被覆纤维增强树脂成型品及其制造方法技术

本发明专利技术提供纤维增强树脂的制造方法及其制品，所述方法可以大幅度降低在成型纤维增强树脂时在表面产生的树脂填充不良缺陷、由成型温度(固化温度)与常温的温度差导致的表面凹凸。本发明专利技术提供被覆纤维增强树脂成型品的制造方法及其制品，所述方法包括：第1成型工序，于温度T1(℃)使含浸于增强纤维的基体树脂固化，得到纤维增强树脂成型品；第2成型工序，在由至少2个模构成、具有形状与所述纤维增强树脂成型品大致相同的模腔的成型模的所述模腔内配置所述纤维增强树脂成型品，将所述模腔内温度T2(℃)设为低于温度T1(℃)的温度，以覆盖所述纤维增强树脂成型品的至少一部分表层的方式将液态的被覆层形成用树脂材料注入所述模腔内，于温度T2(℃)使所述被覆层形成用树脂材料固化，得到被覆纤维增强树脂成型品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供纤维增强树脂的制造方法及其制品，所述方法可以大幅度降低在成型纤维增强树脂时在表面产生的树脂填充不良缺陷、由成型温度(固化温度)与常温的温度差导致的表面凹凸。本专利技术提供被覆纤维增强树脂成型品的制造方法及其制品，所述方法包括：第1成型工序，于温度T1(℃)使含浸于增强纤维的基体树脂固化，得到纤维增强树脂成型品；第2成型工序，在由至少2个模构成、具有形状与所述纤维增强树脂成型品大致相同的模腔的成型模的所述模腔内配置所述纤维增强树脂成型品，将所述模腔内温度T2(℃)设为低于温度T1(℃)的温度，以覆盖所述纤维增强树脂成型品的至少一部分表层的方式将液态的被覆层形成用树脂材料注入所述模腔内，于温度T2(℃)使所述被覆层形成用树脂材料固化，得到被覆纤维增强树脂成型品。【专利说明】被覆纤维増强树脂成型品及其制造方法
[00011 本申请基于于2014年1月17日提出申请的申请号为2014-6939的日本专利申请主 张优先权，其公开的全部内容通过引用并入本文。本专利技术涉及一种纤维增强树脂成型品及其制造方法，特别地，本专利技术涉及一种被 覆纤维增强树脂成型品及其制造方法，所述被覆纤维增强树脂成型品通过在表层形成被覆 层，大幅度降低由增强纤维的形态和树脂材料的收缩导致的成型品的表面凹凸，从而具有 优异的表面品质。
技术介绍
近年来，纤维增强树脂(Fiber Reinforced Plastic:FRP)部件、特别是使用碳纤 维的CFRP由于轻质且机械特性优异，在运输用设备等领域的应用逐渐增多。其中，在汽车的 外装部件用途等除了机械特性外还要求高美观性的应用中，大多要求CFRP具有没有缺陷的 平滑表面。 作为上述用途的纤维增强树脂成型品的制造方法，以往大多使用片状模塑复合料 (Sheet Molding Compound，SMC)成型法、团状模塑复合料（Bulk Molding Compound，BMC) 成型法等。近年来，树脂传递成型(Resin Transfer Molding，RTM)法受到瞩目，其应用也逐 渐增多。树脂传递成型(RTM)法可以以连续纤维的形态使用增强纤维，机械特性非常高，且 能够以短周期(Cycle time)成型，因此，具有优异的生产率。 但是，通过这些成型方法得到的纤维增强树脂成型品大多由于树脂的填充不良而 在表面产生缺陷，或由于增强纤维的形态和树脂的收缩而产生表面凹凸，与一直以来广泛 使用的金属部件相比表面的平滑性差。为了解决该课题，需要在修补/研磨纤维增强树脂成 型品的表面后进行涂装，因此，有时需要大量工作量。另外，即使进行了这样的处理，有时表 面的平滑性也无法充分地呈现。特别地，表面积大的纤维增强树脂成型品、具有曲面、垂直 地弯曲的面等复杂形状的纤维增强树脂成型品大多需要在修补/研磨方面耗费大量时间。 针对这样的课题，提出了以下的方法(专利文献1)。作为所述方法，首先，在加热了 的模具中配置纤维增强材料后，将基体树脂注入模腔内，使基体树脂含浸在纤维增强材料 中，使基体树脂固化到可以耐受后述用于被覆纤维增强树脂成型体的组合物的注入压力的 程度，得到纤维增强树脂含浸体。之后，在纤维增强树脂含浸体的表面和模面之间注入用于 被覆纤维增强树脂成型体的组合物(与基体树脂不同的树脂）。继而，在注入完成后再次进 行合模，通过将用于被覆纤维增强树脂成型体的组合物固化，得到隐藏了成型体表面的纤 维纹理、针孔的纤维增强树脂成型体。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2013-209510号公报
技术实现思路
根据该方法，通过在表面形成被覆组合物，可以消除由基体树脂的填充不良导致 的针孔等表面缺陷。但是，无法充分地降低由增强纤维基材的形态和包含基体树脂与被覆 用树脂的表层树脂整体的收缩导致的表面凹凸。这是因为，由增强纤维基材的形态和表层 树脂整体的收缩导致的表面凹凸很大程度取决于固化时的表层树脂整体的树脂层厚度和、 由树脂固化时的温度与通常使用的温度之差导致的表层树脂整体的热收缩。 图1表示刚脱模后的纤维增强树脂成型体的被覆成型体，基于该图对所述表面凹 凸进行说明。以至少在表层使用作为增强纤维基材的织物基材1的情况为例，由A-A剖面图 可见，增强纤维束的织造结构导致炜纱2与经纱3交差的交织部分形成了凹部。换言之，在基 材表面形成了凹凸。因此，在加工为平滑的成型模面与织物基材之间形成的纤维增强树脂 成型体的被覆成型体的表层树脂整体的厚度（即，表层部分的基体树脂4和被覆树脂5的合 计厚度)变得不再一致。即，在织物基材的凹凸的凸部分，表层树脂整体薄（图1的附图标记6 所示的厚度），在凹的部分（交织的部分），表层树脂整体变厚（图1的附图标记7所示的厚 度)。 即使被加工为平滑的成型模的表面形状在被覆用树脂固化过程中被转印，在脱模 并冷却时，基体树脂4及被覆用树脂5均会热收缩。在表层树脂整体薄的部分，热收缩的绝对 量小，因此表面的变化小，但在表层树脂整体厚的部分会大幅度地变化。因此，导致在冷却 至常温的纤维增强树脂的表面会产生如图2所示的凹凸。图2中，表面位置8表示热收缩前的 被覆纤维增强树脂成型品的表面位置，表面位置9表示热收缩后的被覆纤维增强树脂成型 品的表面位置。 在以往的方法中，于与成型纤维增强树脂成型品的温度相同的温度形成被覆组合 物。因此，即使于该温度形成被覆组合物，冷却至通常使用的温度时，树脂的热收缩也会导 致产生凹凸。专利文献1中记载的专利技术中并未提供利用被覆组合物降低产生于形成被覆组 合物前的纤维增强树脂成型品的表面凹凸的根本性解决对策。并且，近年来，为了提高生产 率，逐步开发了大幅度缩短周期的技术。因此，大多数情况下会并用升高基体树脂、被覆用 树脂的固化温度和缩短基体树脂、被覆用树脂的固化时间，而在这种情况下，表面的凹凸进 一步变大。 因此，本专利技术的课题在于，提供一种纤维增强树脂的制造方法，所述方法可以降低 在成型纤维增强树脂时由成型温度（固化温度)与常温的温度差导致的表面凹凸。 (1)本专利技术的被覆纤维增强树脂成型品的制造方法包括下述工序:第1成型工序， 于温度T1 (°C)使含浸在增强纤维中的基体树脂固化，得到纤维增强树脂成型品；第2成型工 序，在由至少2个模构成、具有形状与所述纤维增强树脂成型品的形状大致相同的模腔的成 型模的所述模腔内配置所述纤维增强树脂成型品，将所述模腔内温度T2(°C)设为低于温度 T1(°C)的温度，以覆盖所述纤维增强树脂成型品的至少一部分表层的方式将液态的被覆层 形成用树脂材料注入所述模腔内，于温度T2(°C)使所述被覆层形成用树脂材料固化，得到 被覆纤维增强树脂成型品。 (2)上述本专利技术的被覆纤维增强树脂成型品的制造方法中，在不同的成型模中实 施第1成型工序与第2成型工序也是优选的方案。此时，可以大幅度降低被覆纤维增强树脂 成型品的表面凹凸，同时，即使是具有曲面、垂直地弯曲的面等复杂形状的纤维增强树脂成 型品，也能够以均匀的厚度被覆。 上述本专利技术的被覆纤维增强树脂成型品的制造方法中，下述方案也是优选的：第1 成型工序之后，对于纤维增强树脂成型品的形成被覆层的部分，施加提高与被覆层的密合 性的处理，接着，通过实施第2成型工序，大幅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被覆纤维增强树脂成型品的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述工序：第1成型工序，于温度T1(℃)使含浸在增强纤维中的基体树脂固化，得到纤维增强树脂成型品；第2成型工序，在由至少2个模构成、具有形状与所述纤维增强树脂成型品的形状大致相同的模腔的成型模的所述模腔内配置所述纤维增强树脂成型品，将所述模腔内温度T2(℃)设为低于温度T1(℃)的温度，以覆盖所述纤维增强树脂成型品的至少一部分表层的方式将液态的被覆层形成用树脂材料注入所述模腔内，于温度T2(℃)使所述被覆层形成用树脂材料固化，得到被覆纤维增强树脂成型品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹本秀博，辻诚司，北川将士，宫川裕司，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP