KR20190028487A - Molded product and compression molding method - Google Patents

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KR20190028487A
KR20190028487A KR1020197003964A KR20197003964A KR20190028487A KR 20190028487 A KR20190028487 A KR 20190028487A KR 1020197003964 A KR1020197003964 A KR 1020197003964A KR 20197003964 A KR20197003964 A KR 20197003964A KR 20190028487 A KR20190028487 A KR 20190028487A
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continuous
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가즈하루 야스다
스스무 스가노
히데아키 이치키
다이가 사이토
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아사히 가세이 가부시키가이샤
아사히 가세이 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 열가소성 수지 섬유 복합 재료를 사용하여 부형성 및 강도가 우수한 돌기부를 갖는 성형품 및 생산성이 양호한 성형 방법을 제공한다.
[해결 수단] 연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를 포함하는 성형품으로서, 성형품이, 기판부 (420) 와 돌기부 (403) 를 갖고, 돌기부 (403) 중 및 기판부 (420) 중에 연속 강화 섬유 (170) 가 존재하고, 돌기부 (403) 중의 연속 강화 섬유 (170) 의 높이 (hf) 의 평균값이 돌기부 (403) 의 높이 (h) 의 5 % 이상인 성형품으로 한다.
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molded article having protrusions excellent in parting and strength by using a thermoplastic resin fiber composite material and a molding method with good productivity.
A molded article comprising a substrate portion (420) and a protruding portion (403), wherein the protruded portion (403) and the substrate portion (403) are made of a continuous fiber reinforced thermoplastic resin composite material comprising a continuous reinforcing fiber and a thermoplastic resin. The average value of the height h f of the continuous reinforcing fibers 170 in the protrusions 403 is 5% or more of the height h of the protrusions 403.

Description

성형품 및 압축 성형법Molded product and compression molding method

본 발명은 열가소성 수지 섬유 복합 재료로 이루어지는 성형품 및 그 성형품을 얻는 압축 성형법에 관한 것이다. The present invention relates to a molded article made of a thermoplastic resin fiber composite material and a compression molding method for obtaining the molded article.

최근, 각종 기계 및 자동차 등의 구조 부품, 압력 용기, 및 관상의 구조물 등에 사용되는 성형품의 재료로서 강화 섬유와 열가소성 수지 섬유가 연속하여 균일하게 서로 섞인 복합사, 복합사로 이루어지는 포백 (이하, 복합 재료라고도 한다.), 연속 강화 섬유에 열가소성 수지를 미리 함침시킨 판재가 제안되어 있다. 포백을 사용한 성형품의 성형 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1 에, 포백을 280 ℃ 로 가열한 금형에 배치하고, 포백의 열가소성 수지 부분을 용융한 후에, 금형을 50 ℃ 로 냉각하여 고화시키는 방법이 제안되어 있다. 또, 판재를 열가소성 수지의 융점 혹은 유리 전이 온도 이상으로 미리 가열하고, 일정 온도로 온도 조절한 금형에 삽입하여 압축 성형하는 방법을 들 수 있다. BACKGROUND ART [0002] Recently, as a material of a molded article used for structural parts such as various machines and automobiles, pressure vessels, tubular structures, and the like, a fabric made of a composite yarn or a composite yarn in which reinforcing fibers and thermoplastic resin fibers are continuously and uniformly mixed with each other ), A sheet having a continuous reinforcing fiber impregnated with a thermoplastic resin has been proposed. As a molding method of a molded article using a fabric, for example, a method in which a fabric is placed in a mold heated to 280 DEG C, a thermoplastic resin portion of a fabric is melted and then the mold is cooled to 50 DEG C Has been proposed. It is also possible to use a method in which the sheet material is preheated at a temperature not lower than the melting point or the glass transition temperature of the thermoplastic resin and inserted into a mold having a temperature adjusted to a predetermined temperature to perform compression molding.

각종 기계 및 자동차 등에 사용되는 성형품에서는, 리브나 보스 등의 돌기부를 갖는 것이 있다. 이와 같은 성형품은 신뢰성의 관점에서 높은 강도가 바람직하다. 리브는 높이가 높을수록 강도 보강 효과가 높지만, 기재로서 포상 또는 판상의 복합 재료를 사용한 경우에는, 압축 성형만으로는 부형성에 문제가 있다. 또, 보스 또는 기둥상의 돌기부도, 리브의 경우와 마찬가지로, 성형 가능한 높이에 제한이 있다. 종래, 포상 또는 판상의 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를 사용하여, 형상의 기복이 작은 성형품을, 압축 성형, 또는 압축 성형과 사출 성형의 하이브리드 성형에 의해 성형하는 방법이 제안되어 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Molded articles used for various machines and automobiles have protrusions such as ribs and bosses. Such a molded article is preferably high in strength from the viewpoint of reliability. The higher the height of the rib is, the higher the strength reinforcing effect is. However, when a composite material in the form of a foam or a plate is used as the base material, there is a problem in forming by compression molding alone. Also, the protruding portion on the boss or column has a limitation on the height that can be molded, as in the case of ribs. Conventionally, there has been proposed a method of molding a molded product having a small undulation of shape by compression molding or hybrid molding of compression molding and injection molding, using a continuous fiber reinforced thermoplastic resin composite material of a foamed or plate shape.

또, 기계적 강도가 요구되는 성형품의 재료로서, 연속 강화 섬유 등의 장섬유로 이루어지는 보강재에 매트릭스 수지를 함침시킨 프리프레그라고 칭해지는 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료가 널리 사용되고 있다. 프리프레그를 재료로서 사용하는 경우, 프리프레그를 예비 가열하여 연화시킨 후, 예를 들어 30 ℃ ∼ 150 ℃ 의 일정 온도로 유지된 금형에 삽입하여 고화시켜 성형품을 제작한다.As a material of a molded article requiring mechanical strength, a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material called a prepreg impregnated with a matrix resin into a reinforcing material composed of long fibers such as continuous reinforcing fibers is widely used. When the prepreg is used as a material, the prepreg is preheated and softened, and then the prepreg is inserted into a mold maintained at a constant temperature of, for example, 30 DEG C to 150 DEG C, and solidified to manufacture a molded article.

그런데, 복잡 형상을 갖는 성형품의 경우, 프리프레그를 사용하여 압축 성형법만으로 제조하면, 성형 시의 응력에 의해 연속 강화 섬유가 리브의 근원 주변에서 끊어지거나, 혹은 돌기부의 단 (端) 까지 양호하게 성형할 수 없다는 문제가 있고, 또한 그 성형 부전에 의한 기계적 강도가 충분하지 않다는 문제가 있다.However, in the case of a molded article having a complicated shape, if the prepreg is manufactured using only the compression molding method, the continuous reinforcing fiber is broken around the root of the rib by the stress at the time of molding, There is a problem that it can not be used, and there is a problem that the mechanical strength due to the molding failure is not sufficient.

그래서, 복잡 형상을 갖는 성형품의 제조 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1 에는, 연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 부재 A 와, 비연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 부재 B 를 겹치고, 원적외선 히터로 재료 온도가 260 ℃ 가 될 때까지 가열하고, 150 ℃ 에서 냉각 프레스하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법에 의하면, 높이가 높은 리브나 보스를 갖고, 또한 강도가 우수한 복잡 형상을 갖는 성형품이 얻어지는 것이 기재되어 있다.As a method of manufacturing a molded article having a complicated shape, for example, Patent Document 1 discloses a method of producing a molded article having a complicated shape by using a member A consisting of continuous reinforcing fibers and a thermoplastic resin and a member B made of a discontinuous reinforcing fiber and a thermoplastic resin, There is proposed a method of heating until the temperature becomes 260 占 폚 and cold pressing at 150 占 폚. According to this method, a molded article having a rib having a high height or a boss and having a complicated shape with excellent strength can be obtained.

일본 공개특허공보 2015-226986호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2015-226986 일본 공개특허공보 2015-101794호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2015-101794

그러나, 복잡한 리브나 보스와 같은 돌기부를 갖는 성형품을 압축 성형만으로 성형하는 방법에 관해서는 보고되어 있지 않다. 또한 연속 강화 섬유가 돌기부에 깊게 침입한, 강도가 우수한 성형체 및 그 성형체의 압축 성형법에 관해서도 보고되어 있지 않다.However, there is no report on a method of molding a molded article having a projection such as a rib or a boss by compression molding only. Further, there is also no report on a molded article having excellent strength, in which continuous reinforcing fibers penetrate deeply into the projections, and a compression molding method of the molded article.

한편, 상기 특허문헌 1 과 같은 복수 종의 기재를 사용하는 방법에서는 시간과 비용이 듦과 아울러, 연속 강화 섬유가 돌기부에 깊게 침입한, 보다 강도가 우수한 성형품을 얻는 것은 곤란하다.On the other hand, in the method of using a plurality of kinds of base materials as in Patent Document 1, it is difficult to obtain a molded article having higher strength, in which the continuous reinforcing fiber penetrates deeply into the protruding portion, in addition to time and cost.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 부형성 및 강도가 우수한 돌기부를 갖는 복잡 형상의 성형품 및 그 성형품을 얻기 위한 압축 성형법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a molded article having a complicated shape having protrusions with excellent formability and strength and a compression molding method for obtaining the molded article.

또한 본 발명은, 부형성 및 강도가 우수한 복잡 형상을 갖는 성형품을, 일종의 프리프레그로, 하나의 성형법으로 얻기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for obtaining a molded article having a complicated shape excellent in parting and strength by a single molding method using a prepreg.

즉, 본 발명은, 이하와 같다.That is, the present invention is as follows.

본 발명의 성형품은, 연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를 포함하는 성형품으로서, The molded article of the present invention is a molded article comprising a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material comprising continuous reinforcing fibers and a thermoplastic resin,

성형품이, 기판부와 돌기부를 갖고, Wherein the molded article has a base portion and a protruding portion,

돌기부 중 및 기판부 중에 연속 강화 섬유가 존재하고, Continuous reinforcing fibers are present in the protrusions and the substrate portion,

돌기부 중의 연속 강화 섬유의 높이의 평균값이 돌기부의 높이의 5 % 이상이다.The average value of the height of the continuous reinforcing fibers in the projections is 5% or more of the height of the projections.

여기서 「돌기부」란, 기판부로부터 리브, 보스, 또는 기둥상 (원기둥, 원뿔대, 사각기둥, 및 사각뿔 등을 포함한다) 으로 돌기된 부분을 나타낸다.Here, the term " protruding portion " refers to a portion protruding from a substrate portion into a rib, a boss, or a columnar shape (including a cylinder, a truncated cone, a quadrangular column, and a quadrangular pyramid).

「돌기부의 높이」에 대해, 리브를 예로 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 성형품의 일 실시형태의 개략 상면도이다. 도 3 은, 도 1 에 있어서의 리브 (403) 의 단변 방향의 단면도이다. 도 4 는, 리브 (403) 의 사시도이다.With respect to the " height of protrusion ", ribs will be described with reference to the drawings by way of example. 1 is a schematic top view of an embodiment of the molded article of the present invention. 3 is a cross-sectional view of the rib 403 in the direction of the short side of FIG. 4 is a perspective view of the rib 403. Fig.

「돌기부의 높이」란, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 기판부 (420) 의 리브 (403) 를 갖는 면 (420a) 으로부터 수직 방향으로 리브 (403) 의 상단까지의 거리 (부호 h) 를 의미한다.The height of the protruding portion means the distance (sign h) from the surface 420a having the ribs 403 of the base plate portion 420 to the top of the ribs 403 in the vertical direction as shown in Fig. 3 .

또, 「돌기부 중의 연속 강화 섬유의 높이」란, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 기판부 (420) 상의 리브 (403) 를 갖는 측의 면 (420a) 으로부터 연속 강화 섬유 (170) 의 상단까지의 수직 방향의 거리 (부호 hf) 를 의미한다. 또한, 「연속 강화 섬유의 상단」은, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이, 리브 (403) 의 내부에 연속 강화 섬유 (170) 가 일부 존재하지 않는 영역 (A) 이 있어도, 그 영역 내의 측정점에 있어서의 제일 높은 위치에 있는 연속 강화 섬유의 단을 의미한다.3, the "height of the continuous reinforcing fiber in the protruding portion" refers to a height of the vertical reinforcing fiber 170 from the side 420a on the side of the rib portion 403 on the base plate portion 420 to the top of the continuous reinforcing fiber 170 Direction (sign h f ). The "upper end of the continuous reinforcing fiber" is a region in which the continuous reinforcing fiber 170 is not present in the inside of the rib 403 as shown in FIG. 4, for example, Quot; means the end of the continuous reinforcing fiber at the highest position of the continuous reinforcing fiber.

또, 기둥상 돌기부의 「돌기부 중의 연속 강화 섬유의 높이」에 대해, 사각뿔상 돌기부를 예로 도면을 참조하면서 설명한다. 도 6 은 사각뿔의 사시도이다. 도 7 은 그 사각뿔의 단면도이다. 도 8 은 그 사각뿔의 측면 투영도이다.In addition, with respect to the "height of the continuous reinforcing fiber in the projection portion" of the columnar projection, the quadrangular pyramidal projection will be described with reference to the drawings, for example. 6 is a perspective view of a quadrangular pyramid. 7 is a sectional view of the quadrangular pyramid. 8 is a side projection view of the quadrangular pyramid.

돌기부가 기둥상인 경우의 「돌기부 중의 연속 강화 섬유의 높이」란, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 기판부 (420) 의 사각뿔 (413) 을 갖는 측의 면 (420a) 으로부터 연속 강화 섬유 (170) 의 상단까지의 수직 방향의 거리 (hf) 이다. 또한, 기둥상인 경우, 「연속 강화 섬유의 상단」은, 예를 들어 도 8 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 내부에 연속 강화 섬유가 존재하지 않는 영역 (A 또는 B) 이 있어도, 그 영역 내의 측정점에 있어서의 제일 높은 위치에 있는 연속 강화 섬유의 단을 의미한다.The height of the continuous reinforcing fiber in the protruding portion when the protruding portion is in a columnar shape is the height of the continuous reinforcing fiber 170 from the side 420a having the quadrangular pyramid 413 of the base plate portion 420, (H f ) in the vertical direction to the top. Further, in the case of the columnar phase, the "upper end of the continuous reinforcing fiber" may have, for example, a region (A or B) in which the continuous reinforcing fiber is not present in the projecting portion as shown in FIG. 8, Of the continuous reinforcing fiber at the highest position of the continuous reinforcing fiber.

「돌기부 중의 연속 강화 섬유의 높이의 평균값」이란, 상기에서 구한 「돌기부 중의 연속 강화 섬유의 높이」의 돌기부 전체에 대한 평균값을 의미한다.The average value of the height of the continuous reinforcing fibers in the protrusions means the average value of the total height of the protrusions in the " height of the continuous reinforcing fibers in the protrusions "

돌기부 중의 연속 강화 섬유의 높이 및 그 평균값은, 육안으로 강화 섬유가 보이는 경우에는, 디지털 카메라에 의해 얻은 측면 투영 화상으로부터 MathWorks 사의 MATLAB 소프트를 사용하여 구한다. 육안으로 강화 섬유를 확인할 수 없는 경우에는, 연 X 선 장치로 강화 섬유를 촬영하고, 육안인 경우와 마찬가지로 MathWorks 사의 MATLAB 소프트를 사용하여 높이 및 그 평균값을 구한다.The height and the average value of the continuous reinforcing fibers in the projections are obtained by using MATLAB software manufactured by MathWorks from side projected images obtained by a digital camera when reinforcing fibers are visually observed. If the reinforcing fibers can not be visually confirmed, photograph the reinforcing fibers with a soft X-ray machine. Using the MATLAB software from MathWorks, obtain the height and the average value as in the case of naked eye.

또한, 리브에 대해서는, 단변 방향의 연속 강화 섬유의 높이는 평균값에의 영향이 작고, 또 장변 방향의 2 측면의 연속 강화 섬유의 높이는 모두 동등하기 때문에, 「돌기부 중의 연속 강화 섬유의 높이의 평균값」은 장변 방향의 일측면에서 구한 값으로 한다.With respect to the ribs, the height of the continuous reinforcing fibers in the short side direction is small and the height of the continuous reinforcing fibers on the two sides in the long side direction are all equal, so the average value of the height of the continuous reinforcing fibers in the projections is The value obtained from one side in the long-side direction.

돌기부 중의 연속 강화 섬유의 높이가 돌기부의 높이의 5 % 이상인 영역은, 돌기부 저변의 20 % 이상인 것이 바람직하다.It is preferable that a region where the height of the continuous reinforcing fibers in the projections is 5% or more of the height of the projections is 20% or more of the base of the projections.

돌기부가 리브인 경우의 「연속 강화 섬유의 높이의 5 % 이상인 영역이 돌기부의 저변의 20 % 이상이다」에 대해, 도 5 를 참조하여 설명한다. 도 5 는 리브 (403) 의 장변 방향의 측면 투영도이다. 도 5 중, 연속 강화 섬유의 높이 (hf) 가 5 % 이상인 영역의, 상기 장변 방향의 길이를 La 로 나타낸다. 「연속 강화 섬유의 높이의 5 % 이상인 영역이 돌기부의 저변의 20 % 이상이다」란, 이 길이 (La) 가 저변의 길이 (Lr) 의 20 % 이상인 것을 의미한다. 또한, 돌기부가 리브인 경우에는, 단변 방향의 영향은 작아 무시할 수 있기 때문에, 장변 방향의 일측면의 저변의 길이 (Lr) 에 대한 비율로 나타내는 것으로 한다.5 " in the case where the protruding portion is a rib, " a region of 5% or more of the height of the continuous reinforcing fiber is 20% or more of the base of the protruding portion " Fig. 5 is a side projection view of the rib 403 in the long-side direction. 5, the length in the long-side direction of the region where the height h f of the continuous reinforcing fiber is 5% or more is represented by L a . Means that the area of 5% or more of the height of the continuous reinforcing fiber is 20% or more of the bottom side of the protruding portion means that the length L a is 20% or more of the length L r of the bottom side. When the protruding portion is a rib, the influence in the short side direction is small and negligible. Therefore, it is expressed as a ratio to the length Lr of the bottom side of one side in the long side direction.

리브 이외의 돌기부가 사각기둥인 경우에는, 예를 들어 도 6 으로 설명하면, 저변의 길이 (L (2·a1 + 2·b1)) 에 대해 구한 값으로 한다.In the case where the protrusions other than the ribs are quadrangular pillars, for example, as shown in Fig. 6, the values are obtained for the lengths of the bottom sides (L (2 · a 1 + 2 · b 1 )).

돌기부 중의 연속 강화 섬유는, 기판부 중의 연속 강화 섬유와 연속하고 있는 것이 바람직하다. 여기서, 「연속하고 있다」란 연속 강화 섬유가 기판부로부터 연속하여 존재하는 것을 의미한다. 판정 방법으로는, 성형품을 소각 처리했을 때에 연속 강화 섬유가 기판부로부터 연속하여 잔존하고 있는 것을 확인할 수 있다. 또, X 선 CT 로 관찰함으로써 강화 섬유의 연속 부분을 확인할 수도 있다.It is preferable that the continuous reinforcing fibers in the projections are continuous with the continuous reinforcing fibers in the substrate portion. Here, "continuous" means that continuous reinforcing fibers are present continuously from the substrate portion. As a determination method, it can be confirmed that the continuous reinforcing fiber continuously remains from the substrate portion when the molded article is incinerated. It is also possible to confirm the continuous portion of the reinforcing fibers by observing with X-ray CT.

돌기부의 저변에 있어서, 기판부 내부의 연속 강화 섬유와 연속하고 있는 돌기부 중의 연속 강화 섬유가 차지하는 영역은, 저변의 20 % 이상인 것이 바람직하고, 90 % 이상인 것이 가장 바람직하다.The area occupied by the continuous reinforcing fibers in the protruding portions continuous with the continuous reinforcing fibers in the substrate portion at the bottom of the protruding portion is preferably 20% or more of the bottom side, and most preferably 90% or more.

돌기부가 리브인 경우의 「기판부와 연속하고 있는 돌기부 중의 연속 강화 섬유가 차지하는 영역이 저변의 20 % 이상이다」에 대해, 도 4 를 참조하면서 설명한다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 영역 A 에서는 연속 강화 섬유가 기판부 (420) 내부로부터 연속하고 있지 않고, 영역 A 이외의 영역에서는 연속 강화 섬유가 연속하고 있는 경우, 「기판부와 연속하고 있는 돌기부 중의 연속 강화 섬유가 차지하는 영역이 저변의 20 % 이상이다」란, 리브의 장변 방향의 일측면의 저변 (L) (도 5 참조) 에 있어서, 연속하고 있는 연속 강화 섬유가 차지하는 영역의 장변 방향의 길이 (Lb) 가 저변의 길이 (Lr) 의 20 % 이상인 것을 의미한다. 또, 리브의 연속 강화 섬유의 높이의 평균값은 기판부의 두께 (T2) 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 배 이상, 더욱 바람직하게는 3 배 이상이다. 또한 근원의 두께 (T1) 에 대한 리브의 높이 (h/T1) 는, 2 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 4 이상, 가장 바람직하게는 6 이상이다. 또한 리브부의 근원의 두께 (T1) 는 기판부의 두께 (T2) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 리브부의 근원의 두께 (T1) 가 기판부의 두께 (T2) 의 3/4 이하, 가장 바람직하게는 1/2 이하이다. 리브부의 근원의 두께 (T1) 가 큰 경우, 기판부의 연속 강화 섬유의 직선성이 상실되고, 기판부의 직선성이 상실되어, 기판부의 인장 강도가 저하할 우려가 있다. 또한 리브부의 높이를 100 % 로 했을 때의 상부 10 % 의 높이의 연속 섬유의 밀도 Vf 가 10 % 이하인 것이 바람직하다 (도 3 참조).The area occupied by the continuous reinforcing fibers in the protruding portions continuous with the substrate portion is 20% or more of the bottom side in the case where the protruding portion is ribs will be described with reference to Fig. As shown in Fig. 4, for example, in the region A, when the continuous reinforcing fibers are not continuous from the inside of the substrate portion 420 and the continuous reinforcing fibers continue in the region other than the region A, Of the region occupied by the continuous reinforcing fibers is at least 20% of the bottom of the ribs in the protruding portion at the long side L of the rib (see Fig. 5) Means that the length L b of the direction is 20% or more of the length L r of the bottom side. The average value of the height of the continuous reinforcing fibers of the ribs is preferably not less than the thickness (T 2 ) of the substrate portion, more preferably not less than twice, and more preferably not less than three times. Further, the height (h / T 1 ) of ribs to the root thickness (T 1 ) is preferably 2 or more, more preferably 4 or more, and most preferably 6 or more. In addition, the thickness of the rib portion sources (T 1) is the substrate thickness portion (T 2) or less is preferred, more preferably the thickness of the rib portion sources (T 1) the thickness of the substrate (T 2) of 3/4 or less, Most preferably not more than 1/2. If the thickness (T 1 ) of the root of the rib portion is large, the linearity of the continuous reinforcing fiber of the substrate portion is lost, the linearity of the substrate portion is lost, and the tensile strength of the substrate portion may be lowered. Further, it is preferable that the density Vf of the continuous fibers having the height of the upper 10% when the height of the rib portion is 100% is 10% or less (see Fig. 3).

한편, 기둥상 돌기부인 경우를, 예를 들어 도 8 로 설명한다. 「기판부와 연속하고 있는 돌기부 중의 연속 강화 섬유가 차지하는 영역이 저변의 20 % 이상이다」란, 돌기부 중의 연속 강화 섬유가 차지하는 영역의 저변에 있어서의 길이 (Lb) 가 저변의 길이 (L) 의 20 % 이상인 것을 의미한다.On the other hand, the case of the columnar protrusion will be described with reference to Fig. 8, for example. Means that the area occupied by the continuous reinforcing fibers in the protruding portions continuous with the substrate portion is 20% or more of the bottom side "means that the length L b at the bottom of the area occupied by the continuous reinforcing fibers in the protruding portion is the length L of the bottom side, ≪ / RTI >

돌기물 중의 열가소성 수지와 기판부 중의 열가소성 수지는, 동일물인 것이 바람직하다. 기판부와는 상이한 수지 또는 복합 재료로 돌기물을 구성한 경우, 상이한 재료 간의 계면이 생겨, 접합부의 강도가 연속 강화 섬유 복합 재료부에 비해 열등하다는 문제가 발생하는 경우가 있다.It is preferable that the thermoplastic resin in the projection and the thermoplastic resin in the substrate portion are the same. When the protrusions are made of a resin or a composite material different from the substrate portion, there is a case where an interface is formed between different materials, and the strength of the joint portion is inferior to that of the continuous reinforcing fiber composite material portion.

돌기물의 높이를 100 % 로 했을 때의 하부 10 % 의 높이의 연속 섬유의 밀도 Vf 가 30 % 이상, 더욱 바람직하게는 50 % 이상인 것이 바람직하다. 돌기물의 강도로는, 상부로부터의 하중에 대해 기판부와의 접합부에 응력이 집중되기 쉬운 점에서, 이 부분에 연속 강화 섬유가 배치된 편이 바람직하기 때문이다.It is preferable that the density Vf of the continuous fibers having the height of the lower 10% when the height of the projections is 100% is 30% or more, more preferably 50% or more. The reason for this is that the strength of the projections is preferably such that the continuous reinforcing fibers are disposed in this portion because the stress is likely to be concentrated on the joining portion with the substrate portion with respect to the load from the upper portion.

사출 성형에 있어서 돌기부를 갖는 성형품을 제작하는 경우, 리브와 같은 금형 캐비티면에 새겨진 깊은 부분 (오목부) 에 복합 재료가 용융 충전될 때, 가스 고임이라고 불리는 것이 발생하여, 오목부의 선단까지 용융된 열가소성 수지가 들어가지 않아, 성형품의 돌기부가 단부까지 형성되지 않는 일이 알려져 있다.In the case of producing a molded article having a protruding portion in injection molding, when a composite material is filled in a deep portion (concave portion) engraved on a mold cavity surface such as a rib, a so-called gas annulus is generated, It is known that the thermoplastic resin does not enter and the protrusions of the molded article are not formed to the end portions.

발명자들은, 이 현상을 해결하는 방법으로는, 가스가 발생하여 가스 고임 현상이 일어나는 타이밍에 금형 내의 가스 성분을 효율적으로 제거하는 방법이 바람직하고, 본 발명의 압축 성형법에 있어서도, 임의의 타이밍에 가스 빼기를 실시함으로써, 돌기부를 갖는 압축 성형품을 제작하는 것을 알아냈다.As a method for solving this phenomenon, the inventors of the present invention desirably have a method of efficiently removing gas components in a mold at a timing at which a gas is generated and a phenomenon of gas sticking occurs, and also in the compression molding method of the present invention, It was found that a compression molded product having a protruding portion was produced by performing subtraction.

즉, 본 발명에 의한 하나의 압축 성형법은, That is, in one compression molding method according to the present invention,

연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를, 압축 성형하여, 기판부와 돌기부를 갖는 성형품을 얻는 압축 성형법으로서, A compression molding method for compression molding a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material comprising continuous reinforcing fibers and a thermoplastic resin to obtain a molded article having a base portion and a projection portion,

연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를, 금형에 삽입하고, 압축하면서 금형을 열가소성 수지의 유리 전이 온도 이상 또는 융점 이상으로 가열하여, 부형하고, 이어서 금형을 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -10 ℃ 이하 또는 융점 -10 ℃ 이하, 바람직하게는 유리 전이 온도 -30 ℃ 이하 또는 융점 -50 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 유리 전이 온도 -50 ℃ 이하 또는 융점 -100 ℃ 이하로 냉각하여 열가소성 수지를 고화하는 압축 성형 공정과, The continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material is inserted into a mold and heated while being heated to a temperature not lower than the glass transition temperature or higher than the melting point of the thermoplastic resin while being compressed and then the mold is heated to a glass transition temperature of- A compression molding process for cooling the thermoplastic resin by cooling to -10 占 폚 or lower, preferably a glass transition temperature of -30 占 폚 or lower or a melting point of -50 占 폚 or lower, more preferably a glass transition temperature of -50 占 폚 or lower or a melting point of -100 占 폚 or lower and,

압축 성형 공정 중, 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료로부터 발생한 금형 내의 가스 성분을, 금형 밖으로 방출하는 공정을 구비한다.And a step of discharging the gas component in the mold generated from the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material to the outside of the mold during the compression molding process.

여기서, 상기 금형을 가열하는 온도란, 금형의 캐비티면을 원하는 온도로 하기 위한 설정 온도를 나타낸다. 캐비티면은 성형면이기 때문에, 열전대 등의 온도 측정기를 설치하는 것은 어려워, 실제 캐비티면의 온도를 측정하는 것은 곤란하다. 이 때문에, 캐비티면의 온도는, 미리 성형하지 않은 상태에서, 캐비티면 근방에 설치한 온도 계측기와 온도 조절 수단에 있어서의 설정 온도의 상관 관계를 얻어 두고, 원하는 캐비티면 온도가 되도록 설정 온도를 조절한다.Here, the temperature at which the mold is heated means a set temperature for setting the cavity surface of the mold to a desired temperature. Since the cavity surface is a molding surface, it is difficult to provide a temperature measuring device such as a thermocouple, and it is difficult to measure the temperature of the actual cavity surface. For this reason, the temperature of the cavity surface is obtained by obtaining a correlation between the set temperature in the temperature measuring device provided in the vicinity of the cavity surface and the temperature adjusting means in a state in which the cavity surface is not formed in advance, do.

금형을 가열하는 온도는, 융점 또는 유리 전이 온도를 기준으로 하고 있지만, 열가소성 수지가 결정성 열가소성 수지인 경우에는 융점을 기준으로 사용하고, 열가소성 수지가 비결정성 수지인 경우에는 유리 전이 온도를 기준으로 사용한다.The temperature at which the mold is heated is based on the melting point or the glass transition temperature. When the thermoplastic resin is a crystalline thermoplastic resin, the melting point is used as a reference. When the thermoplastic resin is an amorphous resin, use.

가스 빼기, 요컨대 상기 금형 내의 가스 성분을 금형 밖으로 방출하는 공정의 구체적 방법으로는, 금형 내에 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를 삽입한 후에 금형을 폐쇄하고, 금형 온도가 임의의 온도에 도달했을 때에, 형 체결력을 완화하고, 금형 맞댐면 (파팅 라인) 으로부터 가스를 방출하는 방법이 간편한 방법으로서 이용된다. 또, 다른 형태로는, 금형 캐비티 내나 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료 내의 공기나 가열에 수반하여 발생하는 가스 성분을 흡인하는 방법 등이 이용된다. 공기나 가스의 흡인 수단으로는, 금형 캐비티로부터 가스 벤트 라인을 설치하고 진공 펌프를 사용해도 된다.As a specific method of discharging the gas, that is, the step of discharging the gas component in the mold out of the mold, the mold is closed after inserting the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material into the mold. When the mold temperature reaches a certain temperature, The mold clamping force is relaxed and the gas is released from the mold abutting surface (parting line) is used as a simple method. In another mode, a method of sucking air in the mold cavity or the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material or a gas component generated by heating is used. As the air or gas suction means, a gas vent line may be provided from the mold cavity and a vacuum pump may be used.

또, 본 발명의 다른 압축 성형법은, 연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 열가소성 수지 복합 재료를, 압축 성형하여, 기판부 및 돌기부를 갖는 성형품을 얻는 압축 성형법으로서, Another compression molding method of the present invention is a compression molding method for producing a molded article having a substrate portion and a projection portion by compression molding a thermoplastic resin composite material comprising a continuous reinforcing fiber and a thermoplastic resin,

연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료의 적어도 일부를 금형에 삽입할 때에, 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를 금형의 돌기부에 대응하는 오목부에 삽입하고, 압축하면서 금형을 열가소성 수지의 유리 전이 온도 이상 또는 융점 이상으로 가열하여 부형하고, 이어서 금형을 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -10 ℃ 이하 또는 융점 -10 ℃ 이하, 바람직하게는 유리 전이 온도 -30 ℃ 이하 또는 융점 -50 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 유리 전이 온도 -50 ℃ 이하 또는 융점 -100 ℃ 이하로 냉각하여 열가소성 수지를 고화한다.The continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material is inserted into the concave portion corresponding to the protruding portion of the metal mold and the metal mold is heated to a temperature not lower than the glass transition temperature of the thermoplastic resin or at a temperature higher than the melting point And the mold is then heated to a glass transition temperature of -10 占 폚 or lower or a melting point -10 占 폚 or lower, preferably a glass transition temperature -30 占 폚 or lower or a melting point -50 占 폚 or lower of the thermoplastic resin, The temperature is lowered to -50 占 폚 or lower or -100 占 폚 or lower to solidify the thermoplastic resin.

또한 본 발명자들은, 예의 검토의 결과, 특정 제조 조건으로 함으로써, 일종의 프리프레그를 사용하여 압축 성형법만으로, 돌기물을 갖는 복잡 형상의 성형품을 제조할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명에 이르렀다.Further, as a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that a molded article having a complex shape can be produced only by a compression molding method using a kind of prepreg, and reached the present invention.

즉, 본 발명에 의한 또 다른 압축 성형법은, 이하와 같다.That is, another compression molding method according to the present invention is as follows.

연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 프리프레그를, 압축 성형하여 기판부 및 돌기부를 갖는 성형품을 얻는 압축 성형법으로서, A compression molding method for producing a molded article having a base portion and a projection portion by compression molding a prepreg made of a continuous reinforcing fiber and a thermoplastic resin,

프리프레그를 열가소성 수지의 유리 전이 온도 이상 또는 융점 이상으로 예비 가열하여 연화시키고,The prepreg is preliminarily heated to a temperature not lower than the glass transition temperature of the thermoplastic resin or above the melting point to soften the prepreg,

연화한 프리프레그를 금형에 삽입하고, The softened prepreg was inserted into the mold,

금형을 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -80 ℃ 이상 또는 융점 -80 ℃ 이상으로 가열하여, 프리프레그를 부형하고, 이어서 금형을 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -10 ℃ 이하 또는 융점 -10 ℃ 이하로 냉각하여 열가소성 수지를 고화 한다.The mold is heated to a glass transition temperature of -80 占 폚 or higher or a melting point -80 占 폚 or higher of the thermoplastic resin to form a prepreg and then the mold is cooled to a glass transition temperature of -10 占 폚 or lower or a melting point of -10 占 폚 or lower of the thermoplastic resin The thermoplastic resin is solidified.

여기서, 상기 금형을 가열하는 온도란, 금형의 설정 온도이다. Here, the temperature at which the mold is heated is the set temperature of the mold.

또한, 금형을 가열하는 온도는, 융점 또는 유리 전이 온도를 기준으로 하고 있지만, 열가소성 수지가 결정성 열가소성 수지인 경우에는 융점을 기준으로 사용하고, 열가소성 수지가 비결정성 수지인 경우에는 유리 전이 온도를 기준으로 사용한다.The temperature at which the mold is heated is based on the melting point or the glass transition temperature. When the thermoplastic resin is a crystalline thermoplastic resin, the melting point is used as a reference. When the thermoplastic resin is an amorphous resin, the glass transition temperature Used as a reference.

본 발명의 성형품에 의하면, 부형성 및 강도가 우수한 돌기부를 얻을 수 있다.According to the molded article of the present invention, protrusions having excellent shape and strength can be obtained.

또, 본 발명에 의한 하나의 압축 성형법 혹은 본 발명에 의한 다른 압축 성형법에 의하면, 부형성 및 강도가 우수한 돌기부를 갖는 성형품을 생산성 양호하게 제조할 수 있다.Further, according to one compression molding method or another compression molding method according to the present invention, a molded article having a protruding portion excellent in negative formability and strength can be produced with good productivity.

본 발명에 의한 또 다른 압축 성형법에 의하면, 일종의 프리프레그로, 다른 성형법을 조합하지 않고, 압축 성형법만으로 부형성 및 강도가 우수한, 복잡 형상을 갖는 성형품을 얻을 수 있다.According to another compression molding method of the present invention, a molded product having a complicated shape and excellent adherability and strength can be obtained by a compression molding method without using any other molding method as a kind of prepreg.

도 1 은, 본 발명의 성형품의 개략 상면도이다.
도 2 는, 도 1 에 있어서의 A-A' 단면도이다.
도 3 은, 리브의 단면도이다.
도 4 는, 리브의 사시도이다.
도 5 는, 리브의 장변 방향의 측면 투영도이고, 연속 강화 섬유의 높이가 돌기부의 높이의 5 % 이상인 영역이 저변의 20 % 이상인 것을 설명하는 도면이다.
도 6 은, 사각뿔의 사시도이다.
도 7 은, 사각뿔의 단면도이다.
도 8 은, 사각뿔의 4 측면의 측면 투영도이다.
도 9 는, 본 발명의 압축 성형법을 나타내는 개략 사시도이다.
도 10 은, 본 발명의 압축 성형법에 사출 성형법을 조합한 하이브리드 성형 방법을 나타내는 개략 사시도이다.
도 11 은, 본 발명의 압축 성형법에 사용하는 금형의 일 실시형태의 개략 단면도이다.
도 12 는, 본 발명의 압축 성형법에 사용하는 금형의 일 실시형태의 상세를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 13 은, 도 1 에 있어서의 성형품을 성형하기 위한 금형의 단면도이다.
도 14 는, 사각기둥의 개략 사시도이다.
도 15 는, 원뿔대의 개략 사시도이다.
도 16 은, 본 발명의 성형품에 대해 이루어진 인장 시험 방법을 설명하는 개략도이다.
도 17 은, 본 발명의 성형품에 대해 이루어진 굽힘 시험 방법을 설명하는 개략도이다.
1 is a schematic top view of a molded article of the present invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA 'in Fig.
3 is a cross-sectional view of the rib.
4 is a perspective view of the rib.
Fig. 5 is a side view of the rib in the long-side direction, showing that the area where the height of the continuous reinforcing fiber is 5% or more of the height of the projection is 20% or more of the bottom side.
6 is a perspective view of a quadrangular pyramid.
7 is a sectional view of a quadrangular pyramid.
8 is a side projection view of four sides of a quadrangular pyramid.
9 is a schematic perspective view showing the compression molding method of the present invention.
10 is a schematic perspective view showing a hybrid molding method in which an injection molding method is combined with the compression molding method of the present invention.
11 is a schematic sectional view of one embodiment of a mold used in the compression molding method of the present invention.
12 is a schematic cross-sectional view for explaining details of one embodiment of a mold used in the compression molding method of the present invention.
Fig. 13 is a sectional view of a mold for molding a molded article shown in Fig. 1. Fig.
14 is a schematic perspective view of a quadrangular prism.
15 is a schematic perspective view of a truncated cone.
16 is a schematic view for explaining a tensile test method performed on the molded article of the present invention.
17 is a schematic view for explaining a bending test method performed on the molded article of the present invention.

이하, 본 발명에 대해 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

[성형품] [Molded article]

본 발명의 성형품의 일 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은, 성형품의 일 실시형태를 나타내는 개략 상면도이다. 도 2 는, 도 1 에 있어서의 A-A' 단면도이다.One embodiment of the molded article of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic top view showing an embodiment of a molded article. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'in Fig.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 성형품 (400) 은, 기판부 (420) 와, 구멍 (401, 402) 과, 리브 (403, 405, 407), 보스 (409, 410), 원뿔대 (411, 412), 사각뿔 (413), 및 사각기둥 (414, 415) 으로 이루어지는 돌기부를 구비한다.1, the molded product 400 includes a substrate portion 420, holes 401 and 402, ribs 403, 405 and 407, bosses 409 and 410, frustums 411 and 412, A quadrangular pyramid 413, and quadrangular pillars 414 and 415, as shown in Fig.

본 실시형태의 성형품은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 리브 내부 (403, 405, 407) 및 원뿔대 (411, 412) 내부에는, 연속 강화 섬유 (170) 가 존재하고 있다. 리브 내부 및 원뿔대 내부의 연속 강화 섬유 (170) 는, 파단하는 일 없이 기판부 (420) 의 연속 강화 섬유 (170) 와 연속하고 있다.In the molded article of the present embodiment, as shown in Fig. 2, the continuous reinforcing fibers 170 are present inside the ribs 403, 405, and 407 and the truncated cones 411 and 412. The continuous reinforcing fibers 170 inside the ribs and the truncated cones are continuous with the continuous reinforcing fibers 170 of the base portion 420 without breaking.

리브에 있어서의 연속 강화 섬유의 높이 (hf) 의 평균값은, 상기와 같이, 돌기부의 높이 (h) 의 5 % 이상이고, 바람직하게는 10 % 이상이며, 보다 바람직하게는 돌기부의 높이의 20 % 이상이고, 더욱 바람직하게는 50 % 이상, 가장 바람직하게는 90 % 이상이다. 연속 강화 섬유의 높이의 평균값이 5 % 이상임으로써, 돌기부에 적절한 강도를 갖게 할 수 있다.As described above, the average value of the height h f of the continuous reinforcing fibers in the rib is 5% or more, preferably 10% or more, of the height h of the protrusions, more preferably 20 %, More preferably at least 50%, and most preferably at least 90%. Since the average value of the height of the continuous reinforcing fibers is 5% or more, it is possible to provide appropriate strength to the protrusions.

돌기부의 적어도 하나에 대해, 연속 강화 섬유의 높이 (hf) 의 평균값이, 돌기부의 높이 (h) 의 5 % 이상이면 되고, 둘 이상의 돌기부에 있어서 5 % 이상이면 보다 바람직하며, 모든 돌기부에 있어서 5 % 이상인 것이 가장 바람직하다.The average value of the height h f of the continuous reinforcing fibers with respect to at least one of the protruding portions should be 5% or more of the height h of the protruding portions and more preferably 5% or more with respect to the two or more protruding portions, Most preferably at least 5%.

동종의 돌기부가 복수 있는 경우에는, 동종의 돌기부 중, 적어도 하나에 있어서, 상기 평균값을 만족하고 있으면 되고, 둘 이상에 있어서 상기 평균값을 만족하고 있으면 되고, 동종의 돌기부 모두에 있어서 상기 평균값을 만족하고 있는 것이 가장 바람직하다.In a case where a plurality of like protrusions are provided, it is sufficient that at least one of the same protrusions satisfies the above-described average value, more than two of them satisfy the average value, and the average value is satisfied in all the like protrusions .

돌기부 중의 연속 강화 섬유의 높이가 돌기부의 높이의 5 % 이상인 영역은, 돌기부의 저변의 20 % 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50 % 이상, 특히 바람직하게는 80 % 이상, 가장 바람직하게는 100 % 이다. 저변의 20 % 이상임으로써, 그 밖의 영역이 연속하고 있지 않아도 돌기부에 적절한 강도를 갖게 할 수 있다.The region where the height of the continuous reinforcing fibers in the projections is 5% or more of the height of the projections is preferably 20% or more, more preferably 50% or more, particularly preferably 80% or more, most preferably 100 % to be. With 20% or more of the base, it is possible to provide appropriate strength to the protrusions even if the other areas are not continuous.

돌기부 중의 근원의 일부에 섬유가 존재하지 않는 영역이 지나치게 넓으면, 그곳으로부터 파괴의 기점이 될 가능성이 있기 때문에, 개개의 돌기부 중의 근원에 있어서 섬유의 삽입이 없는 부분은 50 % 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 % 이하, 가장 바람직하게는 5 % 이하이다.If the region where the fiber is not present in a part of the root of the protruding portion is too wide, there is a possibility that it becomes a starting point of fracture from the region. Therefore, the portion of the root of the individual protruding portion where the fiber is not inserted is preferably 50% , More preferably not more than 20%, and most preferably not more than 5%.

또한, 돌기부 중의 연속 강화 섬유는, 내부에서 일부 파단되어 있는 부분이 있어도 되고, 기판부로부터 일부 분리되어 존재해도 되지만, 섬유의 끊어짐 및 파단이 없고, 기판부 내부와 돌기부 내부의 연속 강화 섬유가 연속 상태로 존재하고 있는 것이 바람직하다.The continuous reinforcing fibers in the protrusions may have a part that is partially broken from the inside or may be present partially separated from the substrate part. However, there is no breakage or breakage of the fibers, and continuous reinforcing fibers inside the substrate part and the inside of the protrusions are continuous Preferably in a state of being present.

돌기부는, 용융 혹은 반용융한 복합 재료가 압축 성형에 의해 금형의 돌기부에 대응하는 부분에 삽입되어 형성된다. 이때, 열가소성 수지는, 연속 강화 섬유에 비해 돌기부의 선단까지 삽입되기 쉽다. 한편, 연속 강화 섬유는, 이동이 곤란하기 때문에 돌기부에의 삽입이 어렵지만, 삽입 거리가 길수록 돌기부 강도는 강해진다. 본 발명의 성형품에서는, 후술하는 특정 압축 조건, 나아가서는 성형 시의 금형 온도의 조정에 의해 연속 강화 섬유가 돌기부에 깊게 삽입된 성형품을 얻을 수 있다. 돌기부의 높이가 기판부의 두께 (T2) 보다 크고, 또한 돌기부 중의 연속 강화 섬유의 높이는, 성형품의 기판부의 두께 (T2) 이상이 바람직하다. 돌기부의 높이는, 보다 바람직하게는 기판부의 두께 (T2) 의 2 배 이상, 더욱 바람직하게는 기판부의 두께 (T2) 의 3 배 이상이다.The protruding portion is formed by inserting a molten or semi-molten composite material into a portion corresponding to the protruding portion of the mold by compression molding. At this time, the thermoplastic resin is more likely to be inserted into the tip end of the projection than the continuous reinforcing fiber. On the other hand, continuous reinforcing fibers are difficult to insert into protrusions because they are difficult to move. However, the longer the insertion distance, the stronger the protrusion strength. In the molded article of the present invention, a molded article in which the continuous reinforcing fibers are deeply inserted into the projections can be obtained by adjusting the specific compression conditions to be described later, and further, the mold temperature at the time of molding. The height of the protrusion is greater than the substrate thickness (T 2) is negative, it is also preferred that the thickness (T 2) over the height of the continuous reinforcing fibers, the substrate portion of the molded article of the projection. The height of the projection, and more preferably at least three times that of at least twice the thickness (T 2) and more preferably the substrate portion of the thickness (T 2) parts of the substrate.

나아가서는, 돌기부의 높이 (h) 는 기판부의 두께 (T2) 의 2 배 이상이고, 또한 돌기부의 근원의 두께 (T1) 가 기판부의 두께 (T2) 이하인 것이 바람직하다.Furthermore, the thickness height (h) of the protruding substrate portion (T 2) And the thickness (T 1 ) of the root of the protrusion is preferably not more than the thickness (T 2 ) of the substrate portion.

돌기물 중의 열가소성 수지와 기판부 중의 열가소성 수지는, 동일물인 것이 바람직하다. 일반적으로 연속 강화 섬유 복합 재료를 사용하여 리브나 보스 형상을 갖는 성형품을 제작하는 경우, 보스나 리브부에는, 기판부를 형성하기 위해서 설치한 연속 강화 복합 재료와는 상이한 재료, 예를 들어 테이프상의 것을 설치하여 압축 성형하거나, 기판부는 주로 압축 성형으로 형성하고, 보스나 리브의 돌기부에는 사출 성형으로 형성한다는 하이브리드 성형이 일반적으로 이용된다. 본 발명에서도 이들 방법을 이용하는 것은 가능하지만, 기판부를 형성하는 단일의 연속 강화 섬유 복합 재료만으로 돌기부를 형성하는 편이, 생산성, 설비면에서 간편하고, 경제적 효과도 높다. 또한 단일의 연속 강화 섬유 복합 재료만으로 돌기부를 형성함으로써, 기본적으로 기판부와 돌기부의 열가소성 수지는 동일 재료로 형성되기 때문에, 상이한 재료 간의 명확한 계면, 특히 기재인 열가소성 수지의 계면이 존재하지 않는다. 이것은, 돌기부의 강도를 확보하는 데에 중요하다.It is preferable that the thermoplastic resin in the projection and the thermoplastic resin in the substrate portion are the same. Generally, in the case of producing a molded article having a rib or a boss shape by using a continuous reinforcing fiber composite material, a material different from the continuous reinforced composite material provided for forming the base portion, for example, a tape Or a hybrid molding in which a base portion is mainly formed by compression molding and a protrusion portion of a boss or a rib is formed by injection molding is generally used. Although these methods can be used in the present invention as well, the formation of protrusions using only a single continuous reinforcing fiber composite material forming the substrate portion is simple in terms of productivity and facility, and also has a high economic effect. In addition, since the protrusions are formed only from a single continuous reinforcing fiber composite material, basically, the thermoplastic resin of the substrate portion and the protrusions are formed of the same material, so that there is no clear interface between different materials, particularly, a thermoplastic resin interface. This is important in securing the strength of the projection.

상기에 기재된 바와 같이 성형체의 기판부와 돌기물을 동일한 섬유 강화 열가소성 복합 재료로 제작하는 경우, 기본적으로 기판부에 설치된 재료가, 압축 성형에 의해 돌기부에 수지가 삽입되어 형성된다. 이때, 연속 강화 섬유도 돌기부에 삽입하지만, 돌기물의 기판부와의 결합 부분의 강도는, 구조 부재로서 중요하고, 연속 강화 섬유의 밀도 Vf 는 기판부 부근이 돌기부의 선단보다 높은 편이 바람직하다.When the substrate portion and the protrusion of the molded article are made of the same fiber-reinforced thermoplastic composite material as described above, the material provided on the substrate is basically formed by inserting the resin into the protrusion by compression molding. At this time, the continuous reinforcing fiber is also inserted into the protruding portion, but the strength of the bonding portion of the protruding portion with the base portion is important as the structural member, and the density Vf of the continuous reinforcing fiber is preferably higher than the front end of the protruding portion.

[압축 성형법] [Compression molding method]

본 발명의 압축 성형법의 일 실시형태에 대해 설명한다. 도 9 에 압축 성형법의 개략 사시도를 나타낸다.One embodiment of the compression molding method of the present invention will be described. Fig. 9 shows a schematic perspective view of the compression molding method.

본 발명의 압축 성형법의 일 실시형태는, 연속 강화 섬유와 열가소성 수지 로 이루어지는 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를, 압축 성형하여, 기판부와 돌기부를 갖는 성형품을 얻는 압축 성형법으로서, One embodiment of the compression molding method of the present invention is a compression molding method for compression molding a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material comprising continuous reinforcing fibers and a thermoplastic resin to obtain a molded article having a base portion and a projection portion,

연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를, 금형에 삽입하고, 압축하면서 금형을 열가소성 수지의 유리 전이 온도 이상 또는 융점 이상으로 가열하여 부형하고, 이어서 금형을 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -10 ℃ 이하 또는 융점 -10 ℃ 이하, 바람직하게는 유리 전이 온도 -30 ℃ 이하 또는 융점 -50 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 유리 전이 온도 -50 ℃ 이하 또는 융점 -100 ℃ 이하로 냉각하여 열가소성 수지를 고화하는 압축 성형 공정과, The continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material is inserted into a mold, and the mold is heated to a temperature not lower than the glass transition temperature of the thermoplastic resin or higher than the melting point of the thermoplastic resin to form the mold. The mold is then heated to a glass transition temperature of- A compression molding step of cooling the thermoplastic resin by cooling to 10 占 폚 or lower, preferably a glass transition temperature of -30 占 폚 or lower or a melting point of -50 占 폚 or lower, more preferably a glass transition temperature of -50 占 폚 or lower or a melting point of -100 占 폚 or lower; ,

압축 성형 공정 중, 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료로부터 발생한 금형 내의 가스 성분을, 금형 밖으로 방출하는 공정을 구비하는 것이다. 이하, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.And a step of discharging the gas component in the mold generated from the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material to the outside of the mold during the compression molding process. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

먼저, 도 9a 에 나타내는 바와 같이, 금형 부분 (10, 20) 으로 이루어지는 금형 (100) 을 개방한다.First, as shown in Fig. 9A, the mold 100 comprising the mold portions 10, 20 is opened.

다음으로, 도 9b 에 나타내는 바와 같이, 복합 재료인 포상의 기재인 포백 (70) 을 원하는 형상으로 재단하고, 캐비티 (30) 에 삽입한다.Next, as shown in Fig. 9B, the fabric 70, which is a base material of the composite material, is cut into a desired shape and inserted into the cavity 30. Next, as shown in Fig.

<압축 성형 공정> <Compression Molding Step>

-가열 공정- - Heating process -

다음으로, 도 9c 에 나타내는 바와 같이, 금형 (100) 을 폐쇄 (형 체결) 하고, 압축하면서 캐비티면의 온도를 상승시킨다. 금형의 캐비티면의 온도는, 복합 재료를 구성하는 열가소성 수지의 융점 이상 또는 유리 전이 온도 이상으로 설정하고, 후술하는 제 2 온도 조절 수단 (14, 24) 에 의해 항상 일정 온도로 온조해 둔다. 가열된 캐비티면에 의해, 캐비티에 세트한 포백의 열가소성 수지 부분이 빠르게 용융된다. 얻어지는 성형품의 원하는 두께에 따라, 캐비티 (30) 에 삽입하는 포백 (70) 의 장수를 조정한다.Next, as shown in Fig. 9C, the mold 100 is closed (clamped) and the temperature of the cavity surface is raised while compressing. The temperature of the cavity surface of the mold is set to be not lower than the melting point of the thermoplastic resin constituting the composite material or higher than the glass transition temperature and is always kept at a constant temperature by the second temperature adjusting means (14, 24). By the heated cavity surface, the thermoplastic resin portion set in the cavity rapidly melts. The length of the fabric 70 to be inserted into the cavity 30 is adjusted according to a desired thickness of the obtained molded article.

여기서, 복합 재료는, 상온인 것을 금형 내에 삽입해도 되지만, 금형 내에 삽입하기 전에 미리 예비 가열을 해도 된다. 특히 복합 재료로서 판상의 프리프레그를 사용하는 경우, 복합 재료를 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -30 ℃ 이상 혹은 융점 -30 ℃ 이상까지 예비 가열하는 것이 바람직하고, 복합 재료를 열가소성 수지의 유리 전이 온도 이상 혹은 융점 이상까지 예비 가열하는 것이 더욱 바람직하다. 복합 재료에 포백상의 것을 사용하는 경우에는, 판재인 것과 마찬가지로, 금형에 삽입하기 전에 예비 가열해도 되고 예비 가열하지 않아도 된다. 예비 가열을 함으로써 포백 중의 가스 성분을 제거하는 것이 가능하고, 부형성을 향상시킬 수 있다.Here, the composite material may be inserted at room temperature into the mold, but preheating may be performed before insertion into the mold. In particular, in the case of using a plate-like prepreg as a composite material, it is preferable to preheat the composite material to a glass transition temperature of -30 ° C or higher or a melting point -30 ° C or higher of the thermoplastic resin, Or preheated to a melting point or higher. In the case of using a warp sheet as a composite material, preheating may be performed before insertion into a metal mold as in the case of a plate material, and preheating may not be required. By performing the preliminary heating, it is possible to remove the gas component in the fabric, and it is possible to improve the adhesion.

압축 성형으로 부형할 때의 금형 캐비티면의 온도는 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -100 ℃ 이상 또한 유리 전이 온도 +100 ℃ 이하 혹은 융점 -100 ℃ 이상 또한 융점 +100 ℃ 이하이고, 바람직하게는 유리 전이 온도 -50 ℃ 이상 유리 전이 온도 +50 ℃ 이하, 융점 -50 ℃ 이상 또한 융점 +50 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는, 유리 전이 온도 -30 ℃ 이상 유리 전이 온도 +30 ℃ 이하, 융점 -30 ℃ 이상 또한 융점 +30 ℃ 이하이다.The temperature of the mold cavity surface when molded by the compression molding is not lower than the glass transition temperature of the thermoplastic resin of -100 DEG C or higher, the glass transition temperature +100 DEG C or lower, the melting point of 100 DEG C or higher and the melting point +100 DEG C or lower, 50 占 폚 or higher glass transition temperature +50 占 폚 or lower melting point -50 占 폚 or higher melting point + 50 占 폚 or lower glass transition temperature -30 占 폚 or higher glass transition temperature +30 占 폚 or lower melting point -30 占 폚 or higher melting point + to be.

-승온 속도·강온 속도- - Temperature increase rate - Temperature decrease rate -

본 발명에 있어서는, 금형의 캐비티면을 급가열, 급냉각할 수 있는 하이사이클 성형이 바람직하다. 압축 성형 공정에 있어서의 금형을 가열할 때의 승온 속도는 30 ℃/분 이상이고, 금형을 냉각할 때의 강온 속도는 30 ℃/분 이상이며, 또한 가열 온도와 냉각 온도의 차는 80 ℃ 이상이다. 승온 속도는 80 ℃/분 이상이고, 강온 속도는 100 ℃/분 이상이며, 또한 가열 온도와 냉각 온도의 차가 100 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 승온 속도는 150 ℃/분 이상이며, 강온 속도는 200 ℃/분 이상이고, 가열 온도와 냉각 온도의 차는 120 ℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다.In the present invention, it is preferable to perform high cycle molding in which the cavity surface of the mold can be rapidly heated and quenched. The rate of temperature rise when heating the mold in the compression molding step is 30 DEG C / min or more, the rate of temperature decrease when cooling the mold is 30 DEG C / min or more, and the difference between the heating temperature and the cooling temperature is 80 DEG C or more . It is preferable that the temperature raising rate is 80 ° C / min or more, the temperature decreasing rate is 100 ° C / min or more, the difference between the heating temperature and the cooling temperature is 100 ° C or more, / Min or more, and the difference between the heating temperature and the cooling temperature is more preferably 120 ° C or more.

승온 속도 및 강온 속도는, 30 ℃/분 이상으로 함으로써 생산성을 높일 수 있다. 또, 온도차를, 80 ℃ 이상으로 함으로써, 수지의 강화 연속 섬유에의 함침성, 성형품을 인출할 때의 고화성 및 이형성이 향상된다. 고온일수록 함침성은 양호해지고, 저온일수록 고화성 및 이형성은 양호해진다.The temperature raising rate and the temperature lowering rate can be increased to 30 占 폚 / min or more to increase the productivity. When the temperature difference is 80 占 폚 or higher, the impregnation of the resin into the reinforcing continuous fiber and the solidification and releasability at the time of drawing the molded article are improved. The higher the temperature, the better the impregnation property, and the lower the temperature, the better the solidification property and releasability.

여기서, 가열 온도 및 냉각 온도는, 급가열 또는 급냉각할 때의 목표 설정되는 온도이다. 급가열할 때의 목표의 온도를 목표 고온 온도라고 하고, 급냉각할 때의 목표의 온도를 목표 저온 온도라고 한다. 강온 속도란, 목표 고온 온도로부터 목표 저온 온도까지 금형 캐비티면을 냉각할 때의 속도이다. 또, 승온 속도란, 목표 저온 온도로부터 목표 고온 온도까지 캐비티를 승온시킬 때의 속도이다.Here, the heating temperature and the cooling temperature are the target set temperatures at the time of rapid heating or rapid cooling. The target temperature at the time of rapid heating is referred to as the target high temperature and the target temperature at the time of rapid cooling is referred to as the target low temperature. The cooling rate is a rate when the mold cavity surface is cooled from the target high temperature to the target low temperature. The temperature raising rate is a rate at which the temperature of the cavity is raised from the target low temperature to the target high temperature.

연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를 구성하는 열가소성 수지의 융점 또는 유리 전이 온도 이상으로 캐비티면을 급가열함으로써 열가소성 수지를 용융하고, 이어서 금형을 형 체결한 상태에서 캐비티면을 열가소성 수지의 융점 또는 유리 전이 온도 미만으로 급냉각하여 열가소성 수지를 냉각 고화함으로써, 하이사이클로 경제성이 우수한 열가소성 수지 섬유 복합 성형품을 얻을 수 있다.The thermoplastic resin is melted by rapidly heating the surface of the cavity with a temperature not lower than the melting point or the glass transition temperature of the thermoplastic resin constituting the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material, and then the cavity surface is thermally fused with the melting point of the thermoplastic resin or the glass transition The thermoplastic resin is rapidly cooled to a temperature lower than the temperature to cool and solidify the thermoplastic resin, whereby a thermoplastic resin fiber composite molded article having excellent economical efficiency in a high cycle can be obtained.

-냉각 고화 공정- - Cooling solidification process -

다음으로, 금형을 형 체결한 상태에서 금형 (100) 의 캐비티면 (31, 32) 을, 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -10 ℃ 이하 또는 융점 -10 ℃ 이하, 바람직하게는 유리 전이 온도 -30 ℃ 이하 또는 융점 -50 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 유리 전이 온도 -50 ℃ 이하 또는 융점 -100 ℃ 이하로 냉각하여 열가소성 수지를 고화한다.Next, the cavity surfaces 31 and 32 of the mold 100 in the mold-clamped state are heated to a glass transition temperature of -10 占 폚 or lower or a melting point -10 占 폚 or lower, preferably a glass transition temperature -30 占 폚 Or a melting point of -50 占 폚 or lower, more preferably a glass transition temperature of -50 占 폚 or lower or a melting point of -100 占 폚 or lower to solidify the thermoplastic resin.

-가스 방출 공정- - Gas release process -

포백 (70) 을 삽입하는 공정부터 열가소성 수지를 고화할 때까지의 공정에서, 포백 (70) 으로부터 발생한 가스 성분을 금형 밖으로 방출한다. 압축 성형법에서는, 사출 성형과 달리, 금형을 형 체결하는 단계에 있어서, 임의의 단계에서 일단 형 체결력을 해제하는 다단 압축법이 특히 유효하다. 특히, 본 발명의 일 형태인 금형의 온도를 가변적으로 변화시키는 압축 성형법에 있어서는, 복합 재료가 일정 온도로 가열되고, 가스가 발생하는 단계에서 가스를 빼내는 것이, 돌기부를 갖는 복잡 형상품의 제작에 유효하다.The gas component generated from the fabric 70 is discharged to the outside of the mold in the process from the step of inserting the fabric 70 to the step of solidifying the thermoplastic resin. In the compression molding method, unlike the injection molding, the multi-stage compression method in which the one-end clamping force is released at an arbitrary step in the mold clamping step is particularly effective. Particularly, in the compression molding method in which the temperature of the metal mold is variably changed, which is one form of the present invention, the composite material is heated to a predetermined temperature and the gas is taken out at the stage where the gas is generated. Valid.

상기 「가스가 발생하는 단계」란, 금형 내에 삽입된 복합 재료가 일정 온도로 가열된 단계이고, 바람직한 가열 온도로는, 「융점 -100 ℃ 이상 또는 유리 전이 온도 -100 ℃ 이상」, 더욱 바람직하게는 「융점 -60 ℃ 이상 또는 유리 전이 온도 -60 ℃ 이상」이다.The &quot; step of generating gas &quot; is a step in which the composite material inserted in the mold is heated to a predetermined temperature, and the preferable heating temperature is a melting point of -100 DEG C or higher or a glass transition temperature of 100 DEG C or higher, Quot; melting point -60 DEG C or higher or glass transition temperature -60 DEG C or higher &quot;.

금형 내의 가스를 방출하는 다른 형태로서 금형 내를 진공 처리하여 복합 재료로부터 발생한 가스를 제거하는 방법을 들 수 있다.Another method of releasing gas in the mold is a method of vacuum-treating the inside of the mold to remove gas generated from the composite material.

금형 내에 발생한 가스를 제거하는 방법으로는, 상기와 같은 금형 압축 시의 압축 압력을 조정하는 방법 외에, 이하의 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 금형 캐비티에 연통하는 가스 빼기용 슬릿을 형성하여 가스를 제거하는 방법을 들 수 있다. 슬릿은, 금형의 파팅면에 형성해도 되고, 금형 돌출 핀에 형성해도 된다. 또한 금형 캐비티를 구성하는 금형의 분할면을 이용해도 된다.As a method of removing the gas generated in the mold, the following methods can be mentioned besides the above-mentioned method of adjusting the compression pressure at the time of mold compression. For example, a method of removing gas by forming a slit for gas venting communicating with the mold cavity can be mentioned. The slit may be formed on the parting surface of the mold or on the mold projecting pin. Further, the division surface of the mold constituting the mold cavity may be used.

다음으로, 도 9d 및 도 9e 에 나타내는 바와 같이, 금형 (100) 을 개방하여, 성형품 (71) 을 인출한다. 성형품의 인출 온도로는, 바람직하게는 유리 전이 온도 -30 ℃ 이하 혹은 융점 -80 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 유리 전이 온도 -50 ℃ 이하 혹은 융점 -100 ℃ 이하이다.Next, as shown in Figs. 9D and 9E, the mold 100 is opened and the molded article 71 is taken out. The drawing temperature of the molded article is preferably a glass transition temperature of -30 占 폚 or lower or a melting point of -80 占 폚 or lower, more preferably a glass transition temperature of -50 占 폚 or lower or a melting point of -100 占 폚 or lower.

성형품을 인출한 후, 재차 복합 재료인 포상의 기재인 포백을 원하는 형상으로 재단하고, 캐비티에 삽입하고, 금형을 폐쇄한다. 이후, 압축 성형 공정을 반복하여 성형품을 제작한다.After withdrawing the molded article, the fabric back, which is the base of the composite article, is again cut into a desired shape, inserted into the cavity, and closed. Thereafter, the compression molding process is repeated to produce a molded article.

성형품을 인출과 동시 혹은 성형품을 인출 후에, 예를 들어 금형의 냉각 매체 통로에 고압의 가열 증기나 저압의 과열 증기를 유통시켜 금형 캐비티면의 온도를 높이는 것도 가능하다.It is also possible to increase the temperature of the mold cavity surface by circulating high-pressure heating steam or low-pressure superheated steam to the cooling medium passage of the mold, for example, simultaneously with the withdrawal of the molded article or withdrawing the molded article.

또한 300 ℃ 이상의 과열 증기를, 포백을 삽입 전의 캐비티면에 유통시켜 캐비티면을 가열해도 된다.Further, superheated steam at 300 DEG C or more may be circulated on the cavity surface before insertion of the fabric to heat the cavity surface.

또, 포백을 캐비티에 삽입 후, 진공 라인으로부터 캐비티 내에 300 ℃ 이상의 과열 증기를 삽입하여, 기재를 직접 가열할 수도 있다. 금형 내에 삽입한 과열 증기는, 소망 시간 삽입 후에 진공 라인으로부터 제거할 수도 있다.Further, it is also possible to directly heat the substrate by inserting the fabric into the cavity after inserting the superheated vapor at 300 DEG C or higher from the vacuum line into the cavity. The superheated steam inserted into the mold may be removed from the vacuum line after the desired time is inserted.

본 실시형태의 압축 성형법에 의하면, 압축 성형 공정에 있어서, 가스 성분을 방출하는 공정을 구비하고 있으므로, 돌기부의 깊은 곳까지 복합 재료가 들어가기 때문에, 강도가 우수한 열가소성 수지 섬유 복합 성형품을 얻을 수 있다.According to the compression molding method of the present embodiment, since the step of releasing the gas component is provided in the compression molding step, the composite material enters the deep portion of the projecting portion, so that a thermoplastic resin fiber composite molded product excellent in strength can be obtained.

다음으로, 본 발명의 압축 성형법의 다른 실시형태에 대해 설명한다.Next, another embodiment of the compression molding method of the present invention will be described.

본 실시형태는, 상기 일 실시형태의 압축 성형법의 가스 방출 공정 대신에, 복합 재료를 금형의 돌기부에 대응하는 오목부에 삽입하는 공정을 구비하는 것이다.The present embodiment includes a step of inserting a composite material into a recess corresponding to a projection of a metal mold instead of the gas discharge step of the compression molding method of the above embodiment.

즉, 본 실시형태의 압축 성형법은, 연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 열가소성 수지 복합 재료를, 압축 성형하여, 기판부 및 돌기부를 갖는 성형품을 얻는 압축 성형법으로서, That is, the compression molding method of the present embodiment is a compression molding method for obtaining a molded article having a substrate portion and a projection portion by compression molding a thermoplastic resin composite material comprising continuous reinforcing fibers and a thermoplastic resin,

연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를 금형에 삽입할 때에, 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료의 적어도 일부를 금형의 돌기부에 대응하는 오목부에 삽입하고, 압축하면서 금형을 열가소성 수지의 유리 전이 온도 이상 또는 융점 이상으로 가열하여 부형하고, 이어서 금형을 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -10 ℃ 이하 또는 융점 -10 ℃ 이하로 냉각하여 열가소성 수지를 고화하는 것을 특징으로 하는 것이다.When the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material is inserted into a mold, at least a part of the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material is inserted into the concave portion corresponding to the projection of the metal mold and the metal mold is heated to a temperature not lower than the glass transition temperature of the thermoplastic resin, And then the mold is cooled to a glass transition temperature of -10 占 폚 or lower or a melting point of -10 占 폚 or lower of the thermoplastic resin to solidify the thermoplastic resin.

연속 강화 섬유를 돌기부에 삽입하려면, 금형 내에서의 열가소성 수지의 용융, 유동 시에 함께 유동시키는 방법과 미리 돌기물 내에 적어도 일부의 복합 재료를 삽입해 두는 방법이 있다.In order to insert the continuous reinforcing fibers into the protrusions, there is a method of flowing together the thermoplastic resin in the mold when the thermoplastic resin is melted and flowed, and a method of inserting at least a part of the composite material into the protrusions in advance.

연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료의 일부를 금형의 오목부에 삽입하는 방법으로는, 예를 들어 포백을 복수 장 겹쳐 사용하는 경우에는, 원하는 성형품 두께에 적합한 장수의 포백을 금형 캐비티 내에 투입하지만, 그 중 적어도 1 장을 금형 내에 삽입하고, 금속제의 박판 등을 사용하여 오목부에 압입하는 것을 들 수 있다.As a method of inserting a part of the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material into the concave portion of the mold, for example, when a plurality of fabric bags are used in a stack, a number of fabric bags suitable for the desired thickness of the molded product are injected into the mold cavity. Is inserted into a mold and press-inserted into the concave portion by using a thin plate made of metal or the like.

복합 재료는, 복수의 오목부 중 적어도 하나의 오목부에 삽입되면 되고, 둘 이상이 보다 바람직하다.The composite material may be inserted into at least one concave portion of the plurality of concave portions, and more preferably two or more.

또, 동종의 오목부 중 적어도 하나에 삽입되면 되고, 둘 이상이 보다 바람직하며, 동종의 오목부 모두에 삽입되는 것이 가장 바람직하다.It is also preferable that at least one of the same kind of recesses is inserted, more preferably two or more, and most preferably, all of the same kind of recesses are inserted.

연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료의 금형의 오목부에의 삽입량은, 오목부의 체적 및 제조 조건의 상세에 따라서도 상이하지만, 연속 강화 섬유의 높이의 평균값이 돌기부의 높이의 5 % 이상이 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 또, 돌기부의 저변의 20 % 이상에 있어서 복합 재료가 기판부 내부의 연속 강화 섬유와 연속하고 있도록 조정하는 것이 바람직하다.The amount of insertion of the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material into the concave portion of the metal mold varies depending on the volume of the concave portion and the details of the manufacturing conditions, but is adjusted such that the average value of the height of the continuous reinforcing fibers is 5% . In addition, it is preferable that the composite material is adjusted so as to be continuous with the continuous reinforcing fibers in the substrate portion at 20% or more of the base of the protrusions.

본 실시형태의 압축 성형법에 의하면, 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를 돌기부 내부의 넓은 영역에 존재시킬 수 있으므로, 돌기부의 강도가 우수한 성형품을 얻을 수 있다.According to the compression molding method of the present embodiment, since the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material can be present in a wide area within the projection, a molded article having excellent strength of the projection can be obtained.

[하이브리드 성형] [Hybrid molding]

본 발명의 압축 성형법은, 또한 사출 성형 공정을 조합하여 하이브리드 성형 방법으로서 이용할 수 있다. 도 10 에 하이브리드 성형의 개략도를 나타낸다. 도 9 와 동일한 요소에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다 (이하, 동일).The compression molding method of the present invention can be used as a hybrid molding method by combining injection molding steps. Fig. 10 shows a schematic view of the hybrid molding. Elements that are the same as those in Fig. 9 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted (the same applies hereinafter).

도 10a 및 도 10b 에 나타내는 바와 같이, 압축 성형법과 동일한 순서로 포백 (70) 을 삽입한다.As shown in Figs. 10A and 10B, the fabric 70 is inserted in the same sequence as the compression molding method.

도 10c 에 나타내는 바와 같이 하이브리드 성형을 실시하기 위한 금형 (200) 의 금형 부분 (201) 에는, 사출 성형기 (80) 로부터 열가소성 수지를 충전하는 러너부 (90) 가 공지된 방법에 의해 설치되어 있다.As shown in Fig. 10C, the mold part 201 of the mold 200 for performing the hybrid molding is provided with a runner part 90 for filling the thermoplastic resin from the injection molding machine 80 by a known method.

열가소성 수지를 충전 후, 도 10d 에 나타내는 바와 같이, 금형을 해방하고, 도 10e 에 나타내는 바와 같이, 포백 (70) 과 열가소성 수지 (81) 로 이루어지는 하이브리드 성형품 (72) 을 인출한다.After filling the thermoplastic resin, the mold is released as shown in Fig. 10D, and the hybrid molded product 72 made of the fabric bag 70 and the thermoplastic resin 81 is taken out, as shown in Fig. 10E.

이 하이브리드 성형 방법에 있어서는, 사출 성형기로 열가소성 수지를 충전하기 전에, 상기 제 1 실시형태에 예시하는 금형 내에서 발생한 가스를 방출시키는 공정을 형성해도 된다. 가스를 방출시키는 구체적인 방법은, 상기 실시형태의 방법을 동일하게 이용할 수 있다.In this hybrid molding method, a step of discharging the gas generated in the mold, which is exemplified in the first embodiment, may be formed before filling the thermoplastic resin with the injection molding machine. As a specific method of releasing the gas, the method of the above embodiment can be similarly used.

[금형] [mold]

다음으로, 본 발명의 압축 성형법에 사용할 수 있는 금형의 일 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 본 발명의 압축 성형법에 이용할 수 있는 금형은 이하에 설명하는 것으로 한정되지 않는다. 도 11 에 인롱형 금형의 일 실시형태의 개략 단면도를 나타낸다.Next, one embodiment of a mold usable in the compression molding method of the present invention will be described with reference to the drawings. The molds usable in the compression molding method of the present invention are not limited to those described below. Fig. 11 shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of an in-mold type mold.

도 11 에 나타내는 바와 같이, 금형 (100) 은, 상 (上) 금형인 금형 부분 (10) 과, 하 (下) 금형인 금형 부분 (20) 과, 단열판 (15, 25) 을 구비하여 이루어지고, 금형 부분 (10) 과 금형 부분 (20) 에 의해, 캐비티 (30) 를 형성한다. 캐비티 (30) 에 복합 재료 등을 설치하여 성형품을 부형하는 것이다.As shown in Fig. 11, the mold 100 includes a mold portion 10 as an upper mold, a mold portion 20 as a lower mold, and insulating plates 15 and 25 , The mold part (10) and the mold part (20) form the cavity (30). A composite material or the like is provided in the cavity 30 to form a molded product.

금형 부분 (10) 은, 캐비티면 (31) 근방에 캐비티면 (31) 을 적어도 냉각할 수 있는 복수의 냉각 매체 통로로 이루어지는 제 1 온도 조절 수단 (13) 과, 제 1 온도 조절 수단 (13) 의 캐비티면 (31) 과는 반대 측에, 캐비티면 (31) 을 적어도 가열할 수 있는 복수의 봉상 카트리지 히터로 이루어지는 제 2 온도 조절 수단 (14) 을 구비한다.The mold part 10 includes a first temperature adjusting means 13 comprising a plurality of cooling medium passages capable of cooling the cavity surface 31 at least in the vicinity of the cavity surface 31 and a first temperature adjusting means 13, And a second temperature regulating means 14 composed of a plurality of rod-shaped cartridge heaters capable of heating at least the cavity surface 31 at a side opposite to the cavity surface 31 of the cavity surface 31. [

또, 금형 부분 (20) 도 마찬가지로, 캐비티면 (32) 근방에 캐비티면 (32) 을 적어도 냉각할 수 있는 복수의 냉각 매체 통로로 이루어지는 제 1 온도 조절 수단 (23) 과, 제 1 온도 조절 수단 (23) 의 캐비티면 (32) 과는 반대 측에, 캐비티면 (32) 을 적어도 가열할 수 있는 복수의 봉상 카트리지 히터로 이루어지는 제 2 온도 조절 수단 (24) 을 구비한다.The mold portion 20 also includes a first temperature adjusting means 23 including a plurality of cooling medium passages capable of cooling the cavity surface 32 at least in the vicinity of the cavity surface 32, (24) composed of a plurality of rod-shaped cartridge heaters capable of heating at least the cavity surface (32) on the side opposite to the cavity surface (32) of the cavity surface (23).

금형 부분 (10) 은, 제 1 온도 조절 수단 (13) 을 갖는 제 1 부분 (11) 과, 제 2 온도 조절 수단 (14) 을 갖는 제 2 부분 (12) 으로 분할된 구조이고, 제 1 부분 (11) 과 제 2 부분 (12) 이, 스프링 (40) 에 의해 이간 가능하게 구성되어 있다.The mold portion 10 is a structure divided into a first portion 11 having a first temperature regulating means 13 and a second portion 12 having a second temperature regulating means 14, (11) and the second part (12) can be separated by a spring (40).

또, 금형 부분 (20) 도 마찬가지로, 제 1 온도 조절 수단 (23) 을 갖는 제 1 부분 (21) 과, 제 2 온도 조절 수단 (24) 을 갖는 제 2 부분 (22) 으로 분할된 구조이고, 제 1 부분 (21) 과 제 2 부분 (22) 이, 스프링 (40) 에 의해 이간 가능하게 구성되어 있다.The mold portion 20 is also divided into a first portion 21 having a first temperature regulating means 23 and a second portion 22 having a second temperature regulating means 24, The first portion 21 and the second portion 22 are configured to be removable by the spring 40.

금형 부분 (20) 에는, 형 체결 시에 캐비티 (30) 를 감압하기 위한 감압 경로 (33) 가 형성되어 있다. 감압 경로 (33) 는, 진공 라인 (60) 에 의해 성형용 금형의 외부에 설치된 감압 수단 (도시 생략) 에 연결되어 있다. 금형 부분 (10) 과 금형 부분 (20) 사이에는 시일용 패킹 (50) 이 설치되어 있다.A depressurizing path 33 for depressurizing the cavity 30 is formed in the mold section 20 when the mold 30 is clamped. The decompression path 33 is connected to a decompression means (not shown) provided outside the molding die by a vacuum line 60. A seal packing (50) is provided between the mold part (10) and the mold part (20).

다음으로, 도 12 를 이용하여 또한 금형 부분의 상세에 대하여 설명한다. 도 12 는, 금형의 상세를 설명하기 위한 개략 단면도이고, 일부 구성 요소를 생략하고 있다.Next, the details of the mold portion will be described with reference to Fig. 12 is a schematic cross-sectional view for explaining the details of the mold, and a part of the components is omitted.

도 12 에 나타내는 바와 같이, 금형 부분 (10, 20) 은, 캐비티면 (31) 으로부터 제 1 온도 조절 수단 (13) 까지의 거리 (L0), 캐비티면 (31) 으로부터 캐비티면 (31) 과는 반대 측의 면 (16) 까지의 거리 (L1) 가, 하기 관계를 만족하는 것이 바람직하다.12, the mold portions 10 and 20 are arranged such that the distance L0 from the cavity surface 31 to the first temperature control means 13 and the distance L0 from the cavity surface 31 to the cavity surface 31 It is preferable that the distance L1 to the opposite surface 16 satisfies the following relationship.

(L1/L0) > 3 (L1 / L0) &gt; 3

성형용 금형이 복수의 금형 부분으로 구성되는 경우, 상기 수치 범위를 만족하는 금형 부분은 적어도 하나 있으면 되고, 모든 금형 부분에서 상기 수치 범위를 만족하는 것이 보다 바람직하다.In the case where the molding die is constituted by a plurality of mold parts, it is preferable that at least one mold part satisfying the numerical value range is satisfied, and it is more preferable that all the mold parts satisfy the numerical value range.

여기서, 캐비티면으로부터 제 1 온도 조절 수단까지의 거리 (L0) 란, 금형의 캐비티면에 대해 수직인 단면에 있어서의, 캐비티면으로부터 제 1 온도 조절 수단의 중심까지의 거리를 의미한다.Here, the distance L0 from the cavity surface to the first temperature regulating means means the distance from the cavity surface to the center of the first temperature regulating means in a cross section perpendicular to the cavity surface of the mold.

또, 제 1 온도 조절 수단으로부터 제 2 온도 조절 수단까지의 거리 (L2) 란, 금형의 캐비티면에 대해 수직인 단면에 있어서의, 제 1 온도 조절 수단의 중심으로부터 제 2 온도 조절 수단의 중심까지의 거리를 의미한다.The distance (L2) from the first temperature regulating means to the second temperature regulating means means a distance from the center of the first temperature regulating means to the center of the second temperature regulating means in a cross section perpendicular to the cavity surface of the mold .

또, 캐비티면으로부터 캐비티면과는 반대 측의 면까지의 거리 (L1) 란, 금형의 캐비티면에 대해 수직인 단면에 있어서의 거리를 의미한다.The distance L1 from the cavity surface to the surface opposite to the cavity surface means a distance in a section perpendicular to the cavity surface of the mold.

캐비티면이 요철 형상이고 캐비티면으로부터 제 1 온도 조절 수단까지의 거리가 장소에 따라 상이한 경우에는, 캐비티면으로부터 제 1 온도 조절 수단의 중심까지의 거리 (L0) 는, 그들 중 최단 거리를 의미한다.The distance L0 from the cavity surface to the center of the first temperature regulating means means the shortest distance among them if the cavity surface has a concavo-convex shape and the distance from the cavity surface to the first temperature regulating means differs depending on the place .

또, 캐비티면이 요철 형상이고, 제 1 온도 조절 수단이 그 요철 형상을 따라 캐비티면으로부터 동일 거리에 형성되어 있는 경우에는, 제 1 온도 조절 수단으로부터 제 2 온도 조절 수단까지의 거리 (L2) 는 장소에 따라 상이해진다. 이 경우의, 제 1 온도 조절 수단으로부터 제 2 온도 조절 수단까지의 거리 (L2) 란, 상이한 L2 중 최단 거리를 의미한다.When the cavity surface has a concavo-convex shape and the first temperature control means is formed at the same distance from the cavity surface along the concavo-convex shape, the distance L2 from the first temperature control means to the second temperature control means is It differs depending on the place. In this case, the distance (L2) from the first temperature control means to the second temperature control means means the shortest distance among the different L2.

또, 캐비티면이 요철 형상인 경우의, 캐비티면으로부터 캐비티면과는 반대 측의 면까지의 거리 (L1) 란, 상이한 L1 의 평균 거리를 의미한다.The distance L1 from the cavity surface to the surface opposite to the cavity surface in the case where the cavity surface is a concavo-convex shape means an average distance of L1 different from each other.

또, 제 1 온도 조절 수단 및 제 2 온도 조절 수단이 복수의 냉각 매체 통로 또는 복수의 히터를 구비하여 이루어지는 경우에는, 하나의 통로 또는 히터에 대해, 캐비티면으로부터의 거리가 장소에 따라 상이한 경우에는, 모든 통로 또는 히터에 대한 최단 거리의 평균값으로 한다. In the case where the first temperature adjusting means and the second temperature adjusting means are provided with a plurality of cooling medium passages or a plurality of heaters, when the distance from the cavity surface differs depending on the place, for one passage or heater , The average value of the shortest distance to all passages or heaters.

또, 제 1 부분과 제 2 부분이 동일 소재로 일체적으로 형성된 경우, 제 1 부분과 제 2 부분의 경계는, 캐비티면에 수직인 단면에 있어서의 제 1 온도 조절 수단의 중심으로부터 제 2 온도 조절 수단 측으로 L0 떨어진 위치로 한다. When the first part and the second part are integrally formed of the same material, the boundary between the first part and the second part is formed so as to extend from the center of the first temperature adjusting means in the cross section perpendicular to the cavity surface to the second temperature And is positioned at the position L0 away from the adjustment means side.

본 실시형태의 금형은, 캐비티면 근방에 적어도 냉각을 실시하는 제 1 온도 조절 수단을 설치한 구조를 갖고, 제 1 온도 조절 수단보다 캐비티면으로부터 먼 곳에 적어도 가열을 실시하는 제 2 온도 조절 수단을 설치한 것이다. 제 2 온도 조절 수단은, 금형 부분 전체를 가열함으로써, 캐비티면을 가열하는 것이다.The mold of the present embodiment has a structure in which a first temperature adjusting means for cooling at least the vicinity of the cavity surface is provided and a second temperature adjusting means for heating at least a portion farther from the cavity surface than the first temperature adjusting means It is installed. The second temperature adjusting means heats the entire cavity of the cavity by heating the entire mold.

제 1 온도 조절 수단은, 캐비티면에 가까울수록 바람직하지만, 금형의 강도, 설계상의 제약으로부터 일정한 거리에 설치할 필요가 있다. 캐비티면으로부터 제 1 온도 조절 수단까지의 거리 (L0) 는, 제 1 온도 수단의 치수에 따라 다르기도 하지만, 30 mm 이하가 바람직하고, 20 mm 이하가 보다 바람직하며, 10 mm 이하가 더욱 바람직하다. L0 의 하한값에 특별히 제한은 없지만, 제 1 온도 수단의 치수에 따라 다르기도 하지만, 금형의 강도상의 제약으로부터는, 제 1 온도 수단의 단부로부터 금형 캐비티면까지의 거리가, 3 mm 이상이 바람직하고, 6 mm 이상이 보다 바람직하다.It is preferable that the first temperature adjusting means is closer to the cavity surface, but it is necessary to provide the first temperature adjusting means at a certain distance from the strength of the mold and the restriction of the design. The distance L0 from the cavity surface to the first temperature control means may vary depending on the dimensions of the first temperature means, but is preferably 30 mm or less, more preferably 20 mm or less, and further preferably 10 mm or less . Although the lower limit value of L0 is not particularly limited, it may vary depending on the dimension of the first temperature means. However, from the limit of the strength of the mold, the distance from the end of the first temperature means to the mold cavity surface is preferably 3 mm or more , And more preferably 6 mm or more.

본 실시형태의 금형에서는, 캐비티면으로부터 제 1 온도 조절 수단까지의 거리 (L0), 캐비티면으로부터 캐비티면과는 반대 측의 면까지의 거리 (L1) 의 관계는, (L1/L0) > 3 이 바람직하고, 보다 바람직하게는 (L1/L0) > 5 이며, 가장 바람직하게는 (L1/L0) > 10 이다.In the mold of the present embodiment, the relationship between the distance L0 from the cavity surface to the first temperature control means and the distance L1 from the cavity surface to the surface opposite to the cavity surface is (L1 / L0) &gt; 3 , More preferably (L1 / L0)> 5, and most preferably (L1 / L0)> 10.

(L1/L0) > 3 으로 함으로써, 냉각 부분에 비해 고온인 축열 부분의 용량을 크게 함으로써, 금형 가열 시의 급가열을 효율적으로 실시할 수 있다. 또한 냉각을 실시하는 제 1 온도 조절 수단이 캐비티면에 가까울수록, 냉각 시에 빠르게 성형품을 냉각할 수 있다. 또, 냉각 부분이 적을수록, 금형 가열 시에 금형을 빠르게 가열할 수 있다.(L1 / L0) &gt; 3, it is possible to efficiently perform rapid heating during mold heating by increasing the capacity of the heat storage portion having a higher temperature than the cooling portion. Further, the closer the first temperature controlling means for cooling is to the cavity surface, the faster the cooling of the molded article during cooling. In addition, the smaller the cooling portion, the faster the mold can be heated at the time of heating the mold.

여기서, 냉각 부분이란, 제 1 온도 조절 수단에 의해 냉각되는 부분이고, 적어도 제 1 부분을 나타낸다. 또, 축열 부분이란, 제 2 온도 조절 수단에 의해 가열되는 부분이고, 적어도 제 2 부분을 나타낸다. Here, the cooling portion is a portion cooled by the first temperature control means and represents at least a first portion. The heat storage portion is a portion heated by the second temperature control means and represents at least a second portion.

또한 제 1 온도 조절 수단으로부터 제 2 온도 조절 수단까지의 거리 (L2) 는, L2 > L0 이고, 바람직하게는 2 < L2/L0 < 10 이다.The distance L2 from the first temperature control means to the second temperature control means is L2 &gt; L0, preferably 2 &lt; L2 / L0 &lt;

L2 > L0 으로 함으로써, 냉각 시에는, 제 2 온도 조절 수단까지 냉각해 버리는 것을 양호하게 방지할 수 있고, 한편 가열 시에는, 제 2 온도 조절 수단의 제어 파워의 흐트러짐을 방지할 수 있다.By making L2 &gt; L0, it is possible to satisfactorily prevent the cooling to the second temperature control means at the time of cooling, and at the same time, the control power of the second temperature control means can be prevented from being disturbed.

캐비티면의 온도 제어에 있어서, 캐비티 온도의 상하 온도가 근소한 경우에는, L0 과 L2 는 가능한 한 가까운 편이 좋다. 그러나, 복합 재료를 성형하는 경우에는, 금형 캐비티 온도의 상한값과 하한값의 차가, 예를 들어 50 ℃ 이상, 바람직하게는 100 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 150 ℃ 이상으로 크기 때문에, 상기 범위로 하는 것이 바람직하다.In the temperature control of the cavity surface, when the vertical temperature of the cavity temperature is small, L0 and L2 should be as close as possible. However, when the composite material is molded, the difference between the upper limit value and the lower limit value of the mold cavity temperature is, for example, 50 DEG C or more, preferably 100 DEG C or more, more preferably 150 DEG C or more. desirable.

금형 부분은, 제 1 온도 조절 수단을 갖는 제 1 부분과, 제 2 온도 조절 수단을 갖는 제 2 부분을 구비하여 이루어지는 것이어도 된다. 그 경우, 제 1 부분과 제 2 부분은, 동일한 재질의 재료를 사용해도 되지만, 보다 바람직하게는, 제 1 부분의 재료에 제 2 부분의 재료보다 열전도율이 양호한 재질의 것을 사용한다. 제 1 부분에 열전도율이 양호한 재질의 재료를 사용함으로써, 냉각 시에 제 1 부분을 급속히 냉각할 수 있다. 또한 제 1 부분의 제 1 온도 조절 수단의 냉각을 멈추고 가열할 때에도 제 2 온도 조절 수단을 갖는 제 2 부분에 축열된 열을 빠르게 전도하는 것이 가능해진다.The mold portion may be constituted by a first portion having a first temperature adjusting means and a second portion having a second temperature adjusting means. In this case, the first and second portions may be made of the same material, but more preferably, the material of the first portion is made of a material having a higher thermal conductivity than the material of the second portion. By using a material having a good thermal conductivity in the first portion, the first portion can be rapidly cooled during cooling. Further, even when the cooling of the first temperature regulating means of the first portion is stopped and heated, it becomes possible to quickly conduct the heat stored in the second portion having the second temperature regulating means.

또, 제 1 온도 조절 수단인 냉각 매체 통로를 갖는 제 1 부분과 제 2 온도 조절 수단을 갖는 제 2 부분을 구비한 구조의 경우, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 제 1 부분의 체적 V(I) 과, 실질적으로 가열되는 금형 부분의 체적 V0 의 관계는, (V0/V(I)) > 1.3 인 것이 바람직하다. 또, (V0/V(I)) < 3 인 것이 바람직하다. 제 1 부분을 급속 가열, 급속 냉각시키기 위해서는, V(I) 을 작게 한 편이 좋고, 제 2 부분의 체적 V(II) 는, 열을 모으는 관점에서는 용량이 큰 편이 좋기 때문에, (V0/V(I)) > 1.3 이 바람직하다. 한편, V(I) 의 용량은, 금형의 강도나 캐비티면의 형상 제약의 문제 등으로부터 감량화에는 한계가 있다. 제 2 부분의 체적 V(II) 가 지나치게 크면 초기 가열에 시간이 걸리거나, 혹은 열의 금형 밖으로의 방출이 커지는 등의 문제로부터 제한이 있다. 또한, V(I) 의 감량화는, 강도나 캐비티 형상에 의한 제한으로부터 한계가 있고, (V0/V(I)) < 3 이 바람직하다.In the case of the structure including the first portion having the cooling medium passage as the first temperature adjusting means and the second portion having the second temperature adjusting means, as shown in Fig. 12, the volume V (I) of the first portion, (V0 / V (I)) &gt; 1.3 is preferable, and the volume V0 of the metal part which is heated substantially. It is also preferable that (V0 / V (I)) <3. In order to rapidly heat the first portion and cool it rapidly, it is better to make V (I) small. Since the volume V (II) of the second portion is preferably large in terms of collecting heat, I)) &gt; 1.3 is preferable. On the other hand, the capacity of V (I) is limited in terms of weight reduction due to problems such as the strength of the mold and restriction of the shape of the cavity surface. If the volume V (II) of the second portion is excessively large, there is a restriction from the problem that the initial heating takes time or the heat is released to the outside of the mold. Further, the reduction of V (I) is limited by the limitation by the strength and the cavity shape, and (V0 / V (I)) <3 is preferable.

즉, 캐비티면의 가열은, 열을 일정량 축열한 축열 부분의 역할을 갖는 제 2 부분으로부터의 열의 공급에 의해 캐비티면을 급가열하여 캐비티에 설치된 재료의 열가소성 수지를 가열 용융할 수 있다. 여기서 축열 부분의 용량이 클수록 효과적으로 캐비티면을 가열할 수 있다. 단, 축열 부분의 용량의 크기로는, 설비상, 가열에 수반하는 소비 에너지량의 관점에서, 금형이나 성형 설비의 크기에 따라 적절히 결정할 수 있다.That is, the heating of the cavity surface can rapidly heat the cavity surface by supplying heat from the second portion serving as a heat storage portion that accumulates a certain amount of heat, thereby heating and melting the thermoplastic resin of the material provided in the cavity. Here, the larger the capacity of the heat storage portion, the more effectively the cavity surface can be heated. However, the size of the capacity of the heat storage portion can be appropriately determined in accordance with the size of the mold or the molding equipment from the viewpoint of the amount of energy consumed by heating in equipment.

즉, 캐비티면의 가열은, 열을 일정량 축열한 축열부의 역할을 갖는 제 2 부분으로부터의 열의 공급에 의해 캐비티면을 급가열하여 캐비티에 설치된 재료의 열가소성 수지를 가열 용융할 수 있다.That is, the heating of the cavity surface can rapidly heat the cavity surface by supplying heat from the second portion, which serves as a heat storage portion in which a certain amount of heat is stored, thereby thermally fusing the thermoplastic resin of the material provided in the cavity.

한편, 캐비티면의 냉각은, 예를 들어 제 1 온도 조절 수단을 복수의 냉각 매체 통로로 한 경우에는, 캐비티면 근방의 냉각 매체 통로에 냉각 매체를 유통시킴으로써, 캐비티면을 급냉각하여, 용융한 열가소성 수지를 냉각 고화하는 것이 가능해진다. 이때, 캐비티면 근방만을 냉각하기 위해서는 냉매 통로를 갖는 부분의 금형 용량이 작을수록 바람직하고, 냉각 매체 통로는, 보다 캐비티면에 가까운 편이 바람직하다.On the other hand, in the case where the first temperature control means is a plurality of cooling medium passages, for example, the cavity surface is cooled by allowing the cooling medium to flow through the cooling medium passages in the vicinity of the cavity surface, The thermoplastic resin can be cooled and solidified. At this time, in order to cool only the vicinity of the cavity surface, the smaller the mold capacity of the portion having the coolant passage is, the better, and the coolant passage is preferably closer to the cavity surface.

제 1 부분과 제 2 부분의 재질은, 동일한 것을 사용해도 되지만, 열전도율이 상이한 재료를 사용해도 된다. 제 1 부분의 체적 V(I) 및 제 1 부분의 재질의 열전도율 C(I) (J/s·m·K) 과, 제 2 부분의 체적 V(II) 및 제 2 부분의 재질의 열전도율 C(II) (J/s·m·K) 는, 바람직하게는,The same material may be used for the first portion and the second portion, but a material having a different thermal conductivity may be used. (I) (J / s · m · K) of the volume of the first part and the thermal conductivity C (I) of the material of the first part and the volume V (II) of the second part and the thermal conductivity C (II) (J / s · m · K)

{V(II) × (1/C(II))}/{V(I) × (1/C(I))} > 3 V (I) x (1 / C (I))) &gt; 3

더욱 바람직하게는, {V(II) × (1/C(II))}/{V(I) × (1/C(I))} > 5 More preferably, {V (II) x (1 / C (II)) / {V (I) x

가장 바람직하게는, {V(II) × (1/C(II))}/{V(I) × (1/C(I))} > 10 Most preferably, {V (II) x (1 / C (II))} / {V (I) x

이다.to be.

{V(II) × (1/C(II))}/{V(I) × (1/C(I))} > 3 으로 함으로써, 냉각 시에는 신속히 캐비티면을 냉각할 수 있고, 가열 시에는, 제 2 부분의 축열에 의해 신속히 승온할 수 있다.It is possible to quickly cool the cavity surface during cooling and to reduce the temperature of the cavity surface during heating so as to satisfy the condition of { , The temperature can be rapidly raised by the heat storage of the second portion.

또, 제 1 부분의 재질의 열전도율 C(I) (J/s·m·K) 은, 제 2 온도 조절 수단을 갖는 제 2 부분의 재질의 열전도율 C(II) (J/s·m·K) 의 3.5 배 이상인 것이 바람직하다. 즉 냉각 시에는 열전도율이 높은 편이, 빨리 냉각할 수 있고, 가열 시에는 열전도율이 높은 편이, 빠르게 축열부로부터 열을 빼앗아 가열할 수 있다. 이것은, 특히 제 1 부분을 냉각할 때에 분리함으로써, 보다 높은 효과를 얻을 수 있다. 냉각 시에 분리하지 않는 경우는, 제 1 부분의 열전도율이 양호하면 냉각 시에 축열부의 기능을 갖는 제 2 부분을 냉각하는 경우도 있어, 적절히 재료를 최적화할 필요가 있다.The heat conductivity C (I) (J / s · m · K) of the material of the first portion is the thermal conductivity C (II) of the material of the second portion having the second temperature controlling means ) Of 3.5 times or more. That is, the cooling can be performed quickly when the thermal conductivity is high at the time of cooling, and when the thermal conductivity is high at the time of heating, the heat can be quickly taken away from the heat storage portion. This is particularly effective when the first part is cooled when it is cooled. In the case of not separating during cooling, if the thermal conductivity of the first portion is good, the second portion having the function of the heat storage portion at the time of cooling may be cooled, so that it is necessary to optimize the material appropriately.

제 1 부분과 제 2 부분은, 분리할 수 있는 구조로 하는 것이 더욱 바람직하다. 캐비티를 원하는 온도로 가열한 후에 금형을 캐비티가 닫힌 상태에서 약간 형 개방 동작을 실시하여, 제 1 부분 (11) 과 제 2 부분 (12), 및 제 1 부분 (21) 과 제 2 부분 (22) 을 분리하여, 공기의 단열층을 형성하는 것도 성형 사이클을 높이기 때문에 유효하다.It is more preferable that the first portion and the second portion have a separable structure. After the cavity is heated to a desired temperature, the mold is slightly opened in the cavity closed state to form the first portion 11 and the second portion 12 and the first portion 21 and the second portion 22 ), And forming a heat insulating layer of air is also effective because it increases the molding cycle.

구체적인 방법으로는, 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 스프링 (40) 을 삽입함으로써, 금형을 약간 개방하는 것에 의해, 캐비티를 폐쇄한 채 제 1 부분과 제 2 부분을 분리할 수 있다. 분리는, 복수의 금형 부분의 적어도 하나에서 실시하면 된다.As a specific method, by inserting the spring 40 between the first portion and the second portion, the first portion and the second portion can be separated while the cavity is closed by slightly opening the mold. The separation may be carried out in at least one of the plurality of mold parts.

금형을 분리한 상태에서 냉각수를 냉각 매체 통로 등에 압입하여, 금형 캐 비티를 포함하는 제 1 부분을 급랭한다. 이때, 캐비티가 개방되지 않도록 스프링이나 유압 실린더를 사용하여 금형 캐비티면은 폐쇄 상태를 유지한다. 금형 캐비티면이 일정 시간, 열가소성 수지의 가열 변형 온도 이하가 된 후에 냉각수를 멈추고, 필요에 따라 냉각 매체 통로에 압축 공기를 도입하여, 냉각 매체 통로 내의 물을 배출한다.With the mold separated, the cooling water is press-fitted into the cooling medium passage or the like, and the first portion including the mold cavity is quenched. At this time, the mold cavity surface is kept closed by using a spring or a hydraulic cylinder so that the cavity is not opened. The cooling water is stopped after the surface of the mold cavity is heated to a temperature lower than the heat distortion temperature of the thermoplastic resin for a predetermined time and compressed air is introduced into the cooling medium passage as necessary to discharge water in the cooling medium passage.

제 1 부분의 냉각은, 제 1 온도 조절 수단을 복수의 냉각 매체 통로로 구성한 경우에는, 냉각 매체를 유통시킴으로써 달성되지만, 냉각 매체를 얼마나 빠르게 다량으로 유통시키는지가, 캐비티면의 급냉각을 가능하게 하는지 여부를 좌우한다.The cooling of the first part is achieved by circulating the cooling medium in the case where the first temperature control means is constituted by a plurality of cooling medium passages. However, how fast the cooling medium is circulated in a large quantity enables the rapid cooling of the cavity surface Or not.

그 때문에, 각 냉각 매체 통로에 단독으로 냉각 매체를 유통시킬 수 있는 구조로 하는 것이 바람직하다. 구체예로서 동일 온도의 냉각 매체를 동시에 유통시킬 수 있는 매니폴드를 들 수 있다. 매니폴드를 금형 외부의 냉각 매체 통로의 유입 측에 설치하고, 매니폴드로부터 동시에 냉각 매체를 각 냉각 매체 통로에 유통시켜도 되고, 또한 냉각 매체의 배출 측에도 매니폴드를 설치해 배출하면, 보다 효율적이다.For this reason, it is preferable that a structure capable of independently flowing the cooling medium in each cooling medium passage is provided. As a specific example, a manifold capable of simultaneously flowing the cooling medium at the same temperature can be mentioned. The manifold may be provided on the inflow side of the cooling medium passage outside the mold and the cooling medium may be circulated from the manifold to each cooling medium passage at the same time and the manifold may be provided on the discharge side of the cooling medium for discharging.

유량은, 냉각 효율에 크게 영향을 주고, 필요에 따라 가압 펌프 등을 사용하여 냉매를 유통시켜도 된다. 또, 시판되는 가압 온조기를 사용하는 것도 가능하다.The flow rate greatly affects the cooling efficiency, and if necessary, the refrigerant may be circulated by using a pressurizing pump or the like. It is also possible to use a commercially available pressure-on pre-heater.

냉각 매체 통로에 유통시키는 매체로는, 물, 칠러액, 탄산 가스, 압축 기체 등을 들 수 있다. 또 매체는, 1 종류여도 되지만, 온도가 상이한 매체를 다단으로 유통시켜도 된다. 예를 들어, 캐비티 온도를 300 ℃ 까지 가열한 경우에, 150 ℃ 의 가압 온수를 수초 흘리고, 그 후 60 ℃ 의 온조수, 또한 10 ℃ 의 냉각수를 다단으로 흘리고, 금형이 일정 온도에 도달했을 때에 재차 150 ℃ 의 가압 온수를 흘려 캐비티면이 균일 온도가 되도록 조정해도 된다.Examples of the medium for circulating in the cooling medium passage include water, chiller liquid, carbon dioxide gas, and compressed gas. The medium may be of one type, but the medium of different temperature may be distributed in multiple stages. For example, when the cavity temperature is heated to 300 占 폚, hot water of 150 占 폚 is flowed for several seconds, then cooling water of 60 占 폚 and cooling water of 10 占 폚 are passed in multiple stages, and when the mold reaches a certain temperature The pressurized hot water at 150 캜 may be flowed again to adjust the cavity surface to a uniform temperature.

복합 재료를 캐비티에 설치하여 캐비티 내에서 가열 압축 성형하여 복합 재료의 열가소성 수지를 용융 고화하여 성형품을 얻는 경우, 연속 강화 섬유에의 열가소성 수지의 함침성이 얻어지는 성형품의 특성에 크게 영향을 준다. 금형 내에 공기가 존재하면, 공기가 열가소성 수지의 용융 시에 성형품 중에 보이드가 되어 남아, 연속 강화 섬유 내에 미세한 미함침 부분을 형성하는 원인이 된다. 이들 공기나 수지로부터 발생하는 가스체를 금형 내에서 제거함으로써, 보다 빠르게 열가소성 수지가 함침한 성형품을 얻을 수 있다. 금형 내에 발생한 가스 성분을 방출하는 방법으로는, 형 체결 시에 캐비티를 진공으로 감압할 수 있는 감압 경로를 설치해도 되고, 금형을 일단 닫고 복합 재료를 고온에서 가열한 후에, 금형 압력을 일단 개방하여, 복합 재료로부터 발생한 가스 성분을 금형 밖으로 방출해도 된다.When a composite material is placed in a cavity and heated and compression-molded in a cavity to obtain a molded article by melting and solidifying the thermoplastic resin of the composite material, impregnation of the thermoplastic resin into the continuous reinforcing fiber greatly affects the properties of the molded article. When air is present in the mold, the air remains voids in the molded product when the thermoplastic resin is melted, which causes fine unimpregnated portions to be formed in the continuous reinforcing fibers. By removing these gasses from the air or the resin in the mold, a molded article impregnated with the thermoplastic resin can be obtained more quickly. As a method of releasing the gas component generated in the mold, a decompression path capable of decompressing the cavity at the time of mold clamping may be provided. Alternatively, after the mold is once closed and the composite material is heated at a high temperature, , And the gas component generated from the composite material may be discharged outside the mold.

금형 압력을 일단 개방할 때의 금형 캐비티의 온도는, 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -50 ℃ 이상 또한 유리 전이 온도 +50 ℃ 이하, 융점 -100 ℃ 이상 또한 융점 +50 ℃ 이하가 바람직하고, 유리 전이 온도 -30 ℃ 이상 또한 유리 전이 온도 +30 ℃ 이하, 융점 -80 ℃ 이상 또한 융점 +10 ℃ 이하가 더욱 바람직하며, 유리 전이 온도 -30 ℃ 이상 또한 유리 전이 온도 이하, 융점 -80 ℃ 이상 또한 융점 이하가 가장 바람직하다. 가스 빼기를 위한 금형 형 체결 압력 개방은, 금형 온도를 상승시키면서 복수 회 실시해도 되지만, 적어도 초회의 금형 압력 개방은, 유리 전이 온도 이하 또는 융점 이하에서 실시하는 편이 바람직하다.The temperature of the mold cavity at the time of opening the mold pressure is preferably not lower than the glass transition temperature of the thermoplastic resin of -50 占 폚 or higher and the glass transition temperature +50 占 폚 or lower, the melting point of -100 占 폚 or higher and the melting point + More preferably not less than 30 占 폚 and not more than +30 占 폚, a melting point of not less than -80 占 폚 and a melting point of not more than +10 占 폚, a glass transition temperature of not less than -30 占 폚 and not more than a glass transition temperature, Do. The mold-type clamping pressure for releasing the gas may be performed a plurality of times while raising the mold temperature. However, at least the initial mold-pressure releasing is preferably performed at a temperature not higher than the glass transition temperature or lower than the melting point.

본 발명에 사용하는 금형의 하나의 사용 형태로서 복합 재료를 금형 내에서 가열하여 열가소성 수지를 용융하는 것이 요구된다. 열가소성 수지의 종류에 따라 다르기도 하지만, 제 2 온도 조절 수단은, 제 2 부분의 평균 온도를, 비결정성 수지의 경우에는, 캐비티에 설치하는 열가소성 수지 재료의 유리 전이 온도 이상, 바람직하게는 유리 전이 온도 +30 ℃ 이상, 가장 바람직하게는 유리 전이 온도 +50 ℃ 이상으로 설정한다. 결정성 수지의 경우에는, 캐비티에 설치하는 열가소성 수지 재료의 융점 이상, 바람직하게는 융점 +30 ℃ 이상, 가장 바람직하게는 융점 +50 ℃ 이상으로 설정한다.It is required that the composite material is heated in the mold to melt the thermoplastic resin as one use form of the mold used in the present invention. The second temperature regulating means is preferably set such that the average temperature of the second portion is higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin material provided in the cavity in the case of amorphous resin, Temperature + 30 deg. C or higher, and most preferably glass transition temperature + 50 deg. C or higher. In the case of a crystalline resin, it is set to be not lower than the melting point of the thermoplastic resin material provided in the cavity, preferably not lower than +30 DEG C, and most preferably not lower than +50 DEG C.

제 2 부분의 평균 온도란, 금형 제 2 부분의 평균 온도이고, 측정법의 일례로는, 제 2 온도 조절 수단의 근방, 10 mm ∼ 30 mm 떨어진 위치의 금형 내부에 온도계를 넣어 온도를 측정하는 방법이 이용된다. 제 2 온도 조절 수단으로 카트리지 히터를 사용하는 경우, 온도 제어는, 전술한 온도를 검지하여 전원의 온오프 제어를 하거나, PID 제어 (Proportional-Integral-Differential Controller) 를 하여 전원의 용량을 조정하는 방법 등이 있다.The average temperature of the second part means the average temperature of the second part of the mold. As an example of the measuring method, a method of measuring the temperature by inserting a thermometer into the mold at a position 10 mm to 30 mm away from the vicinity of the second temperature adjusting means . In the case of using the cartridge heater as the second temperature regulating means, the temperature control is performed by controlling the on / off control of the power by detecting the above-mentioned temperature or by adjusting the capacity of the power source by performing PID control (Proportional-Integral-Differential Controller) .

또, 제 2 온도 조절 수단에 특별한 제약은 없고, 봉상 카트리지 히터 이외에, 가열 오일, 수증기와 같은 가열 매체에서도 전기 저항을 이용한 히터 등이 있지만, 금형을 열가소성 수지의 융점 이상인 고온으로 유지하려면, 범용성, 성능의 면에서 가열 히터인 것이 바람직하다. 히터의 종류로는, 세라믹스 히터, 시즈 히터 등이 있지만, 봉상 카트리지 히터가 간편성, 성능상 바람직하게 사용된다.There is no particular limitation on the second temperature regulating means. In addition to the stick-shaped cartridge heater, there is a heater using electric resistance in a heating medium such as heating oil or water vapor. However, in order to maintain the mold at a high temperature of not less than the melting point of the thermoplastic resin, It is preferable that the heater is a heater in terms of performance. Ceramic heaters, sheath heaters, and the like are available as the types of heaters, but the rod-shaped cartridge heaters are preferably used for simplicity and performance.

본 실시형태에서는, 금형 부분 (10) 및 금형 부분 (20) 은, 각각 제 1 부분 (11, 21) 과, 제 2 부분 (12, 22) 이 이간 가능하게 구성된 경우에 대해 설명했지만, 스프링 (40) 을 설치하지 않고, 접착제 등으로 일체적으로 형성되어 있어도 된다.In the present embodiment, the mold portion 10 and the mold portion 20 have been described in the case where the first portions 11 and 21 and the second portions 12 and 22 are configured to be capable of being separated from each other. However, 40 may not be provided, but may be formed integrally with an adhesive or the like.

단열판 (15, 25) 은, 성형기에의 열전도에 의한 열유동을 억제하는 역할을 갖기 때문에, 금형 (100) 과 성형기의 연결부에 설치한 편이 좋다.Since the heat insulating plates 15 and 25 have a role of suppressing heat flow due to heat conduction to the molding machine, it is better to be provided at the connection portion between the mold 100 and the molding machine.

상기와 같은 성형용 금형은, 압축 성형에 적용 가능하지만, 적절히 사출 성형 가능한 기구, 예를 들어 스프루 형성부, 러너 형성부 등을 형성함으로써, 압축 성형 후에 열가소성 수지를 용융 충전하는 사출 성형과의 하이브리드 성형에도, 적용 가능하다.The above-described molding metal mold can be applied to compression molding, but it is also possible to use a molding machine capable of suitably performing injection molding, for example, a sprue forming section, a runner forming section, It is also applicable to hybrid molding.

[연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료] [Continuous fiber reinforced thermoplastic resin composite material]

연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료로는, 연속 강화 섬유와 열가소성 수지 섬유가 연속하여 균일하게 서로 섞인 복합사, 연속 강화 섬유에 열가소성 수지를 코팅한 복합사, 연속 강화 섬유에 열가소성 수지를 함침시킨 복합사, 복합사로 이루어지는 포백, 또는 연속 강화 섬유에 열가소성 수지를 함침시킨 판상의 프리프레그를 들 수 있다. 프리프레그의 제법으로는, 특별히 규정은 없지만, 연속 강화 섬유에 열가소성 수지의 분체상의 것을 첨가하여 미리 열 프레스에 의해 판상으로 한 것이나 연속 강화 섬유와 열가소성 수지 필름을 열 프레스로 판상으로 한 것 등을 사용할 수 있다. 또한 연속 강화 섬유와 열가소성 수지 섬유를 혼섬하여, 혼섬사를 직조하고, 포백을 제작한 것을 열가소성 수지의 유리 전이 온도 또는 융점 이상으로 가열하여 열가소성 수지를 강화 섬유에 함침하고, 냉각 고화하여 얻어지는 판상의 것을 사용할 수 있다.The continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material composed of continuous reinforcing fiber and thermoplastic resin includes composite yarns in which continuous reinforcing fibers and thermoplastic resin fibers are continuously and uniformly mixed with each other, composite yarns in which thermoplastic resin is coated on continuous reinforcing fibers, Or a plate prepreg obtained by impregnating a continuous reinforcing fiber with a thermoplastic resin. The preparation of the prepreg is not particularly limited, but may be a method in which a continuous powder of a thermoplastic resin is added to the continuous reinforcing fiber to form a plate by heat pressing in advance, or a plate obtained by hot pressing a continuous reinforcing fiber and a thermoplastic resin film Can be used. Further, the continuous reinforcing fiber and the thermoplastic resin fiber are mixed to form a filament yarn, and the filament yarn is produced by heating the filament yarn to a temperature not lower than the glass transition temperature or melting point of the thermoplastic resin to impregnate the thermoplastic resin into the reinforcing fiber, Can be used.

<연속 강화 섬유> <Continuous reinforcing fiber>

연속 강화 섬유는, 통상적인 섬유 강화 복합 재료로서 사용되는 것을 사용할 수 있고, 예를 들어 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 초고강력 폴리에틸렌 섬유, 폴리벤자졸계 섬유, 액정 폴리에스테르 섬유, 폴리케톤 섬유, 금속 섬유, 세라믹 섬유로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 들 수 있다. 기계적 특성, 열적 특성, 범용성의 관점에서, 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유가 바람직하다.The continuous reinforcing fibers may be those used as ordinary fiber reinforced composite materials. Examples of the continuous reinforcing fibers include glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, ultrahigh tensile polyethylene fibers, polybenzazole-based fibers, liquid crystal polyester fibers, Metal fibers, ceramic fibers, and the like. From the viewpoints of mechanical properties, thermal properties, and general versatility, glass fibers, carbon fibers, and aramid fibers are preferable.

연속 강화 섬유로서, 유리 섬유를 선택한 경우, 집속제를 사용해도 되고, 집속제로는 실란 커플링제, 윤활제 및 결속제로 이루어지는 것이 바람직하다.As the continuous reinforcing fiber, when a glass fiber is selected, a bundling agent may be used, and the bundling agent preferably comprises a silane coupling agent, a lubricant and a binding agent.

상기 유리 섬유 및 집속제의 상세에 관해서는, 적절히 특허문헌 1 에 기재된 것을 사용할 수 있다.With respect to the details of the glass fiber and the bundling agent, those described in Patent Document 1 can be suitably used.

-연속 강화 섬유의 형태- - Form of continuous reinforcing fiber -

연속 강화 섬유의 단사수는, 혼섬 공정에 있어서의 개섬성, 및 취급성의 관점에서 30 ∼ 15,000 개인 것이 바람직하다.The number of single fibers of the continuous reinforcing fiber is preferably 30 to 15,000 from the viewpoint of openability in the hybridization process and handling property.

연속 강화 섬유로서, 탄소 섬유를 선택한 경우, 집속제는 윤활제, 결속제로 이루어지는 것이 바람직하다.As the continuous reinforcing fiber, when the carbon fiber is selected, the bundling agent is preferably composed of a lubricant and a binding agent.

집속제, 윤활제, 결속제의 종류에 대해서는, 특별히 제한은 없고 공지된 것을 사용할 수 있다. 구체적 재료로는, 특허문헌 1 에 기재된 것을 사용할 수 있다.The kind of the binder, the lubricant, and the binding agent are not particularly limited and known ones can be used. As a specific material, those described in Patent Document 1 can be used.

그 밖의 연속 강화 섬유를 사용하는 경우, 연속 강화 섬유의 특성에 따라 유리 섬유, 탄소 섬유에 사용하는 집속제의 종류, 부여량을 적절히 선택하면 되고, 탄소 섬유에 사용하는 집속제에 준한 집속제의 종류, 부여량으로 하는 것이 바람직하다.When other continuous reinforcing fibers are used, the type and amount of the bundling agent to be used for the glass fiber and the carbon fiber may be appropriately selected depending on the characteristics of the continuous reinforcing fiber, and the concentration of the bundling agent used for the carbon fiber Type, and amount of application.

<열가소성 수지> &Lt; Thermoplastic resin &

본 발명에 있어서의 열가소성 수지란, 일반적으로 열가소성 수지라고 칭해지는 것 모두를 가리킨다. 예를 들어, 폴리스티렌이나, 하이임펙트 폴리스티렌, 미디엄임펙트 폴리스티렌과 같은 고무 보강 스티렌계 수지, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 (SAN 수지), 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트고무-스티렌 공중합체 (AAS 수지), 아크릴로니트릴-에틸렌프로필고무-스티렌 공중합체 (AES), 아크릴로니트릴-염화폴리에틸렌-스티렌 공중합체 (ACS), ABS 수지 (예를 들어, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌-알파메틸스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체) 등의 스티렌계 수지 ; 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA) 등의 아크릴계 수지 ; 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE), 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE), 폴리프로필렌 (PP) 등의 올레핀계 수지 ; 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 등의 염화비닐계 수지 ; 에틸렌염화비닐아세트산비닐 공중합체, 에틸렌염화비닐 공중합체 등의 염화비닐계 수지 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PETP, PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBTP, PBT) 등의 폴리에스테르계 수지 ; 폴리카보네이트 (PC), 변성 폴리카보네이트 등의 폴리카보네이트계 수지 ; 폴리아미드 66, 폴리아미드 6, 폴리아미드 46 등의 폴리아미드계 수지 ; 폴리옥시메틸렌 코폴리머, 폴리옥시메틸렌 호모폴리머 등의 폴리아세탈 (POM) 수지 ; 그 밖의 엔지니어링 수지, 슈퍼 엔지니어링 수지로서 예를 들어, 폴리에테르술폰 (PES), 폴리에테르이미드 (PEI), 열가소성 폴리이미드 (TPI), 폴리에테르케톤 (PEK), 폴리에테르에테르케톤 (PEEK), 폴리페닐렌설파이드 (PSU) 등 ; 셀룰로오스아세테이트 (CA), 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 (CAB), 에틸셀룰로오스 (EC) 등의 셀룰로오스 유도체 ; 액정 폴리머, 액정 아로마틱 폴리에스테르 등의 액정계 폴리머 (LCP) ; 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 (TPU), 열가소성 스티렌부타디엔 엘라스토머 (SBC), 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 (TPO), 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 (TPEE), 열가소성 염화비닐 엘라스토머 (TPVC), 열가소성 폴리아미드 엘라스토머 (TPAE) 등의 열가소성 엘라스토머를 들 수 있다. 본 발명에 있어서의 열가소성 수지로는, 본 발명의 성형 공정에 있어서 상기 서술한 바와 같은 열가소성 수지가 생성되는 것이어도 된다. 1 종 혹은 그 이상의 열가소성 수지의 블렌드체를 사용하여 본 발명 방법에 의해 성형해도 된다. 열가소성 수지는, 충전재 및/또는 첨가제 등을 함유해도 된다.The thermoplastic resin in the present invention refers to all those generally referred to as thermoplastic resins. Styrene-acrylonitrile copolymer (SAN resin), acrylonitrile-butyl acrylate rubber-styrene copolymer (AAS resin), styrene-acrylonitrile copolymer Styrene copolymer (AES), acrylonitrile-chlorinated polyethylene-styrene copolymer (ACS), ABS resin (for example, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, acrylonitrile -Butadiene-styrene-alpha methyl styrene copolymer, acrylonitrile-methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer); Acrylic resins such as polymethyl methacrylate (PMMA); Olefin resins such as low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE) and polypropylene (PP); Vinyl chloride resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride; Vinyl chloride-based resins such as ethylene vinyl chloride-vinyl acetate copolymer and ethylene-vinyl chloride copolymer; Polyester resins such as polyethylene terephthalate (PETP, PET) and polybutylene terephthalate (PBTP, PBT); Polycarbonate resins such as polycarbonate (PC) and modified polycarbonate; Polyamide-based resins such as polyamide 66, polyamide 6 and polyamide 46; Polyacetal (POM) resins such as polyoxymethylene copolymer and polyoxymethylene homopolymer; (PEI), thermoplastic polyimide (TPI), polyetherketone (PEK), polyetheretherketone (PEEK), polyetheretherketone (PEEK), and polyetheretherketone Phenylene sulfide (PSU) and the like; Cellulose derivatives such as cellulose acetate (CA), cellulose acetate butyrate (CAB) and ethyl cellulose (EC); Liquid crystal polymers (LCP) such as liquid crystal polymers and liquid crystal aromatic polyesters; Thermoplastic elastomers such as thermoplastic polyurethane elastomer (TPU), thermoplastic styrene butadiene elastomer (SBC), thermoplastic polyolefin elastomer (TPO), thermoplastic polyester elastomer (TPEE), thermoplastic polyvinyl chloride elastomer (TPVC), thermoplastic polyamide elastomer . As the thermoplastic resin in the present invention, the thermoplastic resin as described above may be produced in the molding step of the present invention. Or may be formed by the method of the present invention using a blend of one or more thermoplastic resins. The thermoplastic resin may contain a filler and / or an additive.

연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료가 포백인 경우, 열가소성 수지는, 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 및 열가소성 폴리에테르이미드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 것이 바람직하다.When the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material comprising the continuous reinforcing fiber and the thermoplastic resin is a fabric, the thermoplastic resin may be a polyolefin resin, a polyamide resin, a polyester resin, a polyetherketone, a polyetheretherketone, , Polyphenylene sulfide, and a thermoplastic polyether imide.

-폴리에스테르계 수지- - Polyester resin -

폴리에스테르계 수지란, 주사슬에 -CO-O- (에스테르) 결합을 갖는 고분자 화합물을 의미한다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리테트라메틸렌테레프탈레이트, 폴리-1,4-시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.The polyester-based resin means a polymer compound having -CO-O- (ester) bond in the main chain. For example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytetramethylene terephthalate, poly-1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate, and polyethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate can be cited , But are not limited thereto.

그 밖의 폴리에스테르계 수지의 상세에 관해서는, 적절히 특허문헌 1 에 기재된 것을 사용할 수 있다.Regarding the details of other polyester-based resins, those described in Patent Document 1 can be used suitably.

-폴리아미드계 수지- - polyamide based resin -

폴리아미드계 수지란, 주사슬에 -CO-NH- (아미드) 결합을 갖는 고분자 화합물을 의미한다. 예를 들어, 락탐의 개환 중합으로 얻어지는 폴리아미드, ω-아미노카르복실산의 자기 축합으로 얻어지는 폴리아미드, 디아민 및 디카르복실산을 축합함으로써 얻어지는 폴리아미드, 그리고 이들의 공중합물을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.The polyamide-based resin means a polymer compound having -CO-NH- (amide) bond in the main chain. Examples thereof include polyamides obtained by ring-opening polymerization of lactams, polyamides obtained by the self-condensation of omega -aminocarboxylic acids, polyamides obtained by condensing diamines and dicarboxylic acids, and copolymers thereof. But are not limited thereto.

폴리아미드로는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상의 혼합물로서 사용해도 된다. 그 밖의 상기 락탐, 디아민 (단량체), 디카르복실산 (단량체) 의 상세에 관해서는, 적절히 특허문헌 1 에 기재된 것을 사용할 수 있다.As the polyamide, one type may be used alone, or two or more types may be used as a mixture. With respect to the details of other lactam, diamine (monomer) and dicarboxylic acid (monomer), those described in Patent Document 1 can be suitably used.

폴리아미드의 구체예로는, 예를 들어 폴리아미드 4 (폴리α-피롤리돈), 폴리아미드 6 (폴리카프로아미드), 폴리아미드 11 (폴리운데칸아미드), 폴리아미드 12 (폴리도데칸아미드), 폴리아미드 46 (폴리테트라메틸렌아디파미드), 폴리아미드 66 (폴리헥사메틸렌아디파미드), 폴리아미드 610, 폴리아미드 612, 폴리아미드 6T (폴리헥사메틸렌테레프탈아미드), 폴리아미드 9T (폴리노난메틸렌테레프탈아미드), 및 폴리아미드 6I (폴리헥사메틸렌이소프탈아미드), 그리고 이들을 구성 성분으로서 포함하는 공중합 폴리아미드를 들 수 있다.Specific examples of the polyamide include polyamide 4 (poly-alpha-pyrrolidone), polyamide 6 (polycaproamide), polyamide 11 (polyundecanamide), polyamide 12 (polydodecanamide ), Polyamide 46 (polytetramethylene adipamide), polyamide 66 (polyhexamethylene adipamide), polyamide 610, polyamide 612, polyamide 6T (polyhexamethylene terephthalamide), polyamide 9T Nonane methylene terephthalamide), and polyamide 6I (polyhexamethylene isophthalamide), and copolymerized polyamides containing them as a component.

공중합 폴리아미드로는, 예를 들어 헥사메틸렌아디파미드 및 헥사메틸렌테레프탈아미드의 공중합물, 헥사메틸렌아디파미드 및 헥사메틸렌이소프탈아미드의 공중합물, 그리고 헥사메틸렌테레프탈아미드 및 2-메틸펜탄디아민테레프탈아미드의 공중합물을 들 수 있다.Examples of the copolymerized polyamide include copolymers of hexamethylene adipamide and hexamethylene terephthalamide, copolymers of hexamethylene adipamide and hexamethylene isophthalamide, and copolymers of hexamethylene terephthalamide and 2-methylpentanediamine And copolymers of terephthalamide.

열가소성 수지 섬유 복합 재료에 사용되는 혼섬사의 구체적 제조 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 혼섬하는 방법은 공지된 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 정전기력이나 유체 분무에 의한 압력, 롤러 등에 가압하는 압력 등에 의한 외력에 의해 개섬한 후, 연속 강화 섬유와 열가소성 수지 섬유를 개섬한 채의 상태로 합사·정렬하는 개섬 합사법, 및 유체 교락 (인터레이스) 법을 들 수 있다. 그 중에서도 연속 강화 섬유의 손상을 억제할 수 있고, 개섬성이 우수하며, 또한 균일하게 혼합 가능한 유체 교락법이 바람직하고, 유체 교락 (인터레이스) 법으로는, 공기, 질소 가스 및 수증기 등의 유체에 의한 와류 난류 대역을 사축 (絲軸) 과 대략 평행하게 2 개 또는 그 이상 만들고, 이 대역으로 섬유를 유도하여 루프나 권축을 생기게 하지 않는 정도의 장력하에서 비벌키성의 사조 (絲條) 로 하는 방법이나, 연속 강화 섬유만 개섬한 후, 또는 연속 강화 섬유와 열가소성 수지 섬유 함께 개섬한 후에 유체 교락시키는 방법 (개섬 후 유체 교락법) 등을 들 수 있다. 특히, 열가소성 수지 섬유에 단독으로 열 가공을 포함하는 공정으로 가연 (假撚) 가공을 실시한 후, 동일한 장치로 연속하여, 유체 교락법으로 혼섬하는 것이 바람직하다.The concrete production method of the mixed fiber used in the thermoplastic resin fiber composite material is not particularly limited, but a known method can be used as the method of hybridizing. For example, a carded joint method in which continuous reinforcing fibers and thermoplastic resin fibers are folded and aligned in a state of being opened after being opened by an external force by an electrostatic force, a pressure caused by a fluid spray, a pressure for pressing on a roller, Interlaced (interlaced) method. Among them, it is preferable to use a fluid intercalation method capable of suppressing the damage of the continuous reinforcing fiber and having excellent openability and uniform mixing. In the fluid interlacing method, a fluid such as air, nitrogen gas, A method of making two or more vortex turbulence zones parallel to a yarn axis by using a non-bulking yarn under a tension of not inducing a loop or crimp by inducing fibers in this band Or a method in which only continuous reinforcing fibers are opened or after the continuous reinforcing fibers and thermoplastic resin fibers are opened together and then the fluid is entangled (fluid intercalation after carding). Particularly, it is preferable that the thermoplastic resin fibers are subjected to a process of thermally processing alone, followed by a preliminary twisting process, followed by continuous mixing with the same apparatus by a fluid intercalation method.

그 외, 혼섬법의 상세한 것에 대하여는, 적절히 특허문헌 2 에 기재된 방법을 이용할 수 있다.In addition, the method described in Patent Document 2 can be suitably used for the details of the Horn Island method.

열가소성 수지 섬유 복합 재료를 구성하는 열가소성 수지는, 복합사에 있어서의 연속 강화 섬유에 코팅한 것이어도 되고, 연속 강화 섬유에 함침시킨 것이어도 된다. 열가소성 수지의 코팅이나 함침은, 연속 강화 섬유의 제조 시에 실시해도 되고, 연속 강화 섬유를 제조한 후에 별도 공정으로 실시해도 된다.The thermoplastic resin constituting the thermoplastic resin fiber composite material may be coated on the continuous reinforcing fiber in the composite yarn or impregnated with the continuous reinforcing fiber. The coating or impregnation of the thermoplastic resin may be carried out at the time of producing the continuous reinforcing fiber, or may be carried out by a separate step after the continuous reinforcing fiber is produced.

열가소성 수지 섬유 복합 재료의 형태에 특별히 제한은 없고 시트상, 필름상, 펠릿상이어도 상관없지만, 조작성, 형상 유연성의 관점에서 포백상이 바람직하다.The shape of the thermoplastic resin fiber composite material is not particularly limited and may be a sheet, a film, or a pellet. From the viewpoint of operability and shape flexibility, a fabric-like shape is preferable.

포백을 얻는 방법은 특별히 한정되지 않고, 용도, 목적에 따라 선정한 적절한 포백을 제작하는 공지된 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 직물은, 셔틀 직기, 레이피어 직기, 에어 제트 직기, 워터 제트 직기 등의 제직기를 이용하고, 적어도 일부에 복합사를 포함하고 있으면 된다. 바람직하게는, 복합사를 포함하는 섬유를 배열시킨 경사에, 위사를 박아 넣음으로써 얻어도 된다. 편물은, 환편기, 횡편기, 트리콧 편기, 라셀 편기 등의 편기를 이용하고, 적어도 일부에 복합사를 포함하는 섬유를 편성 (編成) 함으로써 얻어진다. 부직포는, 적어도 일부에 복합사를 포함하는 섬유를 웹으로 불리는 시트상의 섬유 집합체로 한 후, 니들 펀치기, 스티치 본드기, 주상류기 (柱狀流機) 등의 물리 작용이나 엠보스 롤 등에 의한 열 작용이나 접착제에 의해 섬유끼리를 결합시킴으로써 얻어진다.The method for obtaining the fabric is not particularly limited, and a known method for fabricating an appropriate fabric selected according to the application and purpose can be used. For example, the fabric may be a woven fabric such as a shuttle loom, a rapier loom, an air jet loom, a water jet loom, or the like, and may include at least a composite yarn. Preferably, it may be obtained by inserting weft yarns into warp yarns in which fibers including composite yarns are arranged. The knitted fabric is obtained by knitting a fiber including a composite yarn at least partially using a knitting machine such as a circular knitting machine, a flat knitting machine, a tricot knitting machine, and a rachel knitting machine. The nonwoven fabric may be obtained by forming a fibrous assembly comprising a composite fiber in at least a portion of the fibrous structure in a sheet form called a web and then subjecting it to a physical action such as a needle punching machine, a stitch bond machine, a columnar flow machine, Or by bonding the fibers together by thermal action or an adhesive.

그 밖의 포백의 형태 등에 대해서는, 적절히 특허문헌 1 에 기재된 방법을 이용할 수 있다.As for the other form of the fabric, etc., the method described in Patent Document 1 can be suitably used.

또, 포백을 원하는 형상으로 재단하는 방법으로는, 워터 제트 커터, 레이저 커터, 플로터 커터, 초음파 커터, 초강날 프레스 커터, 열날 프레스 커터 등이 있지만, 경제성, 생산성, 성능면에서 열날 프레스 커터가 바람직하다. 열날 프레스 커터의 날의 온도는, 소재에 따라 적절히 설정되지만, 열가소성 수지의 융점 또는 유리 전이 온도 이상, 바람직하게는 융점 +30 ℃ 이상 또는 유리 전이 온도 +30 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 융점 + 70 ℃ 이상 또는 유리 전이 온도 + 70 ℃ 이상이다.As a method of cutting the fabric to a desired shape, there are a water jet cutter, a laser cutter, a plotter cutter, an ultrasonic cutter, a superhigh-cutter press cutter, and an open-end press cutter. In view of economy, productivity and performance, Do. The temperature of the blade of the open press cutter is appropriately set depending on the material, but it is preferably at least the melting point or the glass transition temperature of the thermoplastic resin, preferably at the melting point + 30 DEG C or higher or the glass transition temperature +30 DEG C or higher, more preferably at the melting point + Or a glass transition temperature + 70 DEG C or higher.

그런데, 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료로 이루어지는 포백이나 프리프레그를, 금형에 삽입하기 전에, 상기 서술한 워터 제트 커터나 레이저 커터 등에 의해 재단하는 경우에는, 이하의 문제가 발생하는 경우가 있다. 즉, 워터 제트 커터를 사용하는 경우에는, 물에 혼합한 연마재가 복합 재료에 부착되거나, 연마재가 내부로 들어가거나 하여 복합 재료의 품질을 저하시키는 경우가 있다. 또, 레이저 커터를 사용하는 경우에는, 재단 단부의 열가소성 수지가 타 버려, 성형 후의 복합 재료의 물성 저하를 초래하는 경우가 있다.Incidentally, in the case of cutting a fabric or prepreg made of a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material by a water jet cutter or a laser cutter described above before inserting it into a mold, the following problems may arise. That is, in the case of using a water jet cutter, there is a case where the abrasive mixed with water adheres to the composite material or the abrasive material enters the inside, thereby deteriorating the quality of the composite material. In the case of using a laser cutter, the thermoplastic resin at the cutting end is burned, which may result in deterioration of the physical properties of the composite material after molding.

상기 서술한 문제를 방지하기 위해서는, 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료의 절단면을, 열가소성 수지의 융점 이상의 온도를 갖는 날에 의해 열가소성 수지를 용융시키면서 재단하고, 용융시킨 열가소성 수지를 고화시키는 것이 바람직하다.In order to prevent the above-described problem, it is preferable to cut the cutting surface of the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material while melting the thermoplastic resin by a blade having a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin, and solidify the melted thermoplastic resin.

상기 서술한 바와 같이 하여 제작되는 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료는, 복합 재료의 절단면에 있어서의 열가소성 수지의 적어도 일부가 용융 고화하여 이루어지고, 용융 고화하여 있는 열가소성 수지의 분자량이 열가소성 수지 그 자체의 분자량의 20 % 이상인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 「열가소성 수지의 적어도 일부」란, 바람직하게는 절단면에 있어서의 열가소성 수지의 50 % 이상, 더욱 바람직하게는 80 % 이상, 가장 바람직하게는 100 % 이다. 절단면에 있어서의 열가소성 수지의 용융 고화는, 육안에 의해서도 확인할 수 있지만, 바람직하게는 에너지 분산형 X 선 분석 (EDX) 을 이용하여 확인할 수 있다.The continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material produced as described above is characterized in that at least a part of the thermoplastic resin on the cut surface of the composite material is melted and solidified, and the molecular weight of the thermoplastic resin melt- It is preferably 20% or more of the molecular weight. The "at least part of the thermoplastic resin" is preferably at least 50%, more preferably at least 80%, and most preferably 100% of the thermoplastic resin at the cut surface. The melt-solidification of the thermoplastic resin on the cut surface can be confirmed by visual observation, but it can preferably be confirmed by energy dispersive X-ray analysis (EDX).

용융 고화하여 있는 열가소성 수지의 분자량은, 절단면으로부터 채취되는 복합 재료 (샘플) 로부터 측정되는 것이다. 구체적으로는 절단면의 중앙 부분 (절단면의 둘레 가장자리로부터 폭 1 mm 를 제외한 부분) 의 임의의 위치에 있어서, 절단면의 표면으로부터 500 ㎛ 의 두께 영역 내에서 잘라내어지는 것을 샘플로 한다. 이 샘플을 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올에 녹여, 불용의 연속 강화 섬유를 제거하고, 상기 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올에 녹아 있는 상태의 열가소성 수지의 분자량을 겔 침투 크로마토그래피 (GPC) 장치로 측정한 것이, 용융 고화하여 있는 열가소성 수지의 분자량이다. 동일하게 복합 재료를 구성하는 열가소성 수지 그 자체의 분자량도 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올에 녹이고, 겔 침투 크로마토그래피 (GPC) 장치로 측정할 수 있다. The molecular weight of the thermoplastic resin that has been solidified by melting is measured from a composite material (sample) taken from the cut surface. More specifically, a sample is cut out in a thickness region of 500 mu m from the surface of the cut surface at an arbitrary position of the central portion (the portion excluding the width of 1 mm from the peripheral edge of the cut surface). This sample was dissolved in 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol to remove insoluble continuous reinforcing fibers, and the 1,1,1,3,3,3-hexafluoro -2-propanol is measured by a gel permeation chromatography (GPC) apparatus is the molecular weight of the thermoplastic resin which has been solidified by melting. Similarly, the molecular weight of the thermoplastic resin itself constituting the composite material is also dissolved in 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, and can be measured by a gel permeation chromatography (GPC) apparatus.

절단면에 있어서의 용융 고화하여 있는 열가소성 수지의 분자량이, 복합 재료를 구성하는 열가소성 수지 그 자체의 분자량의 20 % 이상이면, 복합 재료의 물성 저하를 억제할 수 있고, 절단면의 가공이 가능해진다. 상기 20 % 이상의 범위 중에서, 보다 바람직하게는 40 % 이상이고, 나아가서는 50 % 이상인 것이 바람직하다.If the molecular weight of the thermoplastic resin melt-solidified at the cut surface is 20% or more of the molecular weight of the thermoplastic resin itself constituting the composite material, deterioration of the physical properties of the composite material can be suppressed, and machining of the cut surface becomes possible. It is preferably in the range of 20% or more, more preferably 40% or more, and further preferably 50% or more.

상기 서술한 바와 같이 하여 형성되는 복합 재료에 있어서는, 연속 강화 섬유와 열가소성 수지가 연속하여 균일하게 서로 섞여, 연속 강화 섬유를 열가소성 수지에 균일하게 고정시키는 것이 가능하다. 그래서, 이 복합 재료는, 연속 강화 섬유와 연속 열가소성 수지의 복합사상을 포함하는 것이 바람직하다. 이 복합사상을 사용함으로써, 포백화하는 편직 등의 공정에 있어서의 취급성이 우수하고, 얻어지는 포백은, 단시간 성형으로도 충분한 역학 특성을 발휘하는 복합 재료 성형체가 될 수 있다.In the composite material formed as described above, the continuous reinforcing fiber and the thermoplastic resin are continuously and uniformly mixed with each other, so that the continuous reinforcing fiber can be uniformly fixed to the thermoplastic resin. Therefore, this composite material preferably includes a composite yarn of continuous reinforcing fibers and continuous thermoplastic resin. By using this composite yarn, the handling property in the step of knitting or the like which is made into a fabric is excellent, and the obtained fabric is able to be a composite material formed body exhibiting sufficient mechanical properties even in short-time molding.

재단 용융하는 공정에 있어서는, 열가소성 수지의 융점 이상의 온도를 갖는 날에 의해, 열이력을 부여함으로써, 열가소성 수지를 용융시키면서 복합 재료를 재단하는 것이 바람직하다. 날의 온도는, 열가소성 수지의 융점 이상이고, 융점보다 50 ℃ 높은 것이 바람직하고, 75 ℃ 높은 것이 보다 바람직하다. 또한, 날의 온도는 열가소성 수지의 열화의 관점으로부터 하면, 융점 +150 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 날은 스웨덴 강날, 톰슨날, 초강날 등을 들 수 있고, 경도나 강성이 높은 재질로 이루어지는 날이 바람직하다.In the cutting melting process, it is preferable to cut the composite material while melting the thermoplastic resin by applying a thermal history by a blade having a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin. The temperature of the blade is preferably not lower than the melting point of the thermoplastic resin and is preferably higher than the melting point by 50 캜 and more preferably by 75 캜. From the viewpoint of deterioration of the thermoplastic resin, it is preferable that the temperature of the blade is a melting point of +150 DEG C or less. The blade may be a Swedish blade, a Thomson blade, a super blade or the like, and preferably a blade made of a material having high hardness or high rigidity.

복합 재료를 열가소성 수지의 융점 이상으로 가열된 날에 의해, 연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 구성되는 복합 재료를 재단함으로써, 열가소성 수지를 용융시키면서 복합 재료는 재단되어 재단면이 발생하고, 재단면은 용융시킨 열가소성 수지가 고화함으로써 절단면이 되고, 이로써 단면 (端面) 이 풀리지 않는 복합 재료를 제조할 수 있다.By cutting a composite material composed of a continuous reinforcing fiber and a thermoplastic resin by a blade heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin, the composite material is cut while the thermoplastic resin is melted to produce a cut surface, The thermoplastic resin is solidified to form a cut surface, thereby making it possible to produce a composite material in which the end face is not loosened.

실시예Example

[실시예 1] [Example 1]

(금형)(mold)

금형은, 도 11 및 도 13 에 나타내는 금형을 사용하였다. 도 13 은, 도 11 의 금형의 제 1 부분이고, 도 1 의 성형품의 A-A' 단면도에 대응하는 부분의 단면도이다. 도 13 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 사용하는 금형은, 금형의 제 1 부분 (310, 320) 에 제 1 온도 조절 수단 (313, 323) 을 갖고, 도 1 의 성형품의 리브 (403, 405, 407) 및 원뿔대 (412) 에 대응하는 오목부를 갖는다. 금형의 제 2 온도 조절 수단 (14, 24) 을 갖는 제 2 부분 (12, 22) 은 도 11 과 동일하기 때문에 설명은 생략한다.As the mold, the molds shown in Figs. 11 and 13 were used. Fig. 13 is a first section of the mold of Fig. 11, and is a cross-sectional view of a portion corresponding to the cross-sectional view taken along the line A-A 'of Fig. 1; As shown in Fig. 13, the mold used in this embodiment has first temperature adjusting means 313 and 323 on the first portions 310 and 320 of the mold, and the ribs 403 and 405 , 407, and a truncated cone 412, respectively. Since the second portions 12 and 22 having the second temperature adjusting means 14 and 24 of the mold are the same as those in Fig. 11, the description is omitted.

냉각 매체 통로 (313, 323) 를 갖는 제 1 부분 (310, 320) 에는, 열전도율 165 J/s·m·K 의 코르손 합금 (마테리온 브러시사 제조, 몰드맥스-V) 을 사용하고, 봉상 카트리지 히터 (14, 24) 를 갖는 금형 부분 (10, 및 20) 은, 열전도율 40 J/s·m·K 의 탄소강 (S55C) 을 사용하였다. 제 1 부분의 체적 V(I) 에 대한 실질적으로 가열되는 금형 부분의 체적 V0 (V0/V(I)) 은 10 이다.A Korson alloy (Mold Max-V, manufactured by Materion Brush Co., Ltd.) having a thermal conductivity of 165 J / s · m · K was used for the first portions 310 and 320 having the cooling medium passages 313 and 323, The mold parts 10 and 20 having the cartridge heaters 14 and 24 were made of carbon steel (S55C) with a thermal conductivity of 40 J / s · m · K. The volume V0 (V0 / V (I)) of the substantially heated mold portion with respect to the volume V (I) of the first portion is 10.

냉각 매체 통로 (313, 323) 는, 내경 8 mm 이고 중심부로부터 캐비티면까지의 거리 (L0) 가 15 mm 인 위치에 20 mm 간격 (L) 으로 설치한 것이다.The cooling medium passages 313 and 323 are provided at an interval of 20 mm at a position having an inner diameter of 8 mm and a distance L0 from the central portion to the cavity surface of 15 mm.

제 2 온도 조절 수단 (14, 24) 으로서, 주식회사 핫코 전기 제조 봉상 카트리지 히터 (상품명 「GLE4103」, 용량 1000 W, φ10 mm × 400 mm, 와트 밀도 8.3 W/㎠) 를 사용하였다.(GLE4103, capacity 1000 W,? 10 mm x 400 mm, watt density 8.3 W / cm 2) manufactured by HAKKO Electric Co., Ltd. was used as the second temperature adjusting means 14 and 24.

냉각 매체 통로의 중심으로부터 봉상 카트리지 히터의 중심까지의 거리 (L2) 는 30 mm 이다.The distance L2 from the center of the cooling medium passage to the center of the stick-shaped cartridge heater is 30 mm.

(기재) (materials)

하기 집속제 A 를 1.0 질량% 부착시킨 섬도 685 dtex 이고 단사수 400 개의 유리 섬유를 연속 강화 섬유로서 사용하였다.A fineness of 685 dtex with 1.0 mass% of the following concentrator A and 400 glass fibers was used as the continuous reinforcing fiber.

집속제 A 의 조성 (고형분 환산) : Composition of Concentrate A (in terms of solid content):

·실란 커플링제 : γ-아미노프로필트리에톡시실란 0.6 질량%〔상품명 : KBE-903 (신에츠 화학 공업 (주) 제조)〕 Silane coupling agent: 0.6% by mass of? -Aminopropyltriethoxysilane (trade name: KBE-903, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

·윤활제 : 왁스 0.1 질량%〔상품명 : 카르나우바 왁스 ((주) 카토요코 제조)〕Lubricant: wax 0.1% by mass (trade name: Carnauba wax (manufactured by Kato Yoko))

·결속제 : 아크릴산/말레산 공중합체염 5 질량%〔상품명 : 아쿠아릭 TL (닛폰 촉매 (주) 제조)〕Binders: 5% by mass of an acrylic acid / maleic acid copolymer salt (trade name: Aquaric TL (manufactured by Nippon Catalysts Co., Ltd.))

열가소성 수지 섬유로서, 교락 처리를 실시하고 있지 않은 폴리아미드 66 섬유〔상품명 : 레오나 (등록상표) 470/144BAU (아사히 화성 섬유 (주) 제조), 섬도 470 dtex, 단사수 144 개〕를 사용하였다.(Trade name: Leona (registered trademark) 470 / 144BAU (manufactured by Asahi Kasei Fibers Corporation), fineness of 470 dtex, mono number of 144), which is not entangled, was used as the thermoplastic resin fiber.

섬도 685 dtex 이고 단사수 400 개의 유리 섬유 2 다발과 섬도 470 dtex 의 PA (폴리아미드) 섬유 2 다발을 합사·정렬한 후, 유체 교락 노즐에 실질적으로 수직으로 공급하고, 하기 조건으로 유체 교락시켜, 복합사를 얻었다.A fiber bundle was prepared by aligning a bundle of 400 glass fiber bundles and 2 bundles of PA (polyamide) fiber having a fineness of 470 dtex substantially perpendicularly to a fluid entangled nozzle, Composite yarn was obtained.

·유체 교락 노즐 : 쿄세라 KC-AJI-L (1.5 mm 직경, 추진형) Fluid interlocking nozzle: Kyocera KC-AJI-L (1.5 mm diameter, propelling type)

·공기압 : 2 kg/㎠ · Air pressure: 2 kg / ㎠

·가공 속도 : 30 m/분 · Processing speed: 30 m / min

복합사를 경사 및 위사로서 사용하고, 경사 밀도가 6 개/5 mm 및 위사 밀도가 6 개/5 mm 인 직물 (포백) 을 제직하였다. 제직 시에 보풀이나 피브릴상물의 발생은 없고, 직기에도 실밥이나 보풀뭉치의 부착은 관찰되지 않고 제직성은 양호하였다.The composite yarn was used as warp and weft yarns (warp yarns) having an oblique density of 6/5 mm and a weft density of 6/5 mm. No fluff or fibril-like water was generated at the time of weaving, no adhesion of seams or fluff was observed even at the loom, and the weaving property was good.

포백은, 7 장 겹치는 것으로 하여 원하는 압축 성형품의 형상에 적합하도록 재단하였다. 또한 온도 330 ℃ 로 가열한 열날을 사용하여, 7 장 중 6 장을 겹쳐 재단하였다. 재단면은, 융착하고, 취급이 우수한 기재가 얻어졌다.The warp yarns were cut so as to conform to the shape of the desired compression molded article by overlapping seven yarns. Six sheets of 7 sheets were superposed and cut using an open end heated to 330 캜. The cut surface was fused, and a substrate excellent in handling was obtained.

(압축 성형) (Compression molding)

성형품을 도 9 에 나타내는 압축 성형법으로 하기 순서에 따라 제작하였다.A molded article was produced by the compression molding method shown in Fig. 9 according to the following procedure.

성형기는, 최대 형 체결력 300 톤의 토시바 기계 제조 (S100V-8A) 를 사용하였다.The molding machine used Toshiba Machine Manufacturing (S100V-8A) with a maximum clamping force of 300 tons.

금형, 기재, 및 각 공정의 상세 조건을 표 1 에 나타낸다. Table 1 shows the details of the mold, substrate, and each process.

[공정 1] (포백의 세트 및 금형 형 체결) 금형을 개방하고, 상기 원하는 형상으로 재단한 포백 7 장 중 1 장을, 금형에 삽입하고 금형의 리브에 대응하는 오목부의 모두에 금속제의 박판을 사용하여 리브 선단의 깊이까지 삽입하였다. 다음으로, 6 장 겹친 포백을, 금형 온도 150 ℃ 일 때에 금형 내의 소정의 위치에 세트하고, 형 체결력 240 MPa 로 형 체결하였다.[Step 1] (Clamp Set and Mold Clamping) A mold is opened, and one of seven clogs cut in the desired shape is inserted into a mold, and a metal thin plate is attached to all of the concave portions corresponding to the ribs of the mold To the depth of the rib tip. Next, six overlapping fabric rolls were set at predetermined positions in the mold when the mold temperature was 150 DEG C, and were clamped at a mold clamping force of 240 MPa.

[공정 2] (금형 가열) 금형을 형 체결한 상태에서, 카트리지 히터를 사용하여 캐비티면을 300 ℃ 까지 급가열하여, 포백을 구성하는 폴리아미드 수지를 금형 내에서 용융시켜, 유리 섬유 내에 함침시켰다.[Step 2] (Mold heating) In a mold-clamped state, the cavity surface was heated to 300 deg. C using a cartridge heater, and the polyamide resin constituting the fabric was melted in the mold and infiltrated into the glass fiber .

[공정 3] (금형 분리, 냉각) 형 체결력을 낮추고, 캐비티를 폐쇄한 상태에서 냉각 매체 통로에 25 ℃ 의 냉각수를 통수하여, 캐비티면을 급냉각하였다.[Step 3] (Mold separation, cooling) The mold clamping force was lowered, and the cavity surface was cooled by passing cooling water of 25 DEG C through the cooling medium passage with the cavity closed.

캐비티면의 온도가 150 ℃ 에 도달하고 나서 5 초 후에 통수를 정지하고, 통수 정지 후 10 초 후에 금형을 개방하고, 동시에 냉각 매체 통로의 물을 압축 공기로 배출하였다.The water flow was stopped 5 seconds after the temperature of the cavity surface reached 150 DEG C, the mold was opened 10 seconds after stopping the water flow, and at the same time, the water in the cooling medium passage was discharged as compressed air.

[공정 4] (이형) 금형 이형 후, 즉시 성형품을 인출하고, 공정 1 로 되돌렸다.[Step 4] (Release) After the mold release, the molded article was taken out immediately and the process was returned to Step 1.

얻어진 성형품 (400) 의 바깥치수는 250 mm × 250 mm, 두께는 2 mm 였다.The outer dimensions of the obtained molded article 400 were 250 mm x 250 mm and the thickness was 2 mm.

[실시예 2] [Example 2]

실시예 1 과 동일한 금형을 사용하고, 하기 이외에는 실시예 1 과 동일하게 성형품을 제작하였다.A molded article was prepared in the same manner as in Example 1 except that the same mold as in Example 1 was used.

포백으로는 7 장 겹쳐 열날로 재단한 것을 준비하고, 리브에는 압입하지 않고, 7 장 겹쳐 금형 캐비티 내에 삽입하였다. 성형법으로는, 실시예 1 의 [공정 1] 에서 금형의 리브에 대응하는 오목부에 포백을 압입하는 대신에, [공정 1] 과 [공정 2] 사이에서 캐비티면이 240 ℃ 에 도달하였을 때에 금형의 형 체결 압력을 0.5 초 개방하는 미소 개방 모드를 이용하여 가스 빼기를 하였다. 그 후, 재차 240 MPa 의 형 체결력을 가하여 성형하였다.Seven sheets were superimposed in the fabric bag, and the sheets were cut in a thermal blade. Seven sheets were stacked in the mold cavity without press-fitting into the ribs. As a molding method, when the cavity surface reached 240 占 폚 between [Step 1] and [Step 2] instead of press-fitting the fabric into the concave portion corresponding to the rib of the mold in [Step 1] of Example 1, Deg.] C for 0.5 seconds. Thereafter, a mold clamping force of 240 MPa was applied again to mold.

[실시예 3] [Example 3]

실시예 1 과 동일한 기재를 사용하고, 기판과 리브 이외의 돌기부는 기재로 형성하고, 리브 부분은 사출 성형으로 형성 가능한 금형을 사용하고, 하기 공정 이외는 실시예 1 과 동일하게 성형품을 제작하였다.A molded article was prepared in the same manner as in Example 1, except that the substrate was the same as that of Example 1, the protrusions other than the ribs and the substrate were formed from a substrate, and the rib portions were formed by injection molding.

[공정 1] (포백의 세트 및 금형 형 체결) 금형을 개방하고, 상기 원하는 형상으로 재단한 포백으로는 7 장 겹쳐 열날로 재단한 것을 준비하고, 리브에는 압입하지 않고, 7 장 겹쳐, 금형 온도 150 ℃ 일 때에 금형 내의 소정의 위치에 세트하고, 형 체결력 240 MPa 로 형 체결하였다.[Step 1] (Fabric set and mold-type fastening) Seven sheets of a fabric cut into the above-described desired shape were cut and prepared by thermally cutting the same. Seven sheets were laminated without being pressed into the ribs, And set at a predetermined position in the mold at 150 DEG C, and was clamped with a mold clamping force of 240 MPa.

[공정 2] (사출 성형) 금형을 형 체결한 상태에서, 리브 부분에만 단섬유 GF 50 % 함유의 폴리아미드 66 수지 [상품명 : 레오나 (등록상표) 14G50] 의 수지 조성물을, 실린더 설정 온도 290 ℃, 사출 압력 20 MPa, 사출 속도 50 mm/sec 로 사출 충전하고, 사출 유지 압력 20 MPa 를 가하였다.[Process 2] (Injection molding) A resin composition of a polyamide 66 resin (trade name: LEONA (registered trademark) 14G50) containing 50% of short fiber GF only in the rib portion was molded at a cylinder set temperature of 290 DEG C , An injection pressure of 20 MPa, an injection speed of 50 mm / sec, injection pressure of 20 MPa was applied.

[공정 3] (금형 승온) 금형을 형 체결한 상태에서, 카트리지 히터를 사용하여 캐비티면을 300 ℃ 까지 급가열하여, 포백을 구성하는 폴리아미드 수지를 금형 내에서 용융시켜, 유리 섬유 내에 함침시킴과 동시에 사출 수지 조성물과 포백을 접합하였다.[Step 3] (Mold Heating) In a mold clamped state, the cavity surface is heated to 300 deg. C by using a cartridge heater to melt the polyamide resin constituting the fabric into the mold to impregnate the glass fiber And the injection resin composition and the fabric were bonded together.

[공정 4] (금형 분리, 냉각) 형 체결력을 낮추고, 캐비티를 폐쇄한 상태에서, 제 1 부분과 제 2 부분을 각각 5 mm 분리하고, 냉각 매체 통로에 25 ℃ 의 냉각수를 통수하여, 캐비티면을 급냉각하였다. 냉각 시의 냉각수의 수량은, 15 L/분이었다.[Step 4] (Mold separation and cooling) The mold clamping force was lowered and the first part and the second part were separated by 5 mm each while the cavity was closed. Cooling water of 25 캜 was passed through the cooling medium passage, Lt; / RTI &gt; The quantity of cooling water during cooling was 15 L / min.

캐비티면의 온도가 150 ℃ 에 도달하고 나서 5 초 후에 통수를 정지하고, 통수 정지 후 10 초 후에 금형을 개방하고, 동시에 냉각 매체 통로의 물을 압축 공기로 배출하였다.The water flow was stopped 5 seconds after the temperature of the cavity surface reached 150 DEG C, the mold was opened 10 seconds after stopping the water flow, and at the same time, the water in the cooling medium passage was discharged as compressed air.

[공정 5] (이형) 금형 이형 후, 즉시 성형품을 인출하고, 공정 1 로 되돌렸다.[Step 5] (Release) After the mold was released, the molded article was taken out immediately, and the process was returned to Step 1.

[실시예 4] [Example 4]

[공정 1] (프리프레그의 제작) 기재로서 실시예 1 과 동일한 포백을 사용하여 프리프레그의 판재를 미리 하기 순서로 제작하였다. 포백 7 장을 두께 3.0 mm 의 형틀을 부착한 철판 2 장에 끼우고, 이어서 300 ℃ 로 가열한 압축 성형기에 넣어 압축력 5 MPa 로 10 분간 가열한 후에 냉각판에 옮겨 담고, 5 분간 냉각하여, 두께 3 mm 의 판재의 프리프레그를 제작하였다.[Step 1] (Preparation of prepreg) A prepreg sheet was prepared in advance in the following procedure using the same fabric as in Example 1 as a substrate. Seven warp sheets were sandwiched between two steel plates with a mold having a thickness of 3.0 mm and then put in a compression molding machine heated at 300 DEG C and heated at a compression force of 5 MPa for 10 minutes and transferred to a cooling plate and cooled for 5 minutes A prepreg of a 3 mm plate was prepared.

판재를, 적외선 히터를 사용하여 가열하고, 7 분 후에 판재의 표면 온도가 300 ℃ 에 도달하고 나서 3 분간 계속적으로 가열하고, 즉시 금형 온도 250 ℃ 로 설정한 실시예 1 과 동일한 금형에 삽입하여, 압축 성형하였다.The sheet material was heated using an infrared heater, and after 7 minutes, the sheet material was continuously heated for 3 minutes after the surface temperature of the sheet material reached 300 ° C, and immediately inserted into the same mold as in Example 1 in which the mold temperature was set at 250 ° C, Compression molding.

얻어진 성형품은 250 mm × 250 mm, 두께는 2 mm 였다.The obtained molded article was 250 mm x 250 mm and the thickness was 2 mm.

[비교예 1] [Comparative Example 1]

기재로서 실시예 1 과 동일한 포백을 사용하여 판재를 미리 하기 순서로 제작하였다.A sheet material was prepared in the same manner as in Example 1, using the same fabric as that of Example 1.

포백 7 장을 두께 2.2 mm 의 형틀을 부착한 철판 2 장에 끼우고, 이어서 300 ℃ 로 가열한 압축 성형기에 넣어 압축력 5 MPa 로 10 분간 가열한 후에 냉각판에 옮겨 담고, 5 분간 냉각하여, 판재를 제작하였다.Seven warp sheets were sandwiched between two steel plates fitted with a 2.2 mm thick mold, and then put into a compression molding machine heated to 300 DEG C, heated for 10 minutes under a compressive force of 5 MPa, transferred to a cooling plate, cooled for 5 minutes, Respectively.

판재를, 적외선 히터를 사용하여 가열하고, 7 분 후에 판재의 표면 온도가 300 ℃ 에 도달하고 나서 3 분간 계속적으로 가열하고, 즉시 금형 온도 150 ℃ 로 설정한 금형에 삽입하여, 압축 성형하였다.The plate material was heated by using an infrared heater, and after 7 minutes, the surface temperature of the plate material reached 300 캜 and then continuously heated for 3 minutes. The plate material was immediately inserted into a mold set at a mold temperature of 150 캜 and compression molded.

얻어진 성형품은 250 mm × 250 mm, 두께는 2 mm 의 평판이었다.The obtained molded article was a flat plate of 250 mm x 250 mm and a thickness of 2 mm.

[비교예 2] [Comparative Example 2]

기재로서 실시예 1 과 동일한 포백을 사용하여 프리프레그의 판재를 미리 하기 순서로 제작하였다.A plate material of a prepreg was prepared in advance in the following procedure using the same fabric as in Example 1 as a base material.

포백 7 장을 두께 2.2 mm 의 형틀을 부착한 철판 2 장에 끼우고, 이어서 300 ℃ 로 가열한 압축 성형기에 넣어 압축력 5 MPa 로 10 분간 가열한 후에 냉각판에 옮겨 담고, 5 분간 냉각하여, 두께 2.2 mm 의 프리프레그의 판재를 제작하였다.Seven warp sheets were sandwiched between two steel plates fitted with a 2.2 mm thick mold, followed by heating in a compression molding machine heated to 300 DEG C for 10 minutes under a compressive force of 5 MPa, then transferred to a cooling plate, cooled for 5 minutes, A prepreg plate of 2.2 mm was produced.

판재를, 적외선 히터를 사용하여 가열하고, 7 분 후에 판재의 표면 온도가 300 ℃ 에 도달하고 나서 3 분간 계속적으로 가열하고, 즉시 금형 온도 150 ℃ 로 설정한 실시예 1 과 동일한 금형에 삽입하여, 압축 성형하였다.The sheet material was heated by using an infrared heater, and after 7 minutes, the sheet material was continuously heated for 3 minutes after the surface temperature of the sheet material reached 300 ° C, and immediately inserted into the same mold as in Example 1 in which the mold temperature was set at 150 ° C, Compression molding.

[비교예 3] [Comparative Example 3]

[공정 1] (리브 부분의 제작) [Step 1] (Preparation of rib portion)

실시예 3 과 동일한 금형을 사용하여, 단섬유 GF 50 % 함유의 폴리아미드 66 수지 [상품명 : 레오나 (등록상표) 14G50] 의 수지 조성물을 실린더 설정 온도 290 ℃, 사출 압력 20 MPa, 사출 속도 50 mm/sec 로 사출 충전하고, 사출 유지 압력 20 MPa 를 가하여 얻어진 성형품의 리브 부분만을 잘라내었다.A resin composition of a polyamide 66 resin (trade name: LEONA (registered trademark) 14G50) containing 50% of short fiber GF was extruded at a cylinder setting temperature of 290 DEG C, an injection pressure of 20 MPa, an injection speed of 50 mm / sec, and an injection maintaining pressure of 20 MPa was applied to cut only the rib portion of the obtained molded article.

[공정 2] (기재 부분의 제작) [Step 2] (Fabrication of substrate portion)

비교예 1 과 동일한 공정으로, 250 mm × 250 mm, 두께 2.2 mm 의 프리프레그의 판재를 성형하였다.A plate material of a prepreg having a size of 250 mm x 250 mm and a thickness of 2.2 mm was formed by the same process as in Comparative Example 1.

[공정 3] (기재 부분과 리브 부분의 접착) [Step 3] (Adhesion of base portion and rib portion)

공정 1 과 공정 2 에서 얻어진 리브 부분의 재료와 프리프레그의 판재의 양방을, 적외선 히터를 사용하여 가열하고, 7 분 후에 판재의 표면 온도가 300 ℃ 에 도달하고 나서 3 분간 계속적으로 가열하고, 즉시 금형 온도 150 ℃ 로 설정한 실시예 1 과 동일한 금형에, 리브 부분을 먼저 넣고, 이어서 판재를 삽입하고, 압축 성형하여, 사출 수지 조성물의 리브 부분과 기재 부분을 접합하였다.Both the material of the rib portion obtained in Step 1 and Step 2 and the plate material of the prepreg were heated by using an infrared heater and heated continuously for 3 minutes after the surface temperature of the plate reached 300 캜 after 7 minutes, The rib portion was first placed in the same mold as in Example 1 in which the mold temperature was set to 150 占 폚, and then the plate material was inserted and compression molded to bond the rib portion and the base portion of the injection resin composition.

[비교예 4] [Comparative Example 4]

기재로는, 실시예 2 와 동일한 포백을 사용하였다. 성형법으로는, 가스 빼기를 실시하지 않은 것 이외에는 실시예 2 와 동일한 방법을 이용하였다.As the substrate, the same fabric as in Example 2 was used. As the molding method, the same method as in Example 2 was used except that no gas was withdrawn.

실시예 및 비교예의 돌기부의 강도를 이하의 조건에 의해 평가하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.The strengths of the protrusions in Examples and Comparative Examples were evaluated according to the following conditions. The results are shown in Table 1.

[평가 조건] [Evaluation condition]

(인장 강도) (The tensile strength)

인장 강도는, 시험편의 형상 이외에는, ISO527-1 에 준하여 이하의 조건으로 측정하였다. 성형품으로부터의 리브 부분 또는 평판 부분을 길이 80 mm, 폭 20 mm 로 장방형상으로 절단하고, 겉보기의 강도를 측정하였다.The tensile strength was measured according to ISO 527-1 under the following conditions except for the shape of the test piece. The rib portion or flat plate portion from the molded article was cut into a rectangular shape with a length of 80 mm and a width of 20 mm, and the apparent strength was measured.

여기서 겉보기의 강도란, 인장 강도 산출 시에 필요한 시험편의 단면적을, 리브 부분은 무시한 장방형으로 가정하여 산출한 강도이고, 리브를 포함하는 시험편은 리브 부분 이외의 두께와 폭을 측정하고, 그것을 단면적으로서 사용하여 인장 강도를 산출하였다.Here, the apparent strength refers to the strength obtained by assuming that the cross-sectional area of the test piece required for calculating the tensile strength is assumed to be a rectangular shape in which the rib portion is ignored, and the thickness and width of the test piece including the rib are measured, The tensile strength was calculated.

·시험 환경 : 23 ℃ 50 RH% · Test environment: 23 50 RH%

·인장 속도 : 5 mm/min · Tensile speed: 5 mm / min

·척 간 : 50 mm · Chuck: 50 mm

·사용 기기 : 인스트론 50 kN (인스트론사 제조) Apparatus used: Instron 50 kN (manufactured by Instron)

도 16 에, 이 인장 강도 시험의 개략을 나타낸다. 도면 중 500 으로 나타내는 것이 상기 서술한 시험편이다. 이 시험편 (500) 에 대해 도면 중 화살표로 나타내는 방향으로 인장력이 가해지고, 인장 강도가 측정된다.Fig. 16 shows the outline of this tensile strength test. In the figure, reference numeral 500 is the test piece described above. A tensile force is applied to the test piece 500 in a direction indicated by an arrow in the figure, and the tensile strength is measured.

(굽힘 강성)(Bending stiffness)

굽힘 강성은, 시험편의 형상 이외에는, ISO178 에 준하여 이하의 조건으로 측정하였다.The bending stiffness was measured in accordance with ISO 178 under the following conditions except for the shape of the test piece.

성형품으로부터의 리브 부분 또는 평판 부분을 길이 80 mm, 폭 50 mm 로 장방형상으로 절단하고, 겉보기의 탄성률을 측정하였다.The rib portion or plate portion from the molded article was cut into a rectangular shape with a length of 80 mm and a width of 50 mm, and the apparent elastic modulus was measured.

여기서 겉보기의 탄성률이란, 탄성률 산출 시에 필요한 시험편의 단면적을, 리브 부분은 무시한 장방형으로 가정하여 산출한 강도이고, 리브를 포함하는 시험편은 리브 부분 이외의 두께와 폭을 측정하고, 그것을 단면적으로서 이용하여 탄성률을 산출하였다.Here, the apparent modulus of elasticity is a strength obtained by assuming that the cross-sectional area of the test piece required for calculating the modulus of elasticity is assumed to be a rectangular shape in which the rib portion is neglected, and the thickness and width of the test piece including the rib are measured and used as the cross- And the elastic modulus was calculated.

·시험 환경 : 23 ℃ 50 RH% · Test environment: 23 50 RH%

·시험 속도 : 1 mm/min Test speed: 1 mm / min

·스팬 간 : 32 mm · Span: 32 mm

·사용 기기 : 인스트론 50 kN (인스트론사 제조) Apparatus used: Instron 50 kN (manufactured by Instron)

·탄성률 산출 구간 : 변형 0.05 % - 0.25 % · Elastic modulus calculation section: strain 0.05% - 0.25%

도 17 에, 이 인장 강도 시험의 개략을 나타낸다. 도면 중 600 으로 나타내는 것이 상기 서술한 시험편이다. 이 시험편 (600) 에 대해, 지그 (601) 를 개재하여 화살표 방향으로 하중이 가해지고, 굽힘 강성이 측정된다.Fig. 17 shows the outline of this tensile strength test. The reference numeral 600 in the figure is the test piece described above. A load is applied to the test piece 600 in the direction of the arrow through the jig 601, and the bending rigidity is measured.

Figure pct00001
Figure pct00001

기둥 외측의 사각기둥의 저면 (a1 × b1) 및 선단면 (a2 × b2) 의 크기이다. 또, 원뿔대의 「저면 치수」란, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 원뿔대의 저면의 직경 (dbase) 과 상면의 직경 (dtop) 이다. 또, 리브의 「저면 치수」란, 리브의 근원의 두께 (T1) 이고, 「천면 (天面) 치수」란 리브의 선단면의 두께 (T3) 이다.(A 1 × b 1 ) and the size of the front end face (a 2 × b 2 ) of the quadrangular column at the outside of the column. 15, the diameter (d base ) of the bottom surface of the frusto-conical base and the diameter (d top ) of the top surface of the truncated cone, to be. The &quot; bottom dimension &quot; of the rib means the thickness (T 1 ) of the root of the rib, Is the thickness (T 3 ) of the front end face of the rib, to be.

<연속 강화 섬유의 높이가 5 % 이상인 영역의 저변에 대한 비율>&Lt; Ratio of the area of the continuous reinforcing fiber having a height of 5% or more to the bottom side &gt;

디지털 카메라에 의해 얻은 측면 투영 화상으로부터 연속 강화 섬유의 높이가 5 % 이상인 영역의 장변 방향의 길이를 구한 후, 리브의 경우는, 장변 방향의 저변의 길이에 대한 비율을 산출하고, 기둥상의 경우는, 저변의 길이 (전체 둘레) 에 대한 비율을 산출하였다.The length in the long side direction of the region where the height of the continuous reinforcing fiber is 5% or more is obtained from the side projected image obtained by the digital camera, and then the ratio of the rib to the length of the bottom side in the long side direction is calculated. , And the length of the base (total circumference).

<외관> <Appearance>

이하의 평가 기준에 의해, 외관을 평가하였다.The appearance was evaluated by the following evaluation criteria.

A : 쇼트 부분이 전혀 없고, 설계대로의 성형품이 얻어졌다.A: There was no shot part at all, and a molded article according to the design was obtained.

B : 쇼트 부분이 발생하였다.B: Shot part occurred.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1, 2, 3 및 4 는, 어느 돌기부에 있어서도, 연속 강화 섬유의 높이의 평균값이 5 % 이상이고, 쇼트 부분이 없고 외관은 양호하였다. 또, 돌기부 중의 연속 강화 섬유의 높이가 돌기부의 높이의 5 % 이상인 영역도, 돌기부의 저변의 20 % 이상이었다. 또한, 돌기부 중의 연속 강화 섬유가, 기판부의 연속 강화 섬유와 연속하고 있는 영역의 저변에 대한 영역도 20 % 이상이었다.As shown in Table 1, in Examples 1, 2, 3 and 4, the average value of the height of the continuous reinforcing fibers was 5% or more in any protruding portion, and there was no shot portion and appearance was good. The area where the height of the continuous reinforcing fibers in the projections was 5% or more of the height of the projections was 20% or more of the base of the projections. Also, the area of the continuous reinforcing fibers in the projections with respect to the base of the region where the continuous portion of the substrate portion was continuous with the continuous reinforcing fibers was 20% or more.

한편, 프리프레그를 사용하고 가스 빼기도 압입도 실시하지 않았던 비교예 2, 및 포백을 사용하고 가스 빼기도 압입도 실시하지 않았던 비교예 4 는 쇼트 부분이 발생하였다.On the other hand, in Comparative Example 2 in which the prepreg was used and neither the gas drawing nor the press-fitting was performed, and in Comparative Example 4 in which the fabric was used and neither the gas drawing nor the press fitting was performed, a shot portion occurred.

산업상 이용가능성Industrial availability

본 발명에 의하면, 각종 기계나 자동차 등의 구조 부품 등, 고레벨로의 기계적 물성이 요구되는 열가소성 수지 섬유 복합 성형품을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a thermoplastic resin fiber composite molded article requiring mechanical properties at high levels, such as structural parts of various machines and automobiles.

본 발명의 또 다른 압축 성형법에 의하면, 복잡 형상을 갖고, 고레벨로의 기계적 물성을 갖는 성형품이 얻어지므로, 이들 성형품은 각종 기계나 자동차 등의 구조 부품 등 또한 전자 기기, OA·가전 부품의 구조 부재나 케이싱 등에도 사용할 수 있다.According to another compression molding method of the present invention, a molded article having a complicated shape and having mechanical properties at a high level can be obtained. Therefore, these molded articles can be used for structural parts such as various machines and automobiles, It can also be used in casings and the like.

사용할 수 있는 자동차 부품예로는, 하기 부품이나 그 일부가 생각된다.Examples of automobile parts which can be used include the following parts and parts thereof.

구체적으로는, 스티어링축, 마운트, 선루프, 스텝, 루프 트림, 도어 트림, 트렁크, 부트 리드, 보닛, 시트 프레임, 시트 백, 리트랙터, 리터랙터 지지 브래킷, 클러치, 기어, 풀리, 캠, AG, 탄성 빔, 버퍼링, 램프, 리플렉터, 그레이징, 프론트 엔드 모듈, 백 도어 이너, 브레이크 페달, 핸들, 전장재, 흡음재, 도어 외장, 내장 패널, 인스트루먼트 패널, 리어 게이트, 천정 빔, 시트, 시트 프레임, 와이퍼 지주, EPS (Electric Power Steering), 소형 모터, 히트 싱크, ECU (Engine Control Unit) 박스, ECU 하우징, 스티어링 기어 박스 하우징, 플라스틱 하우징, EV (Electric Vehicle) 모터용 케이싱, 와이어 하네스, 차재 미터, 콤비네이션 스위치, 소형 모터, 스프링, 댐퍼, 휠, 휠 커버, 프레임, 서브 프레임, 사이드 프레임, 이륜 프레임, 연료 탱크, 오일 팬, 인테이크 매니폴드, 프로펠러 샤프트, 구동용 모터, 모노코크, 수소 탱크, 연료 전지의 전극, 패널, 플로어 패널, 외판 패널, 도어, 캐빈, 루프, 후드, 밸브, EGR (Exhaust Gas Recirculation) 밸브, 가변 밸브 타이밍 유닛, 커넥팅 로드, 실린더 보아, 멤버 (엔진 마운팅, 프론트 플로어 크로스, 풋 웰 크로스, 시트 크로스, 이너 사이드, 리어 크로스, 서스펜션, 필러 레인포스, 프론트 사이드, 프론트 패널, 어퍼, 대쉬 패널 크로스, 스티어링), 터널, 체결 인서트, 크래쉬 박스, 크래쉬 레일, 코루게이트, 루프 레일, 어퍼 바디, 사이드 레일, 블레이딩, 도어 서라운드 어셈블리, 에어백용 부재, 바디 필러, 대쉬투필러가싯, 서스펜션 타워, 범퍼, 바디 필러 로워, 프론트 바디 필러, 레인포스먼트 (인스트루먼트 패널, 레일, 루프, 프론트 바디 필러, 루프 레일, 루프 사이드 레일, 로커, 도어 벨트 라인, 프론트 플로어 언더, 프론트 바디 필러 어퍼, 프론트 바디 필러 로워, 센터 필러, 센터 필러 힌지, 도어 아웃사이드 패널), 사이드 아우터 패널, 프론트 도어 윈도우 프레임, MICS (Minimum Intrusion Cabin System) 벌크, 토크 박스, 라디에이터 서포트, 라디에이터 팬, 워터 펌프, 연료 펌프, 전자 제어 스로틀 바디, 엔진 제어 ECU, 스타터, 얼터네이터, 매니폴드, 트랜스미션, 클러치, 대쉬 패널, 대쉬 패널 인슐레이터 패드, 도어 사이드 임팩트 프로텍션 빔, 범퍼 빔, 도어 빔, 벌크 헤드, 아우터 패드, 이너 패드, 리어 시트 로드, 도어 패널, 도어 트림 보드 서브 어셈블리, 에너지 업소버 (범퍼, 충격 흡수), 충격 흡수체, 충격 흡수 가니시, 필러 가니시, 루프 사이드 이너 가니시, 크래시 박스, 수지 리브, 사이드 레일 프론트 스페이서, 사이드 레일 리어 스페이서, 시트 벨트 프리텐셔너, 에어백 센서, 암 (서스펜션, 로어, 후드 힌지), 서스펜션 링크, 충격 흡수 브래킷, 펜더 브래킷, 인버터 브래킷, 인버터 모듈, 후드 이너 패널, 후드 패널, 카울 루버, 카울 톱 아우터 프론트 패널, 카울 톱 아우터 패널, 플로어 사일렌서, 덤프 시트, 후드 인슐레이터, 펜더 사이드 패널 프로텍터, 카울 인슐레이터, 카울 톱 벤틸레이터 루퍼, 실리더 헤드 커버, 타이어 디플렉터, 펜더 서포트, 스트러트 타워 바, 미션 센터 터널, 플로어 터널, 라디에이터 코어 서포트, 러기지 패널, 러기지 플로어 등이다.Specifically, the steering shaft, the mount, the sunroof, the step, the roof trim, the door trim, the trunk, the boot reed, the bonnet, the seat frame, the seat back, the retractor, the retractor support bracket, , An elastic panel, an instrument panel, a rear gate, a ceiling beam, a seat, a seat frame, an elastic beam, a buffering lamp, a reflector, a grinding, a front end module, a back door inner, a brake pedal, , Wiper holder, EPS (Electric Power Steering), small motor, heat sink, ECU (Engine Control Unit) box, ECU housing, steering gearbox housing, plastic housing, casing for EV motor, wire harness, , Combination switch, small motor, spring, damper, wheel, wheel cover, frame, subframe, side frame, two-wheel frame, fuel tank, oil pan, intake manifold, propeller shaft A cylinder, a driving motor, a monocoque, a hydrogen tank, an electrode of a fuel cell, a panel, a floor panel, a shell panel, a door, a cabin, a roof, a hood, a valve, an exhaust gas recirculation Boa, members (Engine mounting, Front floor cross, Footwell cross, Seat cross, Inner side, Rear cross, Suspension, Filler Rainforth, Front side, Front panel, Upper, Dash panel cross, Steering) Bumper, body filler, front body filler, bumpers, crash bar, crash rail, corrugate, roof rail, upper body, side rail, blading, door surround assembly, airbag member, body filler, , Rain reinforcements (instrument panels, rails, loops, front body fillers, roof rails, roof side rails, rockers, door belt lines, Front filler upper, Front body filler lower, Center filler, Center filler hinge, Door out side panel), Side outer panel, Front door window frame, MICS (Minimum Intrusion Cabin System) Bulk, Talk box, Radiator support, Radiator Bumper Beam, Door Beam, Bulkhead, Fans, Water Pump, Fuel Pump, Electronic Control Throttle Body, Engine Control ECU, Starter, Alternator, Manifold, Transmission, Clutch, Dash Panel, Dash Panel Insulator Pad, Door Side Impact Protection Beam (Bumpers, shock absorbers), shock absorbers, shock absorbers, filler gauges, roofside inner garbage, crash boxes, door panels, door panels, door panels, door pads, Resin ribs, side rail front spacer, side rail spacer, seat belt pretensioner , Airbag sensor, arm (suspension, lower, hood), suspension link, shock absorber bracket, fender bracket, inverter bracket, inverter module, hood inner panel, hood panel, cowl louver, cowl top outer front panel, cowl top outer panel , Floor silencer, dump sheet, hood insulator, fender side panel protector, cow insulator, cowl top ventilator looper, cylinder head cover, tire deflector, fender support, strut tower bar, mission center tunnel, floor tunnel, radiator core support, Luggage panels, and rugby floors.

100, 200 : 금형
10, 20, 201 : 금형 부분
11, 21, 310, 320 : 제 1 부분
12, 22 : 제 2 부분
13, 23, 313, 323 : 제 1 온도 조절 수단 (냉각 매체 통로)
14, 24 : 제 2 온도 조절 수단 (봉상 카트리지 히터)
15, 25 : 단열판
16, 26 : 캐비티면과는 반대 측의 면
30 : 캐비티
31, 32 : 캐비티면
33 : 경로
40 : 스프링
50 : 시일용 패킹
60 : 진공 라인
70 : 포백
71, 78, 400, 440 : 성형품
72 : 하이브리드 성형품
77 : 프리프레그
80 : 사출 성형기
90 : 러너부
L0 : 캐비티면으로부터 제 1 온도 조절 수단까지의 거리
L1 : 캐비티면으로부터 캐비티면과는 반대 측의 면까지의 거리
L2 : 제 1 온도 조절 수단으로부터 제 2 온도 조절 수단까지의 거리
V0 : 금형 부분의 체적
V(I) : 제 1 부분의 체적
V(II) : 제 2 부분의 체적
170 : 연속 강화 섬유
401, 402 : 구멍
403, 405, 407 : 리브
409, 410 : 보스
411, 412 : 원뿔대
413 : 사각뿔
414, 415 : 사각기둥
420 : 기판부
420a : 기판부의 표면
h : 돌기부의 높이
hf : 연속 강화 섬유의 높이
Lr : 리브의 장변 방향의 저변의 길이
L : 저변의 길이
La : 연속 강화 섬유의 높이가 돌기부의 높이의 5 % 이상인 영역의 길이
Lb : 돌기부 중의 연속 강화 섬유가 기판부의 연속 강화 섬유와 연속하고 있는 영역의 길이
T1 : 돌기부의 근원의 두께
T2 : 기판부의 두께
T3 : 돌기부의 선단면의 두께
100, 200: mold
10, 20, 201: mold part
11, 21, 310, 320: first part
12, 22: second part
13, 23, 313, 323: first temperature control means (cooling medium passage)
14, 24: second temperature regulating means (stick-shaped cartridge heater)
15, 25:
16, 26: a face opposite to the cavity face
30: cavity
31, 32: Cavity face
33: Path
40: spring
50: Seal packing
60: vacuum line
70: fabric
71, 78, 400, 440: molded article
72: Hybrid molded article
77: prepreg
80: Injection molding machine
90: Runner part
L0: distance from the cavity surface to the first temperature control means
L1: Distance from the cavity surface to the surface opposite to the cavity surface
L2: distance from the first temperature control means to the second temperature control means
V0: Volume of mold part
V (I): Volume of the first part
V (II): Volume of the second part
170: Continuous reinforcing fiber
401, 402: hole
403, 405, 407: ribs
409, 410: Boss
411, 412:
413:
414, 415: Square pillar
420:
420a: surface of the substrate portion
h: Height of protrusion
h f : height of continuous reinforcing fiber
L r : length of the bottom side of the rib in the long side direction
L: Length of bottom side
L a : the length of the region where the height of the continuous reinforcing fiber is 5% or more of the height of the projection
L b : length of the region where the continuous reinforcing fibers in the projections are continuous with the continuous reinforcing fibers of the substrate portion
T 1 : Thickness of the root of the projection
T 2 : thickness of the substrate portion
T 3 : Thickness of the front end face of the projection

Claims (16)

연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를 포함하는 성형품으로서,
그 성형품이, 기판부와 돌기부를 갖고,
그 돌기부 중 및 상기 기판부 중에 상기 연속 강화 섬유가 존재하고,
그 돌기부 중의 그 연속 강화 섬유의 높이의 평균값이 그 돌기부의 높이의 5 % 이상인, 성형품.
A molded article comprising a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material comprising continuous reinforcing fibers and a thermoplastic resin,
Wherein the molded article has a substrate portion and a projection portion,
Wherein the continuous reinforcing fibers are present in the projecting portion and the substrate portion,
And the average value of the height of the continuous reinforcing fibers in the protrusions is 5% or more of the height of the protrusions.
제 1 항에 있어서,
상기 돌기부 중의 상기 연속 강화 섬유의 높이가 상기 돌기부의 높이의 5 % 이상인 영역이, 상기 돌기부의 저변의 20 % 이상인, 성형품.
The method according to claim 1,
Wherein the area of the protruding portion where the height of the continuous reinforcing fiber is 5% or more of the height of the protruding portion is 20% or more of the base of the protruding portion.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 돌기부 중의 상기 연속 강화 섬유가, 상기 기판부 중의 상기 연속 강화 섬유와 연속하고 있는, 성형품.
3. The method according to claim 1 or 2,
And the continuous reinforcing fibers in the protrusions are continuous with the continuous reinforcing fibers in the substrate portion.
제 3 항에 있어서,
상기 돌기부의 저변에 있어서, 상기 기판부와 연속하고 있는 상기 돌기부 중의 상기 연속 강화 섬유가 차지하는 영역이, 그 저변의 20 % 이상인, 성형품.
The method of claim 3,
Wherein the area occupied by the continuous reinforcing fibers in the protrusions continuing to the substrate portion at the base of the protrusions is 20% or more of the base of the protrusions.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌기부의 높이가 상기 기판부의 두께보다 크고, 또한 상기 연속 강화 섬유의 높이의 평균값이 상기 기판부의 두께 이상인, 성형품.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the height of the protrusions is greater than the thickness of the substrate portion, and the average value of the heights of the continuous reinforcing fibers is greater than or equal to the thickness of the substrate portion.
제 5 항에 있어서,
상기 돌기부의 높이가 상기 기판부의 두께의 3 배 이상인, 성형품.
6. The method of claim 5,
And the height of the protruding portion is three times or more the thickness of the substrate portion.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌기물 중의 수지와 기판부의 수지가 동일한, 성형품.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the resin in the protrusions and the resin in the substrate portion are the same.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌기물의 높이를 100 % 로 했을 때의 상부 10 % 의 높이의 연속 섬유의 밀도 Vf 가 10 % 이하인 것을 특징으로 하는 성형품.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the density Vf of the continuous fibers at the height of the upper 10% when the height of the projections is 100% is 10% or less.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌기물의 높이를 100 % 로 했을 때의 하부 10 % 의 높이의 연속 섬유의 밀도 Vf 가 30 % 이상인 것을 특징으로 하는 성형품.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
And the density Vf of the continuous fibers having a height of the lower 10% when the height of the projections is 100% is 30% or more.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌기부의 높이가 상기 기판부의 두께의 2 배 이상이고, 또한 상기 돌기부의 근원의 두께가 상기 기판부의 두께 이하인, 성형품.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Wherein a height of the protrusion is at least twice the thickness of the substrate portion, and a thickness of a root of the protrusion is equal to or less than a thickness of the substrate portion.
제 10 항에 있어서,
상기 돌기부의 높이가, 상기 기판부의 두께의 3 배 이상인, 성형품.
11. The method of claim 10,
And the height of the protruding portion is three times or more the thickness of the substrate portion.
연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를, 압축 성형하여, 기판부와 돌기부를 갖는 성형품을 얻는 압축 성형법으로서,
상기 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를, 금형에 삽입하고, 압축하면서 상기 금형을 상기 열가소성 수지의 유리 전이 온도 이상 또는 융점 이상으로 가열하여 부형하고, 이어서 상기 금형을 상기 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -10 ℃ 이하 또는 융점 -10 ℃ 이하로 냉각하여 상기 열가소성 수지를 고화하는 압축 성형 공정과,
그 압축 성형 공정 중, 상기 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료로부터 발생한 상기 금형 내의 가스 성분을, 상기 금형 밖으로 방출하는 공정을 구비하는, 압축 성형법.
A compression molding method for compression molding a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material comprising continuous reinforcing fibers and a thermoplastic resin to obtain a molded article having a base portion and a projection portion,
Inserting the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material into a mold and heating the mold to a temperature not lower than or equal to the glass transition temperature of the thermoplastic resin while compressing the thermoplastic resin, compressing the mold to a glass transition temperature of -10 Lt; 0 &gt; C or less or a melting point -10 &lt; 0 &gt; C or lower to solidify the thermoplastic resin,
And a step of releasing the gas component in the mold generated from the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material out of the mold during the compression molding process.
연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 열가소성 수지 복합 재료를, 압축 성형하여, 기판부와 돌기부를 갖는 성형품을 얻는 압축 성형법으로서,
상기 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료를 금형에 삽입할 때에, 그 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료의 적어도 일부를 상기 금형의 상기 돌기부에 대응하는 오목부에 삽입하고, 압축하면서 상기 금형을 상기 열가소성 수지의 유리 전이 온도 이상 또는 융점 이상으로 가열하여 부형하고, 이어서 상기 금형을 상기 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -10 ℃ 이하 또는 융점 -10 ℃ 이하로 냉각하여 상기 열가소성 수지를 고화하는, 압축 성형법.
A compression molding method for compression molding a thermoplastic resin composite material comprising continuous reinforcing fibers and a thermoplastic resin to obtain a molded article having a base portion and a projection portion,
At least a part of the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin composite material is inserted into the recessed portion corresponding to the protruding portion of the metal mold and the metal mold is pressed into the recessed portion of the thermoplastic resin And the mold is cooled to a glass transition temperature of -10 占 폚 or lower or a melting point -10 占 폚 or lower of the thermoplastic resin to solidify the thermoplastic resin.
연속 강화 섬유와 열가소성 수지로 이루어지는 프리프레그를, 압축 성형하여 기판부 및 돌기부를 갖는 성형품을 얻는 압축 성형법으로서,
상기 프리프레그를 상기 열가소성 수지의 유리 전이 온도 이상 또는 융점 이상으로 예비 가열하여 연화시키고,
그 연화한 프리프레그를 금형에 삽입하고,
상기 금형을 상기 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -80 ℃ 이상 또는 융점 -80 ℃ 이상으로 가열하여, 상기 프리프레그를 부형하고, 이어서 상기 금형을 상기 열가소성 수지의 유리 전이 온도 -10 ℃ 이하 또는 융점 -10 ℃ 이하로 냉각하여 상기 열가소성 수지를 고화하는, 압축 성형법.
A compression molding method for producing a molded article having a base portion and a projection portion by compression molding a prepreg made of a continuous reinforcing fiber and a thermoplastic resin,
The prepreg is preliminarily heated to a temperature not lower than the glass transition temperature of the thermoplastic resin or above the melting point to soften the prepreg,
The soft prepreg is inserted into the mold,
The mold is heated to a glass transition temperature of -80 占 폚 or higher or a melting point -80 占 폚 or higher of the thermoplastic resin to form the prepreg and then the mold is heated to a glass transition temperature of -10 占 폚 or lower or a melting point- C or lower to solidify the thermoplastic resin.
제 10 항에 있어서,
상기 성형품의 상기 돌기부의 높이가, 그 성형품의 상기 기판부의 두께의 2 배 이상이고, 또한 상기 돌기부의 근원의 두께가 상기 기판부의 두께 이하인, 압축 성형법.
11. The method of claim 10,
Wherein a height of the protrusion of the molded article is at least twice the thickness of the substrate portion of the molded article and a thickness of a root of the protrusion is not more than a thickness of the substrate portion.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 연속 섬유 강화 열가소성 수지 복합 재료로서, 그 복합 재료의 적어도 일부의 절단면에 있어서의 열가소성 수지의 적어도 일부가 용융 고화하여 이루어지고, 그 용융 고화하여 있는 열가소성 수지의 분자량이 상기 열가소성 수지의 분자량의 20 % 이상인 복합 재료를 사용하는, 압축 성형법.
The method according to claim 12 or 13,
Wherein at least a part of the thermoplastic resin on the cut surface of at least a part of the composite material is melted and solidified, and the molecular weight of the thermoplastic resin which is solidified by melting is 20 %, &Lt; / RTI &gt;
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