized in the impregnation step, the weight is reduced. It is possible to prevent the fibers of the non-woven fabric from entering the recesses in the fiber sheet and preventing only the matrix resin from accumulating in the recesses. As a result, the resin content of the resin-rich portion formed in the recess is reduced, so that the amount of shrinkage of the resin-rich portion after the curing step is reduced. Moreover, since the non-woven fabric follows the shrinkage of the resin-rich portion, the influence of the shrinkage of the resin-rich portion on the surface of the resin-injected molded product is alleviated, and it is possible to suppress the occurrence of sink marks on the surface of the resin-injected molded product. can.

本開示の技術に係る樹脂注入成形品およびその製造方法によれば、樹脂注入成形品の表面にヒケが生じるのを抑制し、見栄えの良い樹脂注入成形品を実現することができる。 According to the resin injection molded product and the manufacturing method thereof according to the technique of the present disclosure, it is possible to suppress the occurrence of sink marks on the surface of the resin injection molded product and realize a resin injection molded product having a good appearance.

図1は、実施形態に係る樹脂注入成形品の構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a resin injection molded product according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る樹脂注入成形品の部分的な断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the resin injection molded product according to the embodiment. 図3は、実施形態に係る樹脂注入成形品に用いられるストランドシートの部分的な断面斜視図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view of a strand sheet used in the resin injection molded product according to the embodiment. 図4は、実施形態に係る樹脂注入成形品に用いられるクロスシートの概略平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view of a cross sheet used in the resin injection molded product according to the embodiment. 図5は、図2の樹脂注入成形品におけるVで囲んだ箇所の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a portion surrounded by V in the resin injection molded product of FIG. 2. 図6は、実施形態に係る樹脂注入成形品の成形装置と被含浸積層体を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a molding apparatus and an impregnated laminate of the resin injection molded product according to the embodiment. 図7は、実施形態に係る樹脂注入成形品の製造方法におけるセットステップの様子を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a state of a set step in a method for manufacturing a resin injection molded product according to an embodiment. 図8は、図7の被含浸積層体におけるVIIIで囲んだ箇所の拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a portion surrounded by VIII in the impregnated laminate of FIG. 7. 図9は、実施形態に係る樹脂注入成形品の製造方法における含浸ステップで成形空間を減圧している様子を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing how the molding space is depressurized in the impregnation step in the method for manufacturing a resin injection molded product according to the embodiment. 図10は、図9の被含浸積層体におけるXで囲んだ箇所の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of a portion surrounded by X in the impregnated laminate of FIG. 図11は、実施形態に係る樹脂注入成形品の製造方法における含浸ステップでマトリックス樹脂を成形空間に注入している様子を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a state in which a matrix resin is injected into a molding space in an impregnation step in the method for manufacturing a resin injection molded product according to an embodiment. 図12は、図11の被含浸積層体におけるXIIで囲んだ箇所の拡大図である。FIG. 12 is an enlarged view of a portion of the impregnated laminate of FIG. 11 surrounded by XII. 図13は、実施例1~5および比較例に係る樹脂注入成形品の平滑性の評価を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the evaluation of the smoothness of the resin injection molded products according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples. 図14は、実施例1~5および比較例に係る樹脂注入成形品の弾性率の評価を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an evaluation of the elastic modulus of the resin injection molded product according to Examples 1 to 5 and Comparative Example. 図15は、変形例1に係る樹脂注入成形品の図2相当図である。FIG. 15 is a view corresponding to FIG. 2 of the resin injection molded product according to the modified example 1. 図16は、変形例2に係る樹脂注入成形品の図2相当図である。FIG. 16 is a view corresponding to FIG. 2 of the resin injection molded product according to the modified example 2. 図17は、樹脂注入成形品の部分的な断面図である。FIG. 17 is a partial cross-sectional view of a resin injection molded product. 図18は、図17の樹脂注入成形品におけるXVIIIで囲んだ箇所の拡大図である。FIG. 18 is an enlarged view of a portion surrounded by XVIII in the resin injection molded product of FIG.

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

図1に、この実施形態に係る樹脂注入成形品1の構成の概略図を示す。図2に、樹脂注入成形品1の部分的な断面図を示す。図3に、樹脂注入成形品1に用いられるストランドシート17の部分的な断面斜視図を示す。図4に、樹脂注入成形品1に用いられるクロスシート13の概略平面図を示す。図5に、図2の樹脂注入成形品1におけるVで囲んだ箇所の拡大図を示す。 FIG. 1 shows a schematic view of the configuration of the resin injection molded product 1 according to this embodiment. FIG. 2 shows a partial cross-sectional view of the resin injection molded product 1. FIG. 3 shows a partial cross-sectional perspective view of the strand sheet 17 used in the resin injection molded product 1. FIG. 4 shows a schematic plan view of the cross sheet 13 used for the resin injection molded product 1. FIG. 5 shows an enlarged view of a portion surrounded by V in the resin injection molded product 1 of FIG.

樹脂注入成形品1は、自動車のドア(サイドドアやバックドア)、フード、ルーフ、フェンダーなどを構成するボディパネル(車体外板)に用いられる。樹脂注入成形品1は、図1および図2に示すように、繊維強化樹脂複合体であって、強化繊維3,21を含む被含浸積層体5と、被含浸積層体5に含浸されたマトリックス樹脂7とで構成されている。被含浸積層体5は、複数枚の繊維シート9が積層されてなる繊維質基材であって、マトリックス樹脂7に内包されている。被含浸積層体5は、基材本体11と、クロスシート13と、不織布15とを備える。 The resin injection molded product 1 is used for a body panel (body outer panel) constituting an automobile door (side door or back door), a hood, a roof, a fender, or the like. As shown in FIGS. 1 and 2, the resin injection molded product 1 is a fiber-reinforced resin composite, and is an impregnated laminate 5 containing the reinforcing fibers 3 and 21, and a matrix impregnated in the impregnated laminate 5. It is composed of resin 7. The impregnated laminate 5 is a fibrous base material in which a plurality of fiber sheets 9 are laminated, and is included in the matrix resin 7. The impregnated laminate 5 includes a base material main body 11, a cloth sheet 13, and a non-woven fabric 15.

基材本体11は、繊維シート9であるストランドシート17を複数枚組み合わせてなる。ストランドシート17は、図3に示すように、多数本の強化繊維3が一方向に引き揃えられた一方向(UD:Uni-Direction)材である。このストランドシート17をなす強化繊維3は、補助糸4により束ねられて、シート面方向における一方向に並ぶ複数の繊維束(ストランド)18を構成している。ストランドシート17としては、例えばNCF(Non-Crimp Fabric)と呼ばれる繊維編物が挙げられる。 The base material main body 11 is formed by combining a plurality of strand sheets 17 which are fiber sheets 9. As shown in FIG. 3, the strand sheet 17 is a unidirectional (UD: Uni-Direction) material in which a large number of reinforcing fibers 3 are aligned in one direction. The reinforcing fibers 3 forming the strand sheet 17 are bundled by the auxiliary thread 4 to form a plurality of fiber bundles (strands) 18 arranged in one direction in the sheet surface direction. Examples of the strand sheet 17 include a fiber knitted fabric called NCF (Non-Crimp Fabric).

ストランドシート17の強化繊維3としては、例えば、炭素繊維やガラス繊維、セラミックス繊維などの無機繊維、ステンレス繊維やスチール繊維などの金属繊維、ポリアミド繊維やアラミド繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維が挙げられる。なかでも、炭素繊維は、軽量であるにも関わらず優れた機械的性質を有している。ストランドシート17には、強化繊維3が一種単独で用いられていてもよいし、二種以上が併用されていてもよい。補助糸4としては、ポリアミド樹脂やポリエステル樹脂などの合成樹脂糸、ガラス繊維糸などからなるステッチ糸が用いられる。 Examples of the reinforcing fiber 3 of the strand sheet 17 include inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers and ceramics fibers, metal fibers such as stainless steel fibers and steel fibers, and organic fibers such as polyamide fibers, aramid fibers and polyethylene fibers. .. Among them, carbon fiber has excellent mechanical properties in spite of its light weight. In the strand sheet 17, one type of reinforcing fiber 3 may be used alone, or two or more types may be used in combination. As the auxiliary thread 4, a stitch thread made of a synthetic resin thread such as a polyamide resin or a polyester resin, a glass fiber thread, or the like is used.

この実施形態の基材本体11をなすストランドシート17は、樹脂注入成形品1の裏面側から表面側(意匠面側)に向かって順に配置された第1ストランドシート17a、第2ストランドシート17b、第3ストランドシート17cおよび第4ストランドシート17dの4枚である。これら第1~第4ストランドシート17a,17b,17c,17dは、基準となる方向に対してそれぞれ所定の繊維配向をなしており、疑似等方積層方式で積層されている。疑似等方積層方式では、第1~第4ストランドシート17a,17b,17c,17dの繊維配向が0°、45°、90°、-45°のいずれかに割り当てられて互いに所定の交差角度を持っている。 The strand sheet 17 forming the base material main body 11 of this embodiment has the first strand sheet 17a and the second strand sheet 17b arranged in order from the back surface side to the front surface side (design surface side) of the resin injection molded product 1. There are four sheets, a third strand sheet 17c and a fourth strand sheet 17d. The first to fourth strand sheets 17a, 17b, 17c, and 17d each have a predetermined fiber orientation with respect to a reference direction, and are laminated by a pseudo-isotropic laminating method. In the pseudo-isotropic laminating method, the fiber orientations of the first to fourth strand sheets 17a, 17b, 17c, and 17d are assigned to any of 0 °, 45 °, 90 °, and −45 ° to set a predetermined crossing angle with each other. have.

具体的には、第1ストランドシート17aの繊維配向は-45°であり、第2ストランドシート17bの繊維配向は45°であり、第3ストランドシート17cの繊維配向は90°であり、第4ストランドシート17dの繊維配向は0°である。こうした積層レイアウトを以て、樹脂注入成形品1には、優れた強度(弾性率など)の機械的性質を実現しつつ疑似等方性が付与されている。第1~第4ストランドシート17a,17b,17c,17dの表裏両面には、隣り合う繊維束18の合せ目の隙間からなる凹所19が繊維束18に沿って直線状に複数形成されている。 Specifically, the fiber orientation of the first strand sheet 17a is −45 °, the fiber orientation of the second strand sheet 17b is 45 °, the fiber orientation of the third strand sheet 17c is 90 °, and the fourth. The fiber orientation of the strand sheet 17d is 0 °. With such a laminated layout, the resin injection molded product 1 is imparted with pseudo-isotropic properties while realizing mechanical properties having excellent strength (elastic modulus, etc.). On both the front and back surfaces of the first to fourth strand sheets 17a, 17b, 17c, 17d, a plurality of recesses 19 formed by gaps between the joints of the adjacent fiber bundles 18 are linearly formed along the fiber bundles 18. ..

クロスシート13は、被含浸積層体5の表面を構成している繊維シート9である。このクロスシート13は、図4に示すように、複数の強化繊維21を束ねた繊維束23を経糸25および緯糸27として2軸で平織りに織ってなる繊維織物であって、光の反射によって市松模様のような織目模様を呈している。クロスシート13の表裏両面には、織り目の隙間からなる凹所29が形成されている。クロスシート13をなす強化繊維21としては、ストランドシート17に用いられる上述した強化繊維3が挙げられ、ストランドシート17と同様な理由から炭素繊維が好ましい。 The cross sheet 13 is a fiber sheet 9 constituting the surface of the impregnated laminate 5. As shown in FIG. 4, the cross sheet 13 is a fiber woven fabric in which a fiber bundle 23 in which a plurality of reinforcing fibers 21 are bundled is woven into a plain weave on two axes as a warp 25 and a weft 27, and is a checkerboard by light reflection. It has a weave pattern like a pattern. Recesses 29 formed by gaps in the texture are formed on both the front and back surfaces of the cross sheet 13. Examples of the reinforcing fiber 21 forming the cross sheet 13 include the above-mentioned reinforcing fiber 3 used for the strand sheet 17, and carbon fiber is preferable for the same reason as the strand sheet 17.

不織布15は、基材本体11上に設けられ、基材本体11の表面にある第4ストランドシート17dとクロスシート13との間、つまり第4ストランドシート17dにおける表面側(第3ストランドシート17cとは反対側)の隣接位置に配置されている。不織布15をなす繊維としては、ストランドシート17に用いられる上述した強化繊維3が挙げられ、ストランドシート17と同様な理由から炭素繊維が好ましい。炭素繊維には、ポリアクリロニトリル(PAN:Polyacrylonitrile)繊維を素材としたPAN系炭素繊維、ピッチ繊維を素材としたピッチ系炭素繊維があるが、強度などの性能、コストおよび使い易さなどのバランスの良さから前者が好ましい。 The non-woven fabric 15 is provided on the base material main body 11, and is between the fourth strand sheet 17d and the cross sheet 13 on the surface of the base material main body 11, that is, the surface side (with the third strand sheet 17c) of the fourth strand sheet 17d. Is located adjacent to (on the opposite side). Examples of the fiber forming the nonwoven fabric 15 include the above-mentioned reinforcing fiber 3 used for the strand sheet 17, and carbon fiber is preferable for the same reason as the strand sheet 17. Carbon fibers include PAN-based carbon fibers made of Polyacrylonitrile (PAN) fibers and pitch-based carbon fibers made of pitch fibers, but they have a good balance of performance such as strength, cost, and ease of use. The former is preferable because of its goodness.

マトリックス樹脂7は、被含浸積層体5の表面に満遍なく含侵された状態で硬化されており、図5に示すように、被含浸積層体5を固めると共にその外面を覆って樹脂表層31を形成している。すなわち、樹脂注入成形品1の外殻はマトリックス樹脂7からなる。このマトリックス樹脂7は、第1~第4ストランドシート17a,17b,17c,17dの各凹所19内にも、クロスシート13の各凹所29内にも充填されており、他箇所に比べて相対的に厚くなった樹脂リッチ部33(図5で二点鎖線に囲まれた部分)を形成している。マトリックス樹脂7には、熱硬化性樹脂が用いられる。 The matrix resin 7 is cured in a state of being evenly impregnated on the surface of the impregnated laminate 5, and as shown in FIG. 5, the impregnated laminate 5 is solidified and the outer surface thereof is covered to form the resin surface layer 31. is doing. That is, the outer shell of the resin injection molded product 1 is made of the matrix resin 7. The matrix resin 7 is filled in the recesses 19 of the first to fourth strand sheets 17a, 17b, 17c, and 17d as well as in the recesses 29 of the cross sheet 13, and is compared with other places. A relatively thick resin-rich portion 33 (a portion surrounded by a two-dot chain line in FIG. 5) is formed. A thermosetting resin is used as the matrix resin 7.

熱硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、シリコーン、ビニルエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂が挙げられる。なかでもエポキシ樹脂およびビニルエステル樹脂は、耐熱性、衝撃吸収性、耐薬品性に優れた特性を有している。熱硬化性樹脂には、硬化剤や硬化促進剤、難燃剤などの添加剤が含有されていてもよい。熱硬化性樹脂は、単独で用いられてもよいし、二種以上で併用されてもよい。この実施形態のマトリックス樹脂7には、透光性を有する熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂が用いられており、樹脂注入成形品1の外観に樹脂表層31を通してクロスシート13の織目模様が視認される。 Examples of the thermosetting resin include urethane resin, silicone, vinyl ester resin, and cyanic acid ester resin. Among them, epoxy resin and vinyl ester resin have excellent heat resistance, shock absorption and chemical resistance. The thermosetting resin may contain additives such as a curing agent, a curing accelerator, and a flame retardant. The thermosetting resin may be used alone or in combination of two or more. A thermosetting resin having translucency, for example, an epoxy resin, is used for the matrix resin 7 of this embodiment, and the texture pattern of the cross sheet 13 can be visually recognized through the resin surface layer 31 on the appearance of the resin injection molded product 1. Will be done.

被含浸積層体5の表面側の繊維シート9、具体的には基材本体11表面の第4ストランドシート17dおよびクロスシート13における各凹所19,29に形成された樹脂リッチ部33は、樹脂注入成形品1の表面、つまり樹脂表層31にヒケが生じる重要な要因となる。この実施形態の樹脂注入成形品1では、それら第4ストランドシート17dの表面側およびクロスシート13の裏面側における各凹所19,29に不織布15の繊維が入り込んでおり、当該凹所19,29内の樹脂リッチ部33での樹脂含有率が下げられている。また、不織布15は、樹脂注入成形品1の製造において、クロスシート13の繊維束23がマトリックス樹脂7の注入時における流動で撚れるなどして乱れるのを規制し、且つ、樹脂リッチ部33の成形後の収縮による樹脂注入成形品1の表面への影響を緩和する役割を担う。 The fiber sheet 9 on the surface side of the impregnated laminate 5, specifically, the resin-rich portion 33 formed in the recesses 19 and 29 in the fourth strand sheet 17d and the cross sheet 13 on the surface of the base material main body 11 is made of resin. This is an important factor that causes sink marks on the surface of the injection molded product 1, that is, the resin surface layer 31. In the resin injection molded product 1 of this embodiment, the fibers of the nonwoven fabric 15 are contained in the recesses 19 and 29 on the front surface side of the fourth strand sheet 17d and the back surface side of the cross sheet 13, and the recesses 19, 29 are contained. The resin content in the resin-rich portion 33 inside is reduced. Further, the nonwoven fabric 15 regulates that the fiber bundle 23 of the cross sheet 13 is twisted or disturbed by the flow at the time of injecting the matrix resin 7 in the production of the resin injection molded product 1, and the resin-rich portion 33 is used. It plays a role of alleviating the influence on the surface of the resin injection molded product 1 due to shrinkage after molding.

上記構成の樹脂注入成形品1はRTM法を用いて製造される。図6に、樹脂注入成形品1の成形に用いられる成形装置101と被含浸積層体5の概略構成図を示す。樹脂注入成形品1の成形装置101は、図6に示すように、成形型103と、樹脂注入装置105と、真空吸引装置107と、加熱装置(不図示)とを備え、加熱装置によって成形型103の温度調整が可能に構成されている。 The resin injection molded product 1 having the above configuration is manufactured by using the RTM method. FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of a molding apparatus 101 and an impregnated laminate 5 used for molding the resin injection molded product 1. As shown in FIG. 6, the molding device 101 of the resin injection molded product 1 includes a molding die 103, a resin injection device 105, a vacuum suction device 107, and a heating device (not shown), and is molded by the heating device. The temperature of 103 can be adjusted.

成形型103は、互いに対向配置されたキャビ型109とコア型111とによって構成されている。キャビ型109は、固定型であって、凹状部113を有している。凹状部113の内面は、樹脂注入成形品1の外面を成形する成形面115であって、図6では平坦形状に示すが、樹脂注入成形品1がなすボディパネルに応じた形状とされている。コア型111は、可動型であって、凹状部113に嵌合する凸状部(コア)117を有している。 The molding die 103 is composed of a cavity die 109 and a core die 111 arranged so as to face each other. The cabinet type 109 is a fixed type and has a concave portion 113. The inner surface of the concave portion 113 is a molding surface 115 for molding the outer surface of the resin injection molded product 1, which is shown in a flat shape in FIG. 6, but has a shape corresponding to the body panel formed by the resin injection molded product 1. .. The core type 111 is a movable type and has a convex portion (core) 117 that fits into the concave portion 113.

これらキャビ型109およびコア型111は、互いに型締めされることで凹状部113と凸状部117との間に成形空間(キャビティ)119を形成する。コア型111には、樹脂注入ポート121と真空吸引ポート123とが設けられている。例えば、樹脂注入ポート121の開口は成形空間119の中央部に位置付けられ、真空吸引ポート123の開口は成形空間119の外周側に位置付けられている。 The cavity type 109 and the core type 111 are molded together to form a molding space (cavity) 119 between the concave portion 113 and the convex portion 117. The core type 111 is provided with a resin injection port 121 and a vacuum suction port 123. For example, the opening of the resin injection port 121 is positioned in the central portion of the molding space 119, and the opening of the vacuum suction port 123 is positioned on the outer peripheral side of the molding space 119.

樹脂注入装置105は、コア型111の樹脂注入ポート121に樹脂注入経路125を介して接続されている。そして、樹脂注入装置105は、樹脂注入経路125を通じて樹脂注入ポート121から液状のマトリックス樹脂7を成形空間119に注入するようになっている。樹脂注入経路125の途中には、開閉弁127が設けられている。 The resin injection device 105 is connected to the resin injection port 121 of the core type 111 via the resin injection path 125. Then, the resin injection device 105 injects the liquid matrix resin 7 into the molding space 119 from the resin injection port 121 through the resin injection path 125. An on-off valve 127 is provided in the middle of the resin injection path 125.

真空吸引装置107は、コア型111の真空吸引ポート123に真空吸引経路129を介して接続されている。そして、真空吸引装置107は、真空吸引経路129を通じて真空吸引ポート123から成形空間119を減圧するようになっている。真空吸引経路129の途中には、開閉弁131が設けられている。 The vacuum suction device 107 is connected to the vacuum suction port 123 of the core type 111 via the vacuum suction path 129. Then, the vacuum suction device 107 is adapted to depressurize the molding space 119 from the vacuum suction port 123 through the vacuum suction path 129. An on-off valve 131 is provided in the middle of the vacuum suction path 129.

このような成形装置101を用いた樹脂注入成形品1の製造方法は、準備ステップと、セットステップと、含侵ステップと、硬化ステップとを含む。この樹脂注入成形品1の製造方法について、図7~図12を参照しながら以下に説明する。 A method for manufacturing a resin injection molded product 1 using such a molding apparatus 101 includes a preparation step, a set step, an impregnation step, and a curing step. The manufacturing method of the resin injection molded product 1 will be described below with reference to FIGS. 7 to 12.

図7は、樹脂注入成形品1の製造方法におけるセットステップの様子を示す図である。図8は、図7の被含浸積層体5におけるVIIIで囲んだ箇所の拡大図である。図9は、樹脂注入成形品1の製造方法における含浸ステップで成形空間119を減圧している様子を示す図である。図10は、図9の被含浸積層体5におけるXで囲んだ箇所の拡大図である。図11は、樹脂注入成形品1の製造方法における含浸ステップでマトリックス樹脂7を成形空間119に注入している様子を示す図である。図12は、図11の被含浸積層体5におけるXIIで囲んだ箇所の拡大図である。 FIG. 7 is a diagram showing a state of a set step in the manufacturing method of the resin injection molded product 1. FIG. 8 is an enlarged view of a portion of the impregnated laminate 5 of FIG. 7 surrounded by VIII. FIG. 9 is a diagram showing how the molding space 119 is depressurized in the impregnation step in the manufacturing method of the resin injection molded product 1. FIG. 10 is an enlarged view of a portion surrounded by X in the impregnated laminate 5 of FIG. FIG. 11 is a diagram showing a state in which the matrix resin 7 is injected into the molding space 119 in the impregnation step in the manufacturing method of the resin injection molded product 1. FIG. 12 is an enlarged view of a portion of the impregnated laminate 5 of FIG. 11 surrounded by XII.

準備ステップでは、第1~第4ストランドシート17a,17b,17c,17d(基材本体11)と不織布15とクロスシート13とが予め積層された被含浸積層体5を予め賦形したプリフォームとして準備する。この被含浸積層体5では、第4ストランドシート17dとクロスシート13との間、つまり第4ストランドシート17dにおける樹脂表層31側の面の隣接位置に不織布15が設けられている。当該被含浸積層体5を構成する第1~第4ストランドシート17a,17b,17c,17d、不織布15およびクロスシート13には、液状のマトリックス樹脂7と強化繊維3,21との接着性(馴染み)を良くするためのサイジング剤が塗布されている。このサイジング剤としては、例えば、ビスフェノールAエポキシと不飽和ポリエステルの混合物やビスフェノールAエステルが用いられる。 In the preparation step, as a preform in which the impregnated laminate 5 in which the first to fourth strand sheets 17a, 17b, 17c, 17d (base material main body 11), the nonwoven fabric 15 and the cloth sheet 13 are laminated in advance is preformed. prepare. In the impregnated laminate 5, the nonwoven fabric 15 is provided between the fourth strand sheet 17d and the cross sheet 13, that is, at a position adjacent to the surface of the fourth strand sheet 17d on the resin surface layer 31 side. The first to fourth strand sheets 17a, 17b, 17c, 17d, the nonwoven fabric 15 and the cloth sheet 13 constituting the impregnated laminate 5 have adhesiveness (familiarity) between the liquid matrix resin 7 and the reinforcing fibers 3, 21. ) Is applied to improve the sizing agent. As the sizing agent, for example, a mixture of bisphenol A epoxy and unsaturated polyester or bisphenol A ester is used.

次いで、セットステップでは、準備した被含浸積層体5をキャビ型109の凹状部113にセットする。そして、図7に示すように、被含浸積層体5をセットしたキャビ型109とコア型111とを型閉めして、凹状部113と凸状部117との間に成形空間119を形成し、被含浸積層体5を成形空間119に配置した状態とする。このときの被含浸積層体5では、図8に示すように、不織布115の繊維が第4ストランドシート17dの凹所19とクロスシート13の凹所29には未だ入り込んでいなくてもよい。 Next, in the setting step, the prepared impregnated laminate 5 is set in the concave portion 113 of the cabinet type 109. Then, as shown in FIG. 7, the cavity type 109 in which the impregnated laminated body 5 is set and the core type 111 are closed to form a molding space 119 between the concave portion 113 and the convex portion 117. The impregnated laminate 5 is placed in the molding space 119. In the impregnated laminate 5 at this time, as shown in FIG. 8, the fibers of the nonwoven fabric 115 do not have to have yet entered the recesses 19 of the fourth strand sheet 17d and the recesses 29 of the cross sheet 13.

続いて、含浸ステップでは、図9に示すように、真空吸引装置107の開閉弁127を開状態として真空吸引装置107を作動させることにより、真空吸引ポート123を通じて成形空間119を真空吸引により減圧する。このとき、被含浸積層体5では、図10に示すように、不織布15の繊維が減圧作用により第4ストランドシート17d表面の凹所19とクロスシート13裏面の凹所29に入り込む。そうした減圧後、真空吸引装置107の開閉弁127を閉状態とする。そして、図11に示すように、樹脂注入装置105の開閉弁131を開状態として樹脂注入装置105を作動させることにより、樹脂注入ポート121を通じて成形空間119に液状のマトリックス樹脂7を注入して隅々にまで行き渡らせる。このようにして、図12にも示すように、被含浸積層体5の全体に亘ってマトリックス樹脂7を含浸させる。 Subsequently, in the impregnation step, as shown in FIG. 9, the vacuum suction device 107 is operated with the on-off valve 127 of the vacuum suction device 107 open, so that the molding space 119 is depressurized by vacuum suction through the vacuum suction port 123. .. At this time, in the impregnated laminate 5, as shown in FIG. 10, the fibers of the nonwoven fabric 15 enter the recess 19 on the front surface of the fourth strand sheet 17d and the recess 29 on the back surface of the cross sheet 13 due to the depressurizing action. After such depressurization, the on-off valve 127 of the vacuum suction device 107 is closed. Then, as shown in FIG. 11, by operating the resin injection device 105 with the on-off valve 131 of the resin injection device 105 in the open state, the liquid matrix resin 7 is injected into the molding space 119 through the resin injection port 121 to form a corner. Distribute to everyone. In this way, as shown in FIG. 12, the matrix resin 7 is impregnated over the entire impregnated laminate 5.

このとき注入されるマトリックス樹脂7には、アミン系の硬化剤や酸無水物系の硬化剤が添加されている。アミン系の硬化剤としては、例えばトリエチレンテトラミン化合物が挙げられる。酸無水物系の硬化剤としては、例えばメチルヘキサヒドロ無水フタル酸が挙げられる。 An amine-based curing agent or an acid anhydride-based curing agent is added to the matrix resin 7 injected at this time. Examples of the amine-based curing agent include triethylenetetramine compounds. Examples of the acid anhydride-based curing agent include methylhexahydrophthalic anhydride.

さらに、硬化ステップでは、加熱装置を作動させて成形型103の温度をマトリックス樹脂7が硬化する所定の温度にまで加熱することにより、被含浸積層体5に含浸したマトリックス樹脂7を硬化させる。しかる後、成形型103を型開きして、マトリックス樹脂7を冷ました樹脂注入成形品105を取り出し、樹脂注入成形品105に付いているゲート残渣物などの不要片を切除する端末処理を施す。こうして、樹脂注入成形品1を製造することができる。 Further, in the curing step, the heating device is operated to heat the temperature of the molding die 103 to a predetermined temperature at which the matrix resin 7 is cured, thereby curing the matrix resin 7 impregnated in the impregnated laminate 5. After that, the molding die 103 is opened, the resin injection molded product 105 in which the matrix resin 7 is cooled is taken out, and terminal treatment is performed to remove unnecessary pieces such as gate residue attached to the resin injection molded product 105. In this way, the resin injection molded product 1 can be manufactured.

この実施形態に係る樹脂注入成形品1およびその製造方法によると、被含浸積層体5の表面側に位置する第4ストランドシート17dとクロスシート13との間に不織布15を設けるようにしたので、これら第4ストランドシート17dの表面側およびクロスシート13の裏面側における各凹所19,29に不織布15の繊維が入り込み、マトリックス樹脂7のみが凹所19,29に溜まらないようにすることができる。それによって、凹所19,29に形成される樹脂リッチ部33の樹脂含有率が下がるから、成形後における樹脂リッチ部33の収縮量が少なくなる。しかも、不織布15が樹脂リッチ部33の収縮に追従するので、樹脂リッチ部33の収縮による樹脂注入成形品1の表面への影響が緩和されて、樹脂注入成形品1の表面にヒケが生じるのを抑制することができる。その結果、見栄えの良い樹脂注入成形品1を実現することができる。 According to the resin injection molded product 1 and the manufacturing method thereof according to this embodiment, the nonwoven fabric 15 is provided between the fourth strand sheet 17d and the cross sheet 13 located on the surface side of the impregnated laminate 5. The fibers of the nonwoven fabric 15 can enter the recesses 19 and 29 on the front surface side of the fourth strand sheet 17d and the back surface side of the cross sheet 13, so that only the matrix resin 7 does not accumulate in the recesses 19 and 29. .. As a result, the resin content of the resin-rich portions 33 formed in the recesses 19 and 29 decreases, so that the amount of shrinkage of the resin-rich portions 33 after molding decreases. Moreover, since the nonwoven fabric 15 follows the shrinkage of the resin-rich portion 33, the influence of the shrinkage of the resin-rich portion 33 on the surface of the resin-injected molded product 1 is alleviated, and sink marks occur on the surface of the resin-injected molded product 1. Can be suppressed. As a result, it is possible to realize a resin injection molded product 1 having a good appearance.

- 樹脂注入成形品の外観・性能評価 -
以下に示す実施例1~5に係る樹脂注入成形品1と比較例に係る樹脂注入成形品とを、RTM法を用いて製造し、それらの外観性状および機械的性質をそれぞれ評価した。なお、以下では、便宜上、比較例に係る樹脂注入成形品1の構成についても、上記実施形態と同様な参照符号を付して説明する。
-Appearance and performance evaluation of resin injection molded products-
The resin injection-molded products 1 according to Examples 1 to 5 and the resin injection-molded products according to Comparative Examples shown below were manufactured by using the RTM method, and their appearance properties and mechanical properties were evaluated, respectively. In the following, for convenience, the configuration of the resin injection molded product 1 according to the comparative example will also be described with reference numerals similar to those in the above embodiment.

[実施例1]
実施例1に係る樹脂注入成形品1は、上記実施形態と同じく第1~第4ストランドシート17a,17b,17c,17dとクロスシート13とからなる被含浸積層体5を用いて製造した。第1~第4ストランドシート17a,17b,17c,17dには、それぞれ炭素繊維からなるNCFを用いた。クロスシート13には、炭素繊維からなる平織りの繊維織物を用いた。不織布15には、PAN系炭素繊維からなる無機繊維シート状物を用いた。不織布15において、炭素繊維の繊維径は7μm程度であり、目付は10g/m程度である。サイジング剤としては、ビスフェノールAエポキシと不飽和ポリエステルの混合物を用いた。マトリックス樹脂7としては、エポキシ樹脂を用いた。硬化剤としては、アミン系の硬化剤であるトリエチレンテトラミン化合物を用いた。
[Example 1]
The resin injection molded product 1 according to the first embodiment was manufactured by using the impregnated laminate 5 composed of the first to fourth strand sheets 17a, 17b, 17c, 17d and the cross sheet 13 as in the above embodiment. NCF made of carbon fiber was used for the first to fourth strand sheets 17a, 17b, 17c, and 17d, respectively. For the cross sheet 13, a plain weave fiber woven fabric made of carbon fiber was used. As the nonwoven fabric 15, an inorganic fiber sheet-like material made of PAN-based carbon fiber was used. In the nonwoven fabric 15, the fiber diameter of the carbon fiber is about 7 μm, and the basis weight is about 10 g / m 2 . As the sizing agent, a mixture of bisphenol A epoxy and unsaturated polyester was used. As the matrix resin 7, an epoxy resin was used. As the curing agent, a triethylenetetramine compound, which is an amine-based curing agent, was used.

[実施例2]
実施例2に係る樹脂注入成形品1は、被含浸積層体5の不織布15として、ピッチ系炭素繊維からなる無機繊維シート状物を用いた。不織布15において、炭素繊維の繊維径は11μm程度であり、目付は40g/m程度である。この実施例2に係る樹脂注入成形品1におけるその他の構成は、上記実施例1に係る樹脂注入成形品1と同じである。
[Example 2]
As the resin injection molded product 1 according to Example 2, an inorganic fiber sheet-like material made of pitch-based carbon fibers was used as the nonwoven fabric 15 of the impregnated laminate 5. In the nonwoven fabric 15, the fiber diameter of the carbon fiber is about 11 μm, and the basis weight is about 40 g / m 2 . Other configurations of the resin injection molded product 1 according to the second embodiment are the same as those of the resin injection molded product 1 according to the first embodiment.

[実施例3]
実施例3に係る樹脂注入成形品1は、被含浸積層体5の不織布15として、ポリアミド繊維からなる有機繊維シート状物を用いた。不織布15において、ポリアミド繊維の繊維径は4μm程度であり、目付は45g/m程度である。この実施例3に係る樹脂注入成形品1におけるその他の構成は、上記実施例1に係る樹脂注入成形品1と同じである。
[Example 3]
As the resin injection molded product 1 according to Example 3, an organic fiber sheet-like material made of polyamide fiber was used as the nonwoven fabric 15 of the impregnated laminate 5. In the nonwoven fabric 15, the fiber diameter of the polyamide fiber is about 4 μm, and the basis weight is about 45 g / m 2 . Other configurations of the resin injection molded product 1 according to the third embodiment are the same as those of the resin injection molded product 1 according to the first embodiment.

[実施例4]
実施例4に係る樹脂注入成形品1は、被含浸積層体5の不織布15として、アラミド繊維からなる有機繊維シート状物を用いた。不織布15において、アラミド繊維の繊維径は12μm程度であり、目付は20g/m程度である。この実施例4に係る樹脂注入成形品1におけるその他の構成は、上記実施例1に係る樹脂注入成形品1と同じである。
[Example 4]
As the resin injection molded product 1 according to Example 4, an organic fiber sheet-like material made of aramid fiber was used as the nonwoven fabric 15 of the impregnated laminate 5. In the nonwoven fabric 15, the fiber diameter of the aramid fiber is about 12 μm, and the basis weight is about 20 g / m 2 . Other configurations of the resin injection molded product 1 according to the fourth embodiment are the same as those of the resin injection molded product 1 according to the first embodiment.

[実施例5]
実施例5に係る樹脂注入成形品1は、被含浸積層体5の不織布15として、PAN系炭素繊維からなる無機繊維シート状物を用いた。不織布15の炭素繊維の繊維径は、7μm程度であり、目付は10g/m程度である。マトリックス樹脂7の硬化剤としては、酸無水物系の硬化剤であるメチルヘキサヒドロ無水フタル酸を用いた。この実施例5に係る樹脂注入成形品1におけるその他の構成は、上記実施例1に係る樹脂注入成形品1と同じである。
[Example 5]
In the resin injection molded product 1 according to Example 5, an inorganic fiber sheet-like material made of PAN-based carbon fiber was used as the nonwoven fabric 15 of the impregnated laminate 5. The fiber diameter of the carbon fiber of the nonwoven fabric 15 is about 7 μm, and the basis weight is about 10 g / m 2 . As the curing agent for the matrix resin 7, methylhexahydrophthalic anhydride, which is an acid anhydride-based curing agent, was used. Other configurations of the resin injection molded product 1 according to the fifth embodiment are the same as those of the resin injection molded product 1 according to the first embodiment.

[比較例]
比較例に係る樹脂注入成形品は、被含浸積層体5に不織布15を備えていない。この比較例に係る樹脂注入成形品におけるその他の構成は、上記実施例1に係る樹脂注入成形品1と同じである。
[Comparison example]
The resin injection molded product according to the comparative example does not include the nonwoven fabric 15 in the impregnated laminate 5. Other configurations of the resin injection molded product according to this comparative example are the same as those of the resin injection molded product 1 according to the first embodiment.

これら実施例1~5および比較例に係る樹脂注入成形品1について、ウェーブスキャン測定装置(BYK Additives & Instruments社製)を用いて長波長による表面平滑度を測定した。図13に、実施例1~5および比較例に係る樹脂注入成形品1の平滑性の評価を示す。表面平滑度を示すスキャン値は、低いほど外観性状が良いことを表している。 For the resin injection molded products 1 according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples, the surface smoothness over a long wavelength was measured using a wave scan measuring device (manufactured by BYK Adaptives & Instruments). FIG. 13 shows the evaluation of the smoothness of the resin injection molded product 1 according to Examples 1 to 5 and Comparative Example. The scan value indicating the surface smoothness indicates that the lower the scan value, the better the appearance.

図13に示すように、比較例に係る樹脂注入成形品の表面平滑度を示すスキャン値は、65を超えている。これに対し、実施例1~5に係る樹脂注入成形品1のスキャン値は、60を下回っていた。特に、実施例5に係る樹脂注入成形品1のスキャン値は、20未満であり10を少し上回る程度の値であった。こうした表面平滑度の測定結果から、実施例1~5に係る樹脂注入成形品1、とりわけ実施例5に係る樹脂注入成形品1の平滑性は、比較例に係る樹脂注入成形品の平滑性よりも高められていることが確認された。 As shown in FIG. 13, the scan value indicating the surface smoothness of the resin injection molded product according to the comparative example exceeds 65. On the other hand, the scan value of the resin injection molded product 1 according to Examples 1 to 5 was less than 60. In particular, the scan value of the resin injection molded product 1 according to Example 5 was less than 20, which was slightly higher than 10. From the measurement results of such surface smoothness, the smoothness of the resin injection molded product 1 according to Examples 1 to 5, and particularly the resin injection molded product 1 according to Example 5, is higher than the smoothness of the resin injection molded product according to the comparative example. Was also confirmed to be enhanced.

また、実施例1~5および比較例に係る樹脂注入成形品について、弾性率を測定した。当該弾性率の測定は、動的粘弾性測定装置(UBM社製 Rheogel-E4000)を用いて、30℃における樹脂注入成形品の動的粘弾性を測定することにより行った。図14に、実施例1~5および比較例に係る樹脂注入成形品の弾性率の評価を示す。 In addition, the elastic modulus was measured for the resin injection molded products according to Examples 1 to 5 and Comparative Example. The elastic modulus was measured by measuring the dynamic viscoelasticity of the resin injection molded product at 30 ° C. using a dynamic viscoelasticity measuring device (Rheogel-E4000 manufactured by UBM). FIG. 14 shows the evaluation of the elastic modulus of the resin injection molded product according to Examples 1 to 5 and Comparative Example.

図14に示すように、比較例に係る樹脂注入成形品についての弾性率は、25GPa以上であった。これに対し、実施例1および5に係る樹脂注入成形品1についての弾性率も、25GPa以上であった。また、実施例2~4に係る樹脂注入成形品1についての弾性率は、25GPaを下回るものの、20PGa前後の値であった。こうした弾性率の測定結果から、不織布15を表面側に備える実施例1~5に係る樹脂注入成形品1でも、比較例に係る樹脂注入成形品に比べて弾性率の大幅な低下を招いておらず、とりわけ不織布15にPAN系炭素繊維を用いた実施例1および5に係る樹脂注入成形品1では、比較例に係る樹脂注入成形品と同等な弾性率を発揮することが確認された。 As shown in FIG. 14, the elastic modulus of the resin injection molded product according to the comparative example was 25 GPa or more. On the other hand, the elastic modulus of the resin injection molded product 1 according to Examples 1 and 5 was also 25 GPa or more. The elastic modulus of the resin injection molded product 1 according to Examples 2 to 4 was lower than 25 GPa, but was around 20 PGa. From the measurement results of the elastic modulus, even the resin injection molded product 1 according to Examples 1 to 5 having the non-woven fabric 15 on the surface side causes a significant decrease in the elastic modulus as compared with the resin injection molded product according to the comparative example. In particular, it was confirmed that the resin-injected molded product 1 according to Examples 1 and 5 in which the PAN-based carbon fiber was used for the non-woven fabric 15 exhibited the same elastic modulus as the resin-injected molded product according to the comparative example.

上述の如く、実施例1~5のなかでも、不織布15にPAN系炭素繊維を用い、且つマトリックス樹脂7の硬化剤として酸無水物系の硬化剤を用いた実施例1に係る樹脂注入成形品1が、機械的性質(弾性率)が良好であり、表面平滑度が高い。したがって、樹脂注入成形品1において、PAN系炭素繊維からなる不織布15を備え、マトリックス樹脂7に酸無水物系の硬化剤を用いることが、機械的性質(弾性率)を維持しながら表面平滑度を高めるのに有効である。 As described above, among Examples 1 to 5, the resin injection molded product according to Example 1 in which PAN-based carbon fiber is used for the nonwoven fabric 15 and an acid anhydride-based curing agent is used as the curing agent for the matrix resin 7. No. 1 has good mechanical properties (elastic modulus) and high surface smoothness. Therefore, in the resin injection molded product 1, it is possible to provide the non-woven fabric 15 made of PAN-based carbon fibers and use an acid anhydride-based curing agent for the matrix resin 7, while maintaining the mechanical properties (elastic modulus) and surface smoothness. It is effective in increasing.

以上のように、本開示の技術として、好ましい実施形態について説明した。しかし、本開示の技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須でない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることを以て、直ちにそれらの必須でない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。 As described above, a preferred embodiment of the technique of the present disclosure has been described. However, the technique of the present disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate. In addition, the components described in the attached drawings and the detailed description may include components that are not essential for solving the problem. Therefore, it should not be immediately determined that those non-essential components are essential by the fact that those non-essential components are described in the accompanying drawings or detailed description.

例えば、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。 For example, the above embodiment may have the following configuration.

図15に、変形例1に係る樹脂注入成形品1の図2相当図を示す。上記実施形態では、不織布15が基材本体11表面をなす第4ストランドシート17dとクロスシート13との間にのみ配置されている樹脂注入成形品1を例に挙げて説明したが、これに限らない。図15に示すように、不織布15は、第4ストランドシート17dとクロスシート13との間に配置されることに加え、クロスシート13の樹脂表層31側の面にも隣接配置されていてもよい。このような構成によれば、第4ストランドシート17d表面側の凹所19およびクロスシート13裏面側の凹所29に形成される樹脂リッチ部33の収縮と、クロスシート13表面側の凹所29に形成される樹脂リッチ部33の収縮とに起因して樹脂注入成形品1の表面にヒケが生じるのを抑制することができる。 FIG. 15 shows a diagram corresponding to FIG. 2 of the resin injection molded product 1 according to the modified example 1. In the above embodiment, the resin injection molded product 1 in which the nonwoven fabric 15 is arranged only between the fourth strand sheet 17d forming the surface of the base material main body 11 and the cross sheet 13 has been described as an example, but the present invention is limited to this. do not have. As shown in FIG. 15, in addition to being arranged between the fourth strand sheet 17d and the cloth sheet 13, the nonwoven fabric 15 may be arranged adjacent to the surface of the cloth sheet 13 on the resin surface layer 31 side. .. According to such a configuration, the shrinkage of the resin rich portion 33 formed in the recess 19 on the front surface side of the fourth strand sheet 17d and the recess 29 on the back surface side of the cross sheet 13, and the recess 29 on the front surface side of the cross sheet 13. It is possible to suppress the occurrence of sink marks on the surface of the resin injection molded product 1 due to the shrinkage of the resin-rich portion 33 formed in.

図16に、変形例2に係る樹脂注入成形品1の図2相当図を示す。図16に示すように、不織布15は、第4ストランドシート17dとクロスシート13との間には配置されず、クロスシート13の樹脂表層31側の面のみに隣接配置されていてもよい。このような構成によれば、クロスシート13表面側の凹所29に形成される樹脂リッチ部33の収縮に起因して樹脂注入成形品1の表面にヒケが生じるのを抑制することができる。 FIG. 16 shows a diagram corresponding to FIG. 2 of the resin injection molded product 1 according to the modified example 2. As shown in FIG. 16, the nonwoven fabric 15 is not arranged between the fourth strand sheet 17d and the cross sheet 13, and may be arranged adjacent to the surface of the cross sheet 13 on the resin surface layer 31 side only. According to such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of sink marks on the surface of the resin injection molded product 1 due to the shrinkage of the resin rich portion 33 formed in the recess 29 on the surface side of the cross sheet 13.

また、上記実施形態では、被含浸積層体5がセットされた成形型103の成形空間119に液状のマトリックス樹脂7を注入し、被含浸積層体にマトリックス樹脂7を含浸させるRTM法を用いる樹脂注入成形品1の製造方法を例に挙げて説明したが、これに限らない。本開示の技術は、被含浸積層体5を成形型にセットし、成形型にセットした被含浸積層体5をフィルム状のバッグ材で覆って密封した後に、成形型とバッグ材との間に形成された成形空間を、その一方側に設けられた真空吸引ポートを通じて減圧すると共に、成形空間に対し他方側に設けられた樹脂注入ポートから液状のマトリックス樹脂7を注入することにより、被含浸積層体5にマトリックス樹脂7を含浸させるといった、VaRTM法を用いる樹脂注入成形品1の製造方法にも適用することができる。 Further, in the above embodiment, the liquid matrix resin 7 is injected into the molding space 119 of the molding die 103 in which the impregnated laminate 5 is set, and the impregnated laminate is impregnated with the matrix resin 7 by the resin injection using the RTM method. Although the method for manufacturing the molded product 1 has been described as an example, the present invention is not limited to this. In the technique of the present disclosure, the impregnated laminate 5 is set in a molding die, the impregnated laminate 5 set in the molding die is covered with a film-shaped bag material and sealed, and then between the molding die and the bag material. The formed molding space is depressurized through a vacuum suction port provided on one side thereof, and a liquid matrix resin 7 is injected into the molding space from a resin injection port provided on the other side to impregnate the laminated layer. It can also be applied to a method for producing a resin injection molded product 1 using the VaRTM method, such as impregnating the body 5 with the matrix resin 7.

また、上記実施形態では、被含浸積層体5が4枚のストランドシート17(第1~第4ストランドシート17a,17b,17c,17d)およびクロスシート13からなるとしたが、これに限らない。被含浸積層体5をなす基材本体11は、5枚以上のストランドシート17によって構成されていてもよいし、3枚以下のストランドシート17によって構成されていても構わない。また、被含浸積層体5は、クロスシート13を備えていなくてもよい。 Further, in the above embodiment, the impregnated laminate 5 is composed of four strand sheets 17 (first to fourth strand sheets 17a, 17b, 17c, 17d) and a cross sheet 13, but the present invention is not limited to this. The base material main body 11 forming the impregnated laminate 5 may be composed of five or more strand sheets 17, or may be composed of three or less strand sheets 17. Further, the impregnated laminate 5 does not have to include the cross sheet 13.

また、上記実施形態では、被含浸積層体5の基材本体11を構成する繊維シート9がNCFなどからなる第1~第4ストランドシート17a,17b,17c,17dであるとしたが、これに限らない。被含浸積層体5の基材本体11に用いられる繊維シート9は、多数本の強化繊維3からなるシート状繊維物あれば、ストランドシート以外のUD材からなる繊維シート、その他の織物や編物などであってもよい。被含浸積層体5を構成する繊維シート9,13は、液状樹脂を含浸可能であって、少なくとも一方側の面に隙間などからなる凹所が形成されていれば構わない。 Further, in the above embodiment, the fiber sheet 9 constituting the base material main body 11 of the impregnated laminate 5 is the first to fourth strand sheets 17a, 17b, 17c, 17d made of NCF or the like. Not exclusively. The fiber sheet 9 used for the base material main body 11 of the impregnated laminate 5 may be a sheet-like fiber made of a large number of reinforcing fibers 3, a fiber sheet made of a UD material other than a strand sheet, other woven fabrics, knitted fabrics, or the like. It may be. The fiber sheets 9 and 13 constituting the impregnated laminate 5 may be impregnated with a liquid resin and may have a recess formed by a gap or the like on at least one surface thereof.

また、上記実施形態では、マトリックス樹脂7として熱硬化性樹脂が用いられているとしたが、これに限らない。マトリックス樹脂7には、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂、アミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、サルファイド系樹脂、アクリル系樹脂などの熱可塑性樹脂が用いられてもよい。熱可塑性樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。 Further, in the above embodiment, the thermosetting resin is used as the matrix resin 7, but the present invention is not limited to this. As the matrix resin 7, a thermoplastic resin such as an olefin resin, a polyester resin, a thermoplastic epoxy resin, an amide resin, a thermoplastic polyurethane resin, a sulfide resin, or an acrylic resin may be used. The thermoplastic resin may be used alone or in combination of two or more.

また、上記実施形態では、樹脂注入成形品1は自動車のボディパネルに用いられるとしたが、これに限らない。自動車のボディパネルは、樹脂注入成形品1の用途の一例に過ぎず、樹脂注入成形品1は、シートやサスペンション、フロアなどのその他の自動車部品に用いられていてもよいし、自動車用途に限らず、航空機部材や自転車部材、船舶部材、風車ブレード、スポーツ用具、建築構造材などの他用途にも広く用いることが可能である。 Further, in the above embodiment, the resin injection molded product 1 is used for the body panel of an automobile, but the present invention is not limited to this. The body panel of an automobile is only an example of the use of the resin injection molded product 1, and the resin injection molded product 1 may be used for other automobile parts such as seats, suspensions, and floors, and is limited to automobile applications. However, it can be widely used for other purposes such as aircraft parts, bicycle parts, ship parts, windmill blades, sports equipment, and building structural materials.

以上説明したように、本開示の技術は、RTM法を用いて成形された樹脂注入成形品およびその製造方法について有用である。 As described above, the technique of the present disclosure is useful for a resin injection molded product molded by the RTM method and a method for producing the same.

1 樹脂注入成形品
3 強化繊維
4 補助糸
5 被含浸積層体
7 マトリックス樹脂
9 繊維シート
11 基材本体
13 クロスシート(繊維シート)
15 不織布
17 ストランドシート
17a 第1ストランドシート(繊維シート)
17b 第2ストランドシート(繊維シート)
17c 第3ストランドシート(繊維シート)
17d 第4ストランドシート(繊維シート)
18 繊維束
19 凹所
21 強化繊維
23 繊維束
25 経糸
27 緯糸
29 凹所
31 樹脂表層
33 樹脂リッチ部
101 成形装置
103 成形型
105 樹脂注入装置
107 真空吸引装置
109 キャビ型
111 コア型
113 凹状部
115 成形面
117 凸状部
119 成形空間
121 樹脂注入ポート
123 真空吸引ポート
125 樹脂注入経路
127 開閉弁
129 真空吸引経路
131 開閉弁
1 Resin injection molded product 3 Reinforcing fiber 4 Auxiliary thread 5 Impregnated laminate 7 Matrix resin 9 Fiber sheet 11 Base material body 13 Cross sheet (fiber sheet)
15 Non-woven fabric 17 Strand sheet 17a First strand sheet (fiber sheet)
17b 2nd strand sheet (fiber sheet)
17c 3rd strand sheet (fiber sheet)
17d 4th strand sheet (fiber sheet)
18 Fiber bundle 19 Reinforcement fiber 23 Fiber bundle 25 Warp 27 Weft 29 Recess 31 Resin surface layer 33 Resin rich part 101 Molding device 103 Molding type 105 Resin injection device 107 Vacuum suction device 109 Cavi type 111 Core type 113 Concave part 115 Molding surface 117 Convex part 119 Molding space 121 Resin injection port 123 Vacuum suction port 125 Resin injection path 127 On-off valve 129 Vacuum suction path 131 On-off valve

Claims (10)

複数枚の繊維シート(9)が積層されてなる被含浸積層体(5)と、
前記被含浸積層体(5)に含浸した状態で硬化されたマトリックス樹脂(7)と、を備え、
前記マトリックス樹脂(7)が前記被含浸積層体(5)の表面を覆って樹脂表層(31)を形成し、前記被含浸積層体(5)のうち前記樹脂表層(31)側に位置する所定の前記繊維シート(9)の少なくとも一方側の面に凹所(19,29)が形成されている樹脂注入成形品であって、
前記被含浸積層体(5)には、前記所定の繊維シート(9)における前記凹所(19,29)が形成された面の隣接位置に不織布(15)が設けられ
前記不織布(15)の繊維は、前記凹所(19,29)に入り込み、
前記凹所(19,29)には、前記不織布(15)の繊維およびマトリックス樹脂(7)からなる樹脂リッチ部(33)のみが設けられる
ことを特徴とする樹脂注入成形品。
An impregnated laminate (5) in which a plurality of fiber sheets (9) are laminated, and
The matrix resin (7) cured in a state of being impregnated in the impregnated laminate (5) is provided.
The matrix resin (7) covers the surface of the impregnated laminate (5) to form a resin surface layer (31), and is located on the resin surface layer (31) side of the impregnated laminate (5). A resin injection molded product having a recess (19, 29) formed on at least one surface of the fiber sheet (9).
In the impregnated laminate (5), a nonwoven fabric (15) is provided at a position adjacent to a surface on which the recesses (19, 29) are formed in the predetermined fiber sheet (9).
The fibers of the non-woven fabric (15) enter the recesses (19, 29) and enter.
Only the resin-rich portion (33) made of the fibers of the nonwoven fabric (15) and the matrix resin (7) is provided in the recesses (19, 29).
A resin injection molded product characterized by this.
複数枚の繊維シート(9)が積層されてなる被含浸積層体(5)と、An impregnated laminate (5) in which a plurality of fiber sheets (9) are laminated, and
前記被含浸積層体(5)に含浸した状態で硬化されたマトリックス樹脂(7)と、を備え、The matrix resin (7) cured in a state of being impregnated in the impregnated laminate (5) is provided.
前記マトリックス樹脂(7)が前記被含浸積層体(5)の表面を覆って樹脂表層(31)を形成し、前記被含浸積層体(5)のうち前記樹脂表層(31)側に位置する所定の前記繊維シート(9)の少なくとも一方側の面に凹所(19,29)が形成されている樹脂注入成形品であって、The matrix resin (7) covers the surface of the impregnated laminate (5) to form a resin surface layer (31), and is located on the resin surface layer (31) side of the impregnated laminate (5). A resin injection molded product having a recess (19, 29) formed on at least one surface of the fiber sheet (9).
前記被含浸積層体(5)には、前記所定の繊維シート(9)における前記凹所(19,29)が形成された面の隣接位置に不織布(15)が設けられ、In the impregnated laminate (5), a nonwoven fabric (15) is provided at a position adjacent to a surface on which the recesses (19, 29) are formed in the predetermined fiber sheet (9).
前記不織布(15)の繊維は、前記凹所(19,29)における当該不織布(15)で覆われた範囲の全域に入り込むThe fibers of the nonwoven fabric (15) enter the entire area covered by the nonwoven fabric (15) in the recesses (19, 29).
ことを特徴とする樹脂注入成形品。A resin injection molded product characterized by this.
請求項1または2に記載された樹脂注入成形品において、
前記被含浸積層体(5)は、前記所定の繊維シート(9)として、一方向に引き揃えられた複数の繊維束(18)からなり、隣り合う前記繊維束(18)の間の隙間が前記凹所(19)を形成しているストランドシート(17)を有し、
前記不織布(15)は、前記ストランドシート(17)の前記樹脂表層(31)側の面に隣接配置されている
ことを特徴とする樹脂注入成形品。
In the resin injection molded product according to claim 1 or 2 .
The impregnated laminate (5) is composed of a plurality of fiber bundles (18) aligned in one direction as the predetermined fiber sheet (9), and a gap between adjacent fiber bundles (18) is provided. Having a strand sheet (17) forming the recess (19),
The nonwoven fabric (15) is a resin injection molded product, characterized in that the nonwoven fabric (15) is adjacent to the surface of the strand sheet (17) on the resin surface layer (31) side.
請求項に記載された樹脂注入成形品において、
前記被含浸積層体(5)は、前記繊維シート(9)として、2軸で織られたクロスシート(13)を有し、
前記クロスシート(13)は、前記被含浸積層体(5)の表面を構成し、前記樹脂表層(31)によって覆われており、
前記樹脂表層(31)を形成するマトリックス樹脂(7)は、透光性を有する樹脂である
ことを特徴とする樹脂注入成形品。
In the resin injection molded product according to claim 3 ,
The impregnated laminate (5) has a biaxially woven cross sheet (13) as the fiber sheet (9).
The cloth sheet (13) constitutes the surface of the impregnated laminate (5) and is covered with the resin surface layer (31).
The matrix resin (7) forming the resin surface layer (31) is a resin injection molded product characterized by being a translucent resin.
請求項に記載された樹脂注入成形品において、
前記不織布(15)は、前記ストランドシート(17)と前記クロスシート(13)との間に配置されている
ことを特徴とする樹脂注入成形品。
In the resin injection molded product according to claim 4 ,
The nonwoven fabric (15) is a resin injection molded product characterized in that it is arranged between the strand sheet (17) and the cross sheet (13).
請求項またはに記載された樹脂注入成形品において、
前記クロスシート(13)は、前記所定の繊維シート(9)であって、織り目の隙間で前記凹所(29)を形成しており、
前記不織布(15)は、前記クロスシート(13)の前記樹脂表層(31)側の面に隣接配置されている
ことを特徴とする樹脂注入成形品。
In the resin injection molded product according to claim 4 or 5 .
The cross sheet (13) is the predetermined fiber sheet (9), and the recess (29) is formed in the gap between the textures.
The nonwoven fabric (15) is a resin injection molded product, characterized in that the nonwoven fabric (15) is adjacent to the surface of the cloth sheet (13) on the resin surface layer (31) side.
請求項1~のいずれか1項に記載された樹脂注入成形品において、
前記不織布(15)は、炭素繊維からなる
ことを特徴とする樹脂注入成形品。
In the resin injection molded product according to any one of claims 1 to 6 .
The nonwoven fabric (15) is a resin injection molded product characterized by being made of carbon fiber.
請求項に記載された樹脂注入成形品において、
前記マトリックス樹脂(7)には、酸無水物系の硬化剤が用いられている
ことを特徴とする樹脂注入成形品。
In the resin injection molded product according to claim 7 ,
A resin injection molded product characterized in that an acid anhydride-based curing agent is used in the matrix resin (7).
複数枚の繊維シート(9)が積層されてなり、少なくとも一方側の面に凹所(19,29)が形成されている所定の繊維シート(9)が表面側に配置された被含浸積層体(5)を準備する準備ステップと、
前記被含浸積層体(5)を成形型(103)にセットし、該成形型(103)にて形成された成形空間(119)に被含浸積層体(5)を配置した状態とするセットステップと、
前記成形空間(119)を減圧した後に、液状のマトリックス樹脂(7)を前記成形空間(119)に注入して前記被含浸積層体(5)に含浸させる含浸ステップと、
前記被含浸積層体(5)に含浸したマトリックス樹脂(7)を硬化させて、該マトリックス樹脂(7)により前記被含浸積層体(5)の表面を覆う樹脂表層(31)を形成する硬化ステップと、を含み、
前記準備ステップでは、前記所定の繊維シート(9)における前記凹所(19,29)が形成された面の隣接位置に不織布(15)が設けられた被含浸積層体(5)を準備し、
前記含浸ステップでは、前記不織布(15)の繊維が凹部(19,29)に入り込み、該凹所(19,29)に、前記不織布(15)の繊維およびマトリックス樹脂(7)からなる樹脂リッチ部(33)のみを形成する
ことを特徴とする樹脂注入成形品の製造方法。
An impregnated laminate in which a predetermined fiber sheet (9) is formed by laminating a plurality of fiber sheets (9) and having recesses (19, 29) formed on at least one surface thereof. Preparation steps to prepare for (5) and
A set step in which the impregnated laminate (5) is set in a molding die (103), and the impregnated laminate (5) is placed in a molding space (119) formed by the molding die (103). When,
An impregnation step of injecting a liquid matrix resin (7) into the molding space (119) to impregnate the impregnated laminate (5) after depressurizing the molding space (119).
A curing step of curing the matrix resin (7) impregnated in the impregnated laminate (5) to form a resin surface layer (31) covering the surface of the impregnated laminate (5) with the matrix resin (7). And, including
In the preparation step, an impregnated laminate (5) in which the nonwoven fabric (15) is provided at a position adjacent to the surface on which the recesses (19, 29) are formed in the predetermined fiber sheet (9) is prepared .
In the impregnation step, the fibers of the nonwoven fabric (15) enter the recesses (19,29), and the recesses (19,29) are filled with the fibers of the nonwoven fabric (15) and the resin-rich portion composed of the matrix resin (7). Form only (33)
A method for manufacturing a resin injection molded product.
複数枚の繊維シート(9)が積層されてなり、少なくとも一方側の面に凹所(19,29)が形成されている所定の繊維シート(9)が表面側に配置された被含浸積層体(5)を準備する準備ステップと、An impregnated laminate in which a predetermined fiber sheet (9), which is formed by laminating a plurality of fiber sheets (9) and having recesses (19, 29) formed on at least one surface, is arranged on the surface side. Preparation steps to prepare for (5) and
前記被含浸積層体(5)を成形型(103)にセットし、該成形型(103)にて形成された成形空間(119)に被含浸積層体(5)を配置した状態とするセットステップと、A set step in which the impregnated laminate (5) is set in a molding die (103), and the impregnated laminate (5) is placed in a molding space (119) formed by the molding die (103). When,
前記成形空間(119)を減圧した後に、液状のマトリックス樹脂(7)を前記成形空間(119)に注入して前記被含浸積層体(5)に含浸させる含浸ステップと、An impregnation step of injecting a liquid matrix resin (7) into the molding space (119) to impregnate the impregnated laminate (5) after depressurizing the molding space (119).
前記被含浸積層体(5)に含浸したマトリックス樹脂(7)を硬化させて、該マトリックス樹脂(7)により前記被含浸積層体(5)の表面を覆う樹脂表層(31)を形成する硬化ステップと、を含み、A curing step of curing the matrix resin (7) impregnated in the impregnated laminate (5) to form a resin surface layer (31) covering the surface of the impregnated laminate (5) with the matrix resin (7). And, including
前記準備ステップでは、前記所定の繊維シート(9)における前記凹所(19,29)が形成された面の隣接位置に不織布(15)が設けられた被含浸積層体(5)を準備し、In the preparation step, an impregnated laminate (5) in which the nonwoven fabric (15) is provided at a position adjacent to the surface on which the recesses (19, 29) are formed in the predetermined fiber sheet (9) is prepared.
前記含浸ステップでは、前記不織布(15)の繊維が前記凹所(19,29)における当該不織布(15)で覆われた範囲の全域に入り込むIn the impregnation step, the fibers of the nonwoven fabric (15) enter the entire area covered by the nonwoven fabric (15) in the recesses (19, 29).
ことを特徴とする樹脂注入成形品の製造方法。A method for manufacturing a resin injection molded product.
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