[發明專利]纖維增強塑料的制造方法

有效

• 申請號: 201280025548.0
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN103561931A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 館山勝;橋本貴史
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: B29C43/18
• 分類號: B29C43/18;B29C43/34;B29C45/56;B29K101/12;B29K105/12
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 楊宏軍

技術領域

本發明涉及纖維增強塑料的制造方法，特別是涉及能夠容易且廉價地成型即使為復雜的形狀也具有高機械特性的纖維增強塑料的纖維增強塑料的制造方法。

背景技術

由增強纖維和基體樹脂形成的纖維增強塑料(也有時稱作FRP[Fiber?Reinforced?Plastic])中，由碳纖維和基體樹脂形成的碳纖維增強塑料(也有時稱作CFRP[Carbon?Fiber?Reinforced?Plastic])的機械特性、輕質性、耐腐蝕性等優異，因此在各種用途中廣泛地展開應用。作為FRP的制造方法，也有使用預先使樹脂含浸的、所謂預浸料坯的方法，但在要求進一步擴大可成型的FRP的形狀的范圍、進一步縮短成型所需的時間的情況下，例如如汽車用部件或電子設備部件等那樣需要大量生產的情況下，通常使用下述方法：將實質上不含樹脂的增強纖維基材(干式的增強纖維基材)賦型為規定的形狀，使基體樹脂含浸于其中成型為期望的FRP的方法。

在如上所述的FRP的成型中，使用熱固性樹脂作為基體樹脂時，固化前的熱固性樹脂的粘度低，因此，能夠將其在模具內含浸于增強纖維基材后使其固化。該方法具有不需要昂貴的高壓釜、就成型時間而言也以比較短的時間即可完成的優點。

另一方面，為了成型為更復雜的形狀的FRP，特別是為了也適應于批量生產品，可以考慮優選使用成型性更好的熱塑性樹脂作為基體樹脂。但是，由于熱塑性樹脂通常與熱固性樹脂相比熔融時的粘度高，所以使熔融樹脂在短時間內良好地含浸于增強纖維基材通常較困難，難以利用在模具內將樹脂含浸于增強纖維基材的成型方法以高生產率制造FRP。

為了使用熱塑性樹脂作為基體樹脂，使其比較良好地含浸于增強纖維基材，可以考慮使用不連續的增強纖維將增強纖維基材形成為無紡布狀，提高該基材的空隙率使易于含浸高粘度的樹脂。但是，即使為如上所述的空隙率高的纖維增強基材，也不容易含浸熱塑性樹脂，只知道下述方法：將基體樹脂暫且制成無紡布等的片狀，在與增強纖維基材層合的狀態下一邊加熱一邊加壓的方法(例如，專利文獻1、2)。即使將所述空隙率高的增強纖維基材配置在注射成型用模具中，注射熱塑性樹脂，纖維含有率也極低、或僅能得到空隙(void)多的CFRP。

專利文獻1：日本特開2010-037358號公報

專利文獻2：日本特開2010-235779號公報

發明內容

因此，本發明的課題在于提供一種能夠容易且廉價地成型即使為復雜的形狀也具有高機械特性的纖維增強塑料的纖維增強塑料的制造方法。

為了解決上述課題，本發明的纖維增強塑料的制造方法是將由不連續的增強纖維形成的可壓縮的增強纖維基材配置在模具的模腔內，在該模腔內注入熔融了的熱塑性樹脂使其含浸于上述增強纖維基材，其特征在于，在所述纖維增強塑料的制造方法中，將上述模具構成為能改變其模腔容積的模具，注入上述熔融了的熱塑性樹脂，然后縮小模具的模腔容積，由此在模腔內對含浸了熱塑性樹脂的、或者正在含浸熱塑性樹脂的上述增強纖維基材進行壓縮。