WO2018158882A1 - 炭素繊維強化樹脂成形体及び該炭素繊維強化樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

炭素繊維強化樹脂成形体及び該炭素繊維強化樹脂成形体の製造方法 Download PDF

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崇 小田
諸星　勝己
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a carbon fiber reinforced resin molded body and a method for producing the carbon fiber reinforced resin molded body, and more particularly, a three-dimensional shape or a complicated shape for reinforcement such as ribs and bosses for improving rigidity can be easily obtained.
  • TECHNICAL FIELD The present invention relates to a carbon fiber reinforced resin molded body that can be formed and a method for producing the carbon fiber reinforced resin molded body.
  • CFRP Carbon fiber reinforced resin moldings
  • CFRP production method an autoclave method and a resin transfer molding (RTM) method are known. These production methods use a sheet of carbon fiber woven fabric or nonwoven fabric, and the carbon fiber sheet. Since it is difficult to be stretched and molded, man-hours and time are required, and it is difficult to reduce the cost of CFRP.
  • RTM resin transfer molding
  • Patent Document 1 discloses a vehicle structural member in which a rib is provided on one surface of a fiber-reinforced resin plate member to improve rigidity. And sheet-like fiber reinforced resin is pressed using the lower mold
  • the vehicle structural member described in Patent Document 1 is configured to locally increase the press pressure in the vicinity of the rib forming concave portion by the upper mold convex portion and push the fiber reinforced resin into the rib forming concave portion to form a rib.
  • the vehicle structural member of fiber reinforced resin can be formed by press molding, the workability is improved as compared with the autoclave method and the resin transfer molding (RTM) method.
  • the height of the convex portion of the upper mold that is, the indentation depth cannot be larger than 1 ⁇ 2 of the thickness of the plate member, and in addition, the same length Therefore, the height and shape of ribs and the like for improving the strength of the fiber reinforced resin member are limited, and it is difficult to sufficiently improve the rigidity and strength.
  • the present invention has been made in view of such problems of the prior art.
  • the object of the present invention is to easily form a three-dimensional reinforcing shape such as a rib or a boss or a complicated shape, and to have high strength.
  • An object of the present invention is to provide a carbon fiber reinforced resin molded article.
  • the present invention is to provide a method for producing a carbon fiber reinforced resin molded body which has a high degree of design freedom and can form a three-dimensional reinforcing shape such as a rib or boss or a complicated shape with good workability.
  • the present inventor has used a kneading material having high fluidity in a region having a three-dimensional complex shape, and has a substantially flat region without large ribs or bosses. It has been found that by using a kneading material having low fluidity, a carbon fiber reinforced resin molded article having high rigidity and strength as a whole can be produced with good workability, and the present invention has been completed.
  • the carbon fiber reinforced resin molded product of the present invention is derived from a kneaded material of thermoplastic resin and carbon fiber. And at least having a three-dimensional complex shape region and a substantially flat region in the outer direction, The kneading material having the substantially flat region is lower in fluidity at a predetermined temperature than the kneading material having the three-dimensional complex shape region.
  • the manufacturing method of the carbon fiber reinforced resin molding of this invention is a manufacturing method of the carbon fiber reinforced resin molding containing a thermoplastic resin and carbon fiber. And it has the process of arranging a plurality of kneading materials containing thermoplastic resin and carbon fiber and having different fluidity at a predetermined temperature in a mold and press molding,
  • the mold has a three-dimensional complex shape region and a substantially flat region in the in-plane direction,
  • the fluidity of the kneading material disposed in the three-dimensional complex shape region is lower than the fluidity of the kneading material disposed in the substantially flat region.
  • a kneading material having high fluidity is used in a region having a three-dimensional complicated shape, and a kneading material having low fluidity is used in a substantially flat region without a large rib or boss.
  • a high-strength carbon fiber reinforced resin molded product with high production efficiency can be provided.
  • a kneading material having high fluidity is used in a region having a three-dimensional complicated shape, and a kneading material having low fluidity is used in a substantially flat region without a large rib or boss. Therefore, it is possible to provide a method for producing a carbon fiber reinforced resin molded body having a high degree of freedom in designing a three-dimensional reinforcing shape and a complicated shape and high production efficiency.
  • the carbon fiber reinforced resin molded product of the present invention will be described in detail.
  • the carbon fiber reinforced resin molded product has a three-dimensional complex shape region and a substantially flat region in the outer direction.
  • the carbon fiber reinforced resin in the three-dimensional complex shape region is derived from a kneaded material having high fluidity, and the carbon fiber reinforced resin in the substantially flat region is a compound having a lower fluidity than the kneaded material in the three-dimensional complex shape region. It comes from.
  • the “outside direction” refers to the in-plane direction of the outer surface of the carbon fiber reinforced resin molded body, and does not refer to the thickness direction of the carbon fiber reinforced resin molded body.
  • “having a three-dimensional complex shape region and a substantially flat region” means having two or more regions that are relatively different in ease of filling the kneaded material, and having a specific shape. It does not mean having an area to have.
  • the "three-dimensional complex shape region” refers to, for example, the entire region where a three-dimensional reinforcing shape such as a rib or boss, or a complicated shape with a sudden change in thickness, such as an uneven thickness portion, is present, It does not mean only reinforcing shapes or complex shapes.
  • the “substantially flat region” means, for example, a region that does not have the above-mentioned reinforcing shape or complicated shape and has no sudden change in shape, and has a range that does not affect not only the flat plate but also the curved surface and formability. You may have a small unevenness
  • the carbon fiber reinforced resin molded product of the present invention can be produced by the Long Fiber Thermoplastic Direct inline Compound (LFT-D) method.
  • LFT-D Long Fiber Thermoplastic Direct inline Compound
  • the LFT-D method press-molds a kneaded product of raw carbon fiber and thermoplastic resin without producing an intermediate substrate such as a prepreg or preform. Since this is a simple construction method that can be molded, the cost of CFRP can be reduced.
  • the above compound contains a thermoplastic resin and carbon fiber, and in addition to the carbon fiber itself having a high thermal conductivity, the carbon fiber has a long fiber length, so that it can be easily cooled. It has a unique property that the fluidity is lowered before being placed on a mold and pressed.
  • a plurality of compounds having different fluidity at a predetermined temperature are used, and a fluid compound suitable for the molding area is arranged according to the complexity of the shape of the molding area, i.e., difficulty in molding the molding area. Press-mold.
  • the compound containing the thermoplastic resin and the reinforcing fiber in the three-dimensional complex shape region is easy to flow.
  • a large CFRP having an outer area of 0.3 m 2 to 5 m 2 is molded without defects.
  • a lightweight CFRP with improved rigidity and strength can be obtained by imparting a structural shape and physical properties of the carbon fiber reinforced resin material.
  • the compounds having different fluidity are not laminated, and are arranged in the outer direction of the carbon fiber reinforced resin molded body on the mold so as not to overlap with each other and are press-molded.
  • the elastic modulus and shrinkage ratio differ in the thickness direction of the CFRP, so that warpage and distortion are likely to occur, and the dimensional accuracy decreases.
  • the dimensional accuracy is improved without changing the elastic modulus and shrinkage in the thickness direction.
  • the thickness of the CFRP can be continuously changed depending on the shape of the mold. In other words, there is no need to weld multiple metal plates like metal materials, the parts that require high strength by a single press are thick, and the parts that do not require high strength can be made thin. CFRP that is compatible with crystallization can be obtained.
  • the CFRP of the present invention can replace a large member conventionally formed of a metal material.
  • a framework of an automobile part such as a roof, a floor panel, a front bulkhead (firewall), a rear seat back, and the like. It can be preferably applied to members.
  • the fluidity of the compound can be adjusted by the fiber length of the carbon fiber, the fiber content of the carbon fiber and the thermoplastic resin contained in the compound, but it is preferable to adjust the fluidity of the compound by the fiber length of the carbon fiber.
  • CFRP When CFRP is used as an alternative member for a metal material such as steel, high rigidity and strength are required.
  • the fiber content of the carbon fiber has a great influence on the CFRP rigidity and strength. If the fiber content of the carbon fiber is decreased, the rigidity and strength are remarkably reduced. Therefore, the fiber content of the carbon fiber cannot be changed greatly, and the practical fiber content of CFRP is in the range of 50 to 60% by weight. Therefore, the fluidity of the compound is increased depending on the fiber content of the carbon fiber. It is difficult to change.
  • the viscosity of the thermoplastic resin has a small effect on the fluidity of the compound.
  • a thermoplastic resin with a very low viscosity only the thermoplastic resin flows in the press, leaving heavy carbon fibers behind.
  • the concentration of the carbon fiber in the molded product varies.
  • the compound becomes soft and easily drops during conveyance, so that workability is lowered.
  • the molecular weight of the thermoplastic resin is too low, the general physical properties of the compound will decrease, so it is difficult to greatly change the fluidity of the compound depending on the molecular weight and molecular structure of the thermoplastic resin.
  • the fiber length of the carbon fiber in the three-dimensional complex shape region is shorter than the fiber length of the carbon fiber in the flat plate region, the compound in the three-dimensional complex shape region also flows easily, and the reinforcing fiber is uniform throughout the molded product.
  • the strength of the three-dimensional complex shape region can be set to a desired strength.
  • the average fiber length of the carbon fiber in the three-dimensional complex shape region is shorter than the average fiber length of the carbon fiber in the substantially flat region, and there is no particular limitation as long as the three-dimensional complex shape region of the carbon fiber reinforced resin molded product can be formed. It is preferable to satisfy the following formula (1). 0.5 (mm) ⁇ average fiber length (mm) ⁇ 50 (mm) / aspect ratio (1) However, in the formula (1), the aspect ratio is rib height (mm) / rib thickness (mm) or boss height (mm) / boss diameter (mm) formed on the carbon fiber reinforced resin molded body, It represents more than 1 and 50 or less.
  • the thickness of the rib or boss refers to the thickness of the inlet of the recess of the mold for molding the rib or boss, that is, the thickness of the opening, and the height of the rib or boss refers to the depth of the recess of the mold.
  • CFRP having high rigidity and strength can be produced, and practically by 50 (mm) / aspect ratio or less.
  • the compound can be filled into the concave portion of the mold with a pressing pressure, specifically, 5 MPa to 10 MPa.
  • the average fiber length of the carbon fibers in the substantially flat region is preferably 3 mm or more, and more preferably 10 mm or more. By being 3 mm or more, a carbon fiber reinforced resin molded product having high rigidity and strength can be produced.
  • the upper limit of the average fiber length of the carbon fibers in the substantially flat region is not particularly limited as long as the substantially flat region of the carbon fiber reinforced resin molded article can be formed, but the practical upper limit is about 100 mm.
  • the average fiber length of the carbon fibers can be adjusted by the kneading time at the time of compound preparation, the rotational speed of the screw, and the like.
  • continuous carbon fibers wound around a bobbin are continuously introduced into a biaxial extrusion kneader in which a thermoplastic resin is melt-mixed while being unwound from the bobbin.
  • a compound containing carbon fibers having a desired length can be continuously produced by cutting the carbon fibers to an appropriate length by the shearing force of the screw while kneading with the thermoplastic resin and extruding from the kneader.
  • Examples of the carbon fiber include polyacrylonitrile (PAN) -based carbon fiber, petroleum / coal pitch-based carbon fiber, rayon-based carbon fiber, vapor-grown carbon fiber, and the like, and these are one type or two or more types. Can be used in combination.
  • PAN polyacrylonitrile
  • thermoplastic resin examples include nylon, thermoplastic polyamide resin, polyolefin resin, polystyrene resin, thermoplastic polyester resin, polyacetal resin (polyoxymethylene resin), polycarbonate resin, (meth) acrylic resin, polyarylate resin, polyphenylene.
  • examples thereof include ether resins, polyether nitrile resins, phenoxy resins, polyphenylene sulfide resins, polysulfone resins, polyketone resins, polyether ketone resins, thermoplastic urethane resins, fluorine resins, and thermoplastic polybenzimidazole resins.
  • thermoplastic resin constituting the three-dimensional complex shape region and the thermoplastic resin constituting the substantially flat plate region have the same resin type. Since the resin type is the same, there is no interface between a part derived from a compound with high fluidity and a part derived from a compound with low fluidity, and a highly rigid CFRP with a continuous thermoplastic resin can be molded. .
  • thermoplastic resin nylon 6
  • carbon fiber were melt-kneaded by a biaxial extrusion kneader to obtain a high fluidized compound A containing 50% by weight of carbon fiber having a weight average fiber length of 6.5 mm.
  • the Young's modulus (E) when the high fluidized compound A was solidified by cooling was 15 GPa.
  • the high physical property compound B which contains 60 weight% of carbon fibers whose weight average fiber length is 15 mm was obtained by changing the kneading conditions and the supply amount of carbon fibers.
  • the Young's modulus (E) was 32 GPa.
  • FIG. 1 is a perspective view seen from the front side (passenger side) of the vehicle floor panel
  • FIG. 2 is a perspective view seen from the back side of the vehicle floor panel. 1 and 2, the shaded area is the three-dimensional complex shape area 1, the white area is the substantially flat area 2, 11 is a rib, and 12 is an uneven thickness portion.
  • the ribs of this vehicle floor panel had a height of 10 mm, a thickness of 2 mm, and an aspect ratio of 5.
  • Example 1 The high fluid compound A and the high physical property compound B were arranged as shown in Table 1 and pressed to produce a vehicle floor panel.
  • Example 1 The vehicle floor panels of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 are cut as shown in FIG. 3, and the two sides are fixed, and a load of 150 kg is applied to the position indicated by the arrow in FIG. The amount of bending was measured. The evaluation results are shown in Table 1.
  • the carbon fiber reinforced resin molded article of the present invention can form a structural shape such as ribs and bosses without any defects, and can also use carbon fiber reinforced resin having high physical properties, so that it has high rigidity. I understand that.

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Abstract

本発明の炭素繊維強化樹脂成形体は、熱可塑性樹脂と炭素繊維との混練材に由来するものである。　そして、少なくとも、その外形方向に立体複雑形状領域と略平板状領域とを有し、　上記混練材の所定温度における流動性を、上記立体複雑形状領域を形成した混練材よりも上記略平板状領域を形成した混練材が低くしており、リブやボス等において欠陥が生じ難く、安価で高強度の炭素繊維強化樹脂成形体を提供することができる。

Description

炭素繊維強化樹脂成形体及び該炭素繊維強化樹脂成形体の製造方法
　本発明は、炭素繊維強化樹脂成形体及び該炭素繊維強化樹脂成形体の製造方法に係り、更に詳細には、剛性を向上させるリブやボス等、補強のための立体形状や複雑な形状を容易に形成できる炭素繊維強化樹脂成形体及び該炭素繊維強化樹脂成形体の製造方法に関する。
　炭素繊維強化樹脂成形体（以下、ＣＦＲＰということがある。）は、鋼材等の金属材料と比較して比剛性、比強度に優れた画期的な軽量材であるが、汎用材としては製造コストが高く使用し難いため、ＣＦＲＰの低価格化が切望されている。
　上記ＣＦＲＰの製造方法としては、オートクレーブ法やレジントランスファーモールディング（ＲＴＭ）法が知られているが、これらの製法は炭素繊維の織布や不織布等のシートを用いるものであり、上記炭素繊維のシートは伸縮し難く成形が困難であるため、工数・時間を要しＣＦＲＰの低価格化が困難である。
　ＣＦＲＰに用いる炭素繊維を短くすることで成形性・作業性が向上し、コストを低減することが可能である。しかし、射出成形可能な短い強化繊維では、リブやボス等の立体的な補強形状により補強しても材料自体の強度が弱く充分な強度を得ることが困難である。
　特許文献１の日本国特開２０１５－２３１８３６号公報には、繊維強化樹脂の板状部材の一方の面にリブを設けて剛性を向上させた車両構造部材が開示されている。
　そして、リブ形成用凹部を有する下型と上記リブ形成用凹部に対応する箇所に凸部を有する上型とを用いてシート状の繊維強化樹脂をプレスし、上型の凸部によってリブ形成用凹部内に繊維強化樹脂を押し込むことで、上記リブ形成用凹部内に繊維強化樹脂が充填されてリブを形成でき、作業性を向上できる旨が記載されている。
日本国特開２０１５－２３１８３６号公報
　特許文献１に記載の車両構造部材は、上型の凸部によってリブ形成用凹部付近のプレス圧を局所的に高め、上記リブ形成用凹部内に繊維強化樹脂を押し込んでリブを形成するものであり、プレス成形で繊維強化樹脂の車両構造部材を形成できるため、上記オートクレーブ法やレジントランスファーモールディング（ＲＴＭ）法よりも作業性が向上する。
　しかしながら、特許文献１に記載の車両構造部材は、上型の凸部の高さ、すなわち、押し込み深さを板状部材の厚さの１／２よりも大きくできず、加えて、同じ長さの強化繊維を用いているため、繊維強化樹脂部材の強度を向上させるためのリブ等の高さや形状が制限されて、剛性や強度を充分向上させることが困難である。
　本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リブやボス等の立体的な補強形状や複雑な形状を容易に形成でき、高強度の炭素繊維強化樹脂成形体を提供することにある。
　また、本発明は、形状の設計自由度が高く、リブやボス等の立体的な補強形状や複雑な形状を作業性よく形成できる炭素繊維強化樹脂成形体の製造方法を提供することにある。
　本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、立体的な複雑な形状を有する領域に流動性が高い混練材を用い、大きなリブやボス等がなく略平板状の領域に流動性が低い混練材を用いることにより、全体として剛性や強度が高い炭素繊維強化樹脂成形体を作業性よく製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　即ち、本発明の炭素繊維強化樹脂成形体は、熱可塑性樹脂と炭素繊維との混練材に由来するものである。
　そして、少なくとも、その外形方向に立体複雑形状領域と略平板状領域とを有し、
　上記混練材の所定温度における流動性が、上記立体複雑形状領域を形成した混練材よりも上記略平板状領域を形成した混練材が低いことを特徴とする。
　また、本発明の炭素繊維強化樹脂成形体の製造方法は、熱可塑性樹脂と炭素繊維とを含む炭素繊維強化樹脂成形体の製造方法である。
　そして、熱可塑性樹脂と炭素繊維とを含み所定温度における流動性が異なる複数の混練材を金型に配置しプレス成形する工程を有し、
　上記金型が、面内方向に立体複雑形状領域と略平板状領域とを有し、
　上記立体複雑形状領域に配置する混練材の流動性が、上記略平板状領域に配置する混練材の流動性よりも低いことを特徴とする。
　本発明によれば、立体的な複雑な形状を有する領域に流動性が高い混練材を用い、大きなリブやボス等がなく略平板状の領域に流動性が低い混練材を用いることとしたため、生産効率が高い高強度の炭素繊維強化樹脂成形体を提供することができる。
　また、本発明によれば、立体的な複雑な形状を有する領域に流動性が高い混練材を用い、大きなリブやボス等がなく略平板状の領域に流動性が低い混練材を用いることとしたため、立体的な補強形状や複雑な形状の設計自由度が高く、且つ生産効率が高い炭素繊維強化樹脂成形体の製造方法を提供することができる。
実施例で作製した車両用フロアパネルの表側の斜視図である。 実施例で作製した車両用フロアパネルの裏側の斜視図である。 車両用フロアパネルの剛性を評価した状態を説明する図である。
　本発明の炭素繊維強化樹脂成形体について詳細に説明する。
　上記炭素繊維強化樹脂成形体は、その外形方向に立体複雑形状領域と略平板状領域とを有する。
　そして、上記立体複雑形状領域の炭素繊維強化樹脂が流動性の高い混練材に由来し、上記略平板状領域の炭素繊維強化樹脂が上記立体複雑形状領域の混練材よりも流動性が低いコンパウンドに由来するものである。
　本発明において「外形方向」とは、炭素繊維強化樹脂成形体の外形表面の面内方向をいい、炭素繊維強化樹脂成形体の厚さ方向をいうものではない。
　また、本発明において「立体複雑形状領域と略平板状領域とを有する」とは、相対的に混練材の充填し易さが異なる２以上の領域を有することを意味し、ある特定の形状を有する領域を有することを意味しない。
　上記「立体複雑形状領域」としては、例えば、リブやボス等の立体的な補強形状や、偏肉部等の急激に厚さが変化する複雑な形状がまとまって存在する領域全体をいい、上記補強形状や複雑な形状のみをいうものではない。
　また、上記「略平板状領域」としては、例えば、上記補強形状や複雑な形状がなく、形状が急激な変化がない領域をいい、平板のみではなく曲面や成形性に影響を与えない範囲の小さな凹凸を有していてもよい。
　本発明の炭素繊維強化樹脂成形体は、Ｌｏｎｇ　Ｆｉｂｅｒ　Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ　Ｄｉｒｅｃｔ　ｉｎｌｉｎｅ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ（ＬＦＴ－Ｄ）法により作製できる。
　上記ＬＦＴ－Ｄ法は、熱可塑性樹脂と共に炭素繊維を混練機に投入し、熱可塑性樹脂を溶融混練しながらスクリューのせん断力により炭素繊維を適度な長さに切ったＬＦＴ－Ｄ混練材（熱可塑性樹脂と炭素繊維の複合材、以下「コンパウンド」ということがある。）を作る。そして、このコンパウンドが冷めないうちにプレス成形することで、成形品を得る工法である。
　このように、ＬＦＴ－Ｄ法は、従来の代表的なＣＦＲＰ工法とは異なり、プリプレグやプリフォームといった中間基材を作製することなく、原料の炭素繊維と熱可塑性樹脂との混練物をプレス成形することで成形できるシンプルな工法であるため、ＣＦＲＰのコストを下げることができる。
　しかし、上記コンパウンドは、熱可塑性樹脂と炭素繊維とを含むものであり、炭素繊維自体が熱伝導性の高いものであるのに加えて、上記炭素繊維の繊維長が長いものであるため、冷え易く金型上に配置しプレスするまでに流動性が低下してしまうという特有の性質を有する。
　したがって、プレスによってコンパウンドを金型の隅々まで流動させ充填することが困難であり、特にリブ等を形成する凹部等、局所的にプレス圧がかかり難い箇所には上記コンパウンドが充填され難い。特に、大型のＣＦＲＰを成形する際は金型を加熱したとしてもコンパウンドが冷えて流動性が低下し易く、欠陥が生じ易い。
　本発明においては、所定温度における流動性が異なる複数のコンパウンドを用い、成形領域の形状の複雑さ、すなわち、成形領域の成形の困難性に応じてその領域に適した流動性のコンパウンドを配置してプレス成形する。
　つまり、プレス圧がかかり難くコンパウンドが充填され難い複雑な形状の領域を流動性が高いコンパウンドで形成することで、薄く高いリブ等、充填され難く成形が困難な形状であっても容易に成形することができ、形状設計の自由度が高い。
　また、その他のプレス圧がかかり易くコンパウンドが充填され易い領域には、成形性よりも材料の物性を優先して流動性が低いコンパウンドを用いて成形する。
　したがって、本発明においては、立体複雑形状領域の熱可塑性樹脂と強化繊維を含有するコンパウンドが流動し易く、例えば、外形面積が０．３ｍ２～５ｍ２の大型のＣＦＲＰであっても欠陥なく成形が可能であり、構造形状の付与と炭素繊維強化樹脂材料の物性とにより、剛性や強度を向上させた軽量なＣＦＲＰを得ることができる。
　本発明においては、上記流動性が異なるコンパウンドは積層せず、流動性が異なるコンパウンド同士が重ならないように金型上の炭素繊維強化樹脂成形体の外形方向に並べて配置し、プレス成形する。
　流動性が異なるコンパウンドを積層してプレス成形するとＣＦＲＰの厚さ方向で弾性率や収縮率が異なってしまい、そりやゆがみ等が生じ易く、寸法精度が低下する。しかし、流動性が異なるコンパウンド同士を重ねずに金型上に並べて配置することで厚さ方向の弾性率・収縮率が変化せずに寸法精度が向上する。
　さらに、本発明によれば、金型の形状によってＣＦＲＰの厚さを連続的に変化させることができる。つまり、金属材料のように金属板を複数枚溶接する必要がなく、一回のプレスによって高い強度が必要とされる部位は厚く、高い強度が不要な部位は薄くすることができ、強度と軽量化とが両立されたＣＦＲＰを得ることができる。
　したがって、本発明のＣＦＲＰは、従来、金属材料で形成されていた大型の部材を代替することができ、例えば、ルーフ、フロアパネル、フロントバルクヘッド（ファイヤーウォール）、リアシートバック等の自動車部品の骨格部材に好ましく適用できる。
　上記コンパウンドの流動性は、コンパウンドに含まれる炭素繊維の繊維長、炭素繊維の繊維含有量及び熱可塑性樹脂等により調節できるが、炭素繊維の繊維長によりコンパウンドの流動性を調節することが好ましい。
　ＣＦＲＰを鋼材等の金属材料の代替部材として用いる場合は、高い剛性や強度が要求される。そして、炭素繊維の繊維含有量はＣＦＲＰ剛性や強度に対する影響が大きく、炭素繊維の繊維含有量を小さくすると、剛性や強度が著しく低下してしまう。
　したがって、炭素繊維の繊維含有量を大きく変えることはできず、ＣＦＲＰの実用的な繊維含有量は５０～６０重量％の範囲であることから、炭素繊維の繊維含有量によってコンパウンドの流動性を大きく変えることは困難である。
　また、熱可塑性樹脂の粘度はコンパウンドの流動性に対する影響が小さいのに加えて、粘度があまりに低い熱可塑性樹脂を用いると、プレス中に熱可塑性樹脂だけが流れて比重の重い炭素繊維が置き去りにされてしまい、成形品中の炭素繊維の濃度がばらついてしまう。また、作製されたコンパウンドを金型上に配置する際、コンパウンドが軟らかくなり搬送中に垂れ落ちやすくなって作業性が低下する。さらに、熱可塑性樹脂の分子量をあまり低くすると、コンパウンドの一般物性が低下するため、熱可塑性樹脂の分子量や分子構造等により、コンパウンドの流動性を大きく変えることは困難である。
　本発明においては、立体複雑形状領域の炭素繊維の繊維長が平板状領域の炭素繊維の繊維長よりもが短いため、立体複雑形状領域のコンパウンドも流動しやすく、成形品全体に強化繊維が均一に分布し、立体複雑形状領域の強度を所望の強度にできる。
　上記立体複雑形状領域の炭素繊維の平均繊維長は、略平板状領域の炭素繊維の平均繊維長よりも短く、かつ炭素繊維強化樹脂成形体の立体複雑形状領域を形成できれば特に制限はないが、以下の式（１）を満たすことが好ましい。

　０．５（ｍｍ）≦平均繊維長（ｍｍ）≦５０（ｍｍ）／アスペクト比　・・・式（１）

　但し、式（１）中、アスペクト比は、炭素繊維強化樹脂成形体に形成されたリブ高さ（ｍｍ）／リブ厚み（ｍｍ）又は ボス高さ（ｍｍ）／ボス径（ｍｍ）であり、１を超え５０以下を表わす。
　なお、本発明においてリブ又はボスの厚さとは、リブやボスを成形する金型の凹部の入口、すなわち開口部の厚さをいい、リブ又はボスの高さとは上記金型の凹部の深さをいう。
　立体複雑形状領域の炭素繊維の平均繊維長が０．５ｍｍ以上であることで、剛性や強度が高いＣＦＲＰを作製することができ、５０（ｍｍ）／アスペクト比以下であることで、実用的なプレス圧、具体的には５ＭＰａ～１０ＭＰａで金型の凹部内にコンパウンドを充填することができる。
　上記略平板状領域の炭素繊維の平均繊維長は、３ｍｍ以上であることが好ましく、１０ｍｍ以上であることがより好ましい。３ｍｍ以上であることで、剛性や強度が高い炭素繊維強化樹脂成形体を作製できる。
　また、上記略平板状領域の炭素繊維の平均繊維長の上限は、炭素繊維強化樹脂成形体の略平板状領域を形成できれば特に制限はないが、実用的な上限は、１００ｍｍ程度である。
　炭素繊維の平均繊維長は、コンパウンド作製時の混練時間やスクリューの回転速度等により調節できる。
　具体的には、熱可塑性樹脂を溶融混合している２軸押し出し混練機内に、ボビンに巻かれた連続する長い炭素繊維をボビンから巻きだしながら連続して導入する。そして、熱可塑性樹脂と混練しながらスクリューのせん断力により炭素繊維を適度な長さに切断し、混練機から押し出すことで、所望の長さの炭素繊維を含むコンパウンドを連続して作製できる。
　上記炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、石油・石炭ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維、気相成長系炭素繊維などを挙げることができ、これらは１種、又は２種以上を併用することができる。
　上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ナイロン、熱可塑性ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂（ポリオキシメチレン樹脂）、ポリカーボネート樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、フッ素系樹脂、熱可塑性ポリベンゾイミダゾール樹脂等を挙げることができる。
　上記立体複雑形状領域を構成する熱可塑性樹脂と上記略平板状領域を構成する熱可塑性樹脂は、樹脂種が同じであることが好ましい。樹脂種が同じであることで、流動性が高いコンパウンドに由来する部位と流動性が低いコンパウンドに由来する部位との間に界面が生じず、熱可塑性樹脂が連続した高剛性のＣＦＲＰを成形できる。
　以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
（立体複雑形状領域用コンパウンドの作製）
　熱可塑性樹脂（ナイロン６）と炭素繊維を２軸押し出し混練機で溶融混練し、重量平均繊維長が６．５ｍｍの炭素繊維を５０重量％含む高流動コンパウンドＡを得た。
　高流動コンパウンドＡを冷却固化したときのヤング率（Ｅ）は１５ＧＰａであった。
（略平板状領域用コンパウンドの作製）
　また、混練条件及び炭素繊維の供給量を変えて、重量平均繊維長が１５ｍｍの炭素繊維を６０重量％含む高物性コンパウンドＢを得た。
　高物性コンパウンドＢを冷却固化したときのヤング率（Ｅ）は３２ＧＰａであった。
　上記コンパウンドを金型上に配置し、プレス圧６．５ＭＰａでプレス成形して板厚が２ｍｍの車両用フロアパネルを作製した。
　図１に車両用フロアパネルの表側（乗員側）から見た斜視図、図２に車両用フロアパネルの裏面側から見た斜視図を示す。図１、２中、網掛けで示す領域が立体複雑形状領域１、白抜きで示す領域が略平板状領域２であり、１１はリブ、１２は偏肉部である。
　この車両用フロアパネルのリブは高さが１０ｍｍ、厚さが２ｍｍであり、アスペクト比が５であった。
［実施例１］
　高流動コンパウンドＡと高物性コンパウンドＢを表１に示すように配置し、プレスして車両用フロアパネルを作製した。
［比較例１］
　高物性コンパウンドＢのみを用いて車両用フロアパネルを作製した。
［比較例２］
　高流動コンパウンドＡのみを用いて車両用フロアパネルを作製した。
＜評価＞
　上記実施例１、比較例１，２の車両用フロアパネルを図３に示すように切断し、２辺を固定して、図３中矢印で示す位置に１５０ｋｇの荷重をかけてフロアパネル裏面側の撓み量を計測した。
　評価結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の結果から本発明の炭素繊維強化樹脂成形体は、リブやボス等の構造形状を欠陥なく形成できると共に、高物性な炭素繊維強化樹脂をも使用することができるため、高剛性であることがわかる。
　　１　　立体複雑形状領域
　　１１　リブ
　　１２　偏肉部
　　２　　略平板状領域

Claims (6)

  1. 　熱可塑性樹脂と炭素繊維との混練材に由来する炭素繊維強化樹脂成形体であって、
    　少なくとも、その外形方向に立体複雑形状領域と略平板状領域とを有し、
    　上記混練材の所定温度における流動性が、上記立体複雑形状領域を形成した混練材よりも上記略平板状領域を形成した混練材が低いことを特徴とする炭素繊維強化樹脂成形体。
  2. 　上記立体複雑形状領域を形成した混練材の平均繊維長が、上記略平板状領域を形成する混練材の平均繊維長よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維強化樹脂成形体。
  3. 　上記立体複雑形状領域を形成した混練材の平均繊維長が、以下の式（１）を満たすことを特徴とする請求項２に記載の炭素繊維強化樹脂成形体。
    　０．５（ｍｍ）≦平均繊維長（ｍｍ）≦５０（ｍｍ）／アスペクト比　・・・式（１）
    　但し、式（１）中、アスペクト比は、炭素繊維強化樹脂成形体に形成されたリブ高さ（ｍｍ）／リブ厚み（ｍｍ）又は ボス高さ（ｍｍ）／ボス径（ｍｍ）であり、１を超え５０以下を表わす。
  4. 　上記立体複雑形状領域を構成する熱可塑性樹脂の樹脂種と上記略平板状領域を構成する熱可塑性樹脂の樹脂種が同じであることを特徴とする請求項１～３のいずれか１つの項に記載の炭素繊維強化樹脂成形体。
  5. 　熱可塑性樹脂と炭素繊維とを含む炭素繊維強化樹脂成形体の製造方法であって、
    　熱可塑性樹脂と炭素繊維とを含み所定温度における流動性が異なる複数の混練材を金型に配置しプレス成形する工程を有し、
    　上記金型が、面内方向に立体複雑形状領域と略平板状領域とを有し、
    　上記立体複雑形状領域に配置する混練材の流動性が、上記略平板状領域に配置する混練材の流動性よりも低いことを特徴とする炭素繊維強化樹脂成形体の製造方法。
  6. 　さらに、熱可塑性樹脂と炭素繊維とを混練機内に導入し、熱可塑性樹脂を溶融混練すると共に上記炭素繊維を切断して上記混練材を得る工程を有することを特徴とする請求項５に記載の炭素繊維強化樹脂成形体の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019131045A1 (ja) * 2017-12-26 2019-07-04 帝人株式会社 プレス成形体の製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7267466B2 (ja) * 2020-01-27 2023-05-01 帝人株式会社 炭素繊維とガラス繊維を含むコールドプレス成形体、およびその製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6166636A (ja) * 1984-09-11 1986-04-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 繊維強化プラスチツク成形品及びその製造方法
JPH059301A (ja) * 1990-12-17 1993-01-19 Nippon Steel Corp スタンピング成形材料およびスタンピング成形品
JP2009126056A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Toyota Motor Corp 繊維強化複合材料
JP2012148443A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 Toyota Motor Corp リブ付き構造の繊維強化樹脂材とその製造方法
JP2013173330A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Toyota Motor Corp 繊維強化樹脂材の製造方法
JP2015226986A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 東洋紡株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂成形体
JP2015231836A (ja) 2015-08-06 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 車両構造部材の成形方法及び車両フロアの成形方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2971536B2 (ja) * 1990-07-20 1999-11-08 日本発条株式会社 プラスチックシートフレーム
JPH04259515A (ja) 1991-02-13 1992-09-16 Mitsui Toatsu Chem Inc 構造体
JP2619225B2 (ja) * 1994-11-18 1997-06-11 株式会社タカシマ コンクリート型枠及び該コンクリート型枠の製造方法
TWI515239B (zh) 2011-02-28 2016-01-01 Teijin Ltd Reinforced fibrous composite material formed by the body
JP5968600B2 (ja) * 2011-06-14 2016-08-10 三菱レイヨン株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂成形品とその製造方法、および複合体とその製造方法
JP5862575B2 (ja) * 2011-06-16 2016-02-16 東レ株式会社 繊維強化プラスチックの製造方法
JP5749587B2 (ja) * 2011-06-29 2015-07-15 帝人株式会社 立上部を有する軽量な成形体とその製造方法
JP6075094B2 (ja) * 2012-02-07 2017-02-08 東レ株式会社 リブ構造を有する成形品の製造方法
WO2014103711A1 (ja) * 2012-12-26 2014-07-03 東レ株式会社 中空構造を有する成形体およびその製造方法
CN105269835A (zh) * 2015-08-05 2016-01-27 上海汇众汽车制造有限公司 热塑性树脂基编织复合材料冲压注射一体化成型方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6166636A (ja) * 1984-09-11 1986-04-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 繊維強化プラスチツク成形品及びその製造方法
JPH059301A (ja) * 1990-12-17 1993-01-19 Nippon Steel Corp スタンピング成形材料およびスタンピング成形品
JP2009126056A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Toyota Motor Corp 繊維強化複合材料
JP2012148443A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 Toyota Motor Corp リブ付き構造の繊維強化樹脂材とその製造方法
JP2013173330A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Toyota Motor Corp 繊維強化樹脂材の製造方法
JP2015226986A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 東洋紡株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂成形体
JP2015231836A (ja) 2015-08-06 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 車両構造部材の成形方法及び車両フロアの成形方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3590674A4

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019131045A1 (ja) * 2017-12-26 2019-07-04 帝人株式会社 プレス成形体の製造方法
JPWO2019131045A1 (ja) * 2017-12-26 2020-10-22 帝人株式会社 プレス成形体の製造方法
US11883989B2 (en) 2017-12-26 2024-01-30 Teijin Limited Method for producing press molded body

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