[發明專利]預浸料坯的制造方法、涂布裝置及預浸料坯的制造裝置

有效

• 申請號: 201980051915.6
• 申請日: 2019-07-29
• 公開（公告）號: CN112533984B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 越智隆志;西野聰;箕浦潔
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: C08J5/24
• 分類號: C08J5/24
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 楊宏軍

本發明涉及向增強纖維片材賦予基體樹脂的預浸料坯的制造方法，課題在于提供即使在行進速度快的情況下也能夠在所產生的絨毛部發生堵塞的情況下連續行進、且能夠使基體樹脂高效含浸于增強纖維片材的預浸料坯的制造方法，通過如下的預浸料坯的制造方法進行制造，該方法包括使增強纖維片材在貯留有基體樹脂2的涂布部20內部沿水平方向或傾斜方向通過從而向增強纖維片材賦予基體樹脂2的工序，涂布部20具備相互連通的儲液部和狹窄部，上述儲液部具有截面積沿增強纖維片材的行進方向連續減小的部分，上述狹窄部具有狹縫狀的截面、且截面積比儲液部的截面積最大處小。

技術領域

本發明涉及預浸料坯的制造方法，特別是將基體樹脂均勻地含浸于增強纖維片材從而制造預浸料坯的方法。

背景技術

用增強纖維對包含熱塑性樹脂、熱固性樹脂的基體樹脂進行增強而得的纖維增強復合材料(FRP)被用于航空/航天用材料、汽車材料、工業用材料、壓力容器、建筑材料、殼體、醫療用途、運動用途等各種領域中。特別是在需要高力學特性和輕量性的情況下，碳纖維增強復合材料(CFRP)被廣泛合適地使用。另一方面，在相比于力學特性、輕量性而更優先考慮成本的情況下，有時使用玻璃纖維增強復合材料(GFRP)。FRP為將基體樹脂含浸于增強纖維束中而得到中間基材，并將該中間基材進行層疊、成型，在使用熱固性樹脂的情況下，還進行熱固化，從而制造由FRP形成的構件。上述用途中多為平面狀物或將其彎折而成的形態的材料，作為FRP的中間基材，從制作構件時的層疊效率、成型性的方面考慮，相比于一維的線束狀物、粗紗狀物，二維的片狀物被更廣泛地使用。

另外，最近，為了提高由FRP形成的構件的生產效率，正在推進片狀中間基材的層疊的機械化/自動化，此處適合使用窄幅帶狀中間基材。窄幅帶狀中間基材能夠通過將寬幅片狀中間基材以所期望的寬度進行切割、使基體樹脂直接含浸到窄幅的增強纖維片材中而得到。

作為二維的片狀中間基材，通常使用預浸料坯。預浸料坯通過向增強纖維賦予/含浸基體樹脂來制作。作為增強纖維片材，包括使多根增強纖維沿單向排列在面上而成的單向材料(UD基材)、使增強纖維以多軸排列或者無規配置而制成片材的增強纖維織物。

作為預浸料坯的制造方法之一的熱熔法為下述方法：將基體樹脂熔融后，涂布于脫模紙上，制作將其夾在增強纖維片材的上表面、下表面的層疊結構，然后利用熱和壓力使基體樹脂含浸至增強纖維片材內部。本方法的工序數多、且生產速度也無法提高，存在成本高的問題。

關于含浸的高效化，例如有專利文獻1那樣的方案。該方案為下述方法：將玻璃纖維熔融紡紗，將其集束而制成線束狀、粗紗狀，使所得到的線束狀物、紗束狀物從具有充滿了熱塑性樹脂的圓錐狀流路的儲液部中通過。

另一方面，在片狀物的兩面上同時進行形成涂膜的方法記載于專利文獻2中，但該方法中，為了防止形成涂膜時的片狀物的搖動，使片狀物在網引導裝置(web guide)中通過，然后利用管型刮刀進行涂布。

作為使用熱塑性樹脂的帶狀預浸料坯的制造方法，已知有下述方法：將帶狀增強纖維束沿水平方向(橫向)輸送，使其從模具中通過，將熱塑性樹脂賦予/含浸到帶狀增強纖維束中的橫模拉拔方式(專利文獻3)。專利文獻3中，記載了下述內容：將多個帶狀增強纖維束分別導入到充滿了熔融熱塑樹脂的模具內，利用固定導桿(例如擠壓桿)進行開纖、含浸、層疊，最終作為1片片狀預浸料坯從模具中拉拔出來。

專利文獻4中，記載了在歧管中裝滿熱塑性樹脂、并縱向地拉拔增強纖維束的拉擠成型方法中，于出口處賦予超聲波振動的裝置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開WO2001/028951號小冊子

專利文獻2：日本特開平10-337516號公報

專利文獻3：國際公開WO2012/002417號小冊子