纤维增强复合材料的制造方法技术

本发明专利技术的课题是提供一种纤维增强复合材料的制造方法，在纤维增强复合材料的制造方法中，通过使纤维增强复合材料的形状、成型温度、成型加压时间和脱模膜的热收缩率、或纤维增强复合材料的形状、成型温度、成型加压时间和纤维增强基材与脱模膜的硬度的关系满足特定条件，从而即使在三维形状的纤维增强复合材料的加热加压成型中，也可以抑制由脱模膜导致的外观不良，以高周期制造外观品质优异的纤维增强复合材料。

Manufacturing method of fiber reinforced composites

The subject of the invention is to provide a method for manufacturing fiber reinforced composite material, manufacturing method in fiber reinforced composite material, the thermal shrinkage make fiber reinforced shape, molding temperature and composite pressure time and release rate of membrane or fiber reinforced shape, molding temperature and composite material pressure time the relationship between substrate and fiber reinforced with release film hardness to meet the specific conditions, and even in the three-dimensional shape of the fiber reinforced composite heating compression molding, can also inhibit the release film caused by bad appearance, with high cycle manufacturing excellent appearance quality of fiber reinforced composite material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维增强复合材料的制造方法
本专利技术涉及用于生产性良好地成型三维形状且外观品质优异的纤维增强复合材料的制造方法。
技术介绍
包含增强纤维和热固性树脂的纤维增强复合材料由于轻量性和力学特性的平衡优异，因此广泛用作航空器、汽车、船舶等的结构用构件、电子设备壳体、体育用途、建材等的工业材料。随着这样的需求的增加，纤维增强复合材料的生产周期的提高成为重要的技术课题。作为使生产周期提高的手段之一，可举出通过在加热加压成型中使用脱模膜，对将纤维增强复合材料从模具脱模的工序进行改善的方法。专利文献1中公开了与环氧树脂基座那样的热固性树脂构件的脱模性优异的脱模膜。专利文献2中公开了将预浸料和脱模膜进行叠层成型的单面板的制造方法。专利文献3中公开了在用于制造柔性印刷基板的加热加压工序中使用的脱模膜。专利文献4中公开了通过在压制成型时，使预浸料中的增强纤维织物浮起，来使成型品的表面形成褶皱花纹的脱模膜。然而，专利文献1～3公开了平板形状的纤维增强复合材料。此外，专利文献4公开了纤维增强复合材料的表面的花纹。随着近年来的需求的进一步增加，对于纤维增强复合材料，除了上述的生产周期的提高以外，还要求使其兼有成型为各种形状的成型加工性，在这样的用途中，仅仅是专利文献1～4所公开的专利技术，有时所得的纤维增强复合材料产生外观不良。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005‐280125号公报专利文献2：日本特开2007‐290260号公报专利文献3：国际公开2008/001682号小册子专利文献4：日本特开2005-254484号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的课题是尝试改善上述现有技术的问题，提供即使在三维形状的纤维增强复合材料的加热加压成型中，也可以抑制由脱模膜导致的外观不良，以高周期制造外观品质优异的纤维增强复合材料的方法。用于解决课题的手段专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过满足特定的制造条件，能够生产性良好地成型三维形状且外观品质优异的纤维增强复合材料，从而完成了本专利技术。即，本专利技术是一种纤维增强复合材料的制造方法，其是用脱模膜(C)夹持包含增强纤维(A)和热固性树脂(B)的纤维增强基材而制成下述复合体，将该复合体夹到已加热至成型温度的模具中进行加压，从而使热固性树脂(B)固化的纤维增强复合材料的制造方法，上述纤维增强复合材料的制造方法满足下述条件(i)、(ii)、(iii)或(i)、(ii)、(iv)。(i)纤维增强复合材料具有至少1个弯曲部。(ii)该成型温度为130～180℃，加压时间为0.5～20分钟。(iii)脱模膜(C)的热收缩率满足下述式(1)和式(2)。0＜Ta≤20···式(1)1≤Ta-Tb≤20···式(2)Ta：在与该成型温度相同的温度下，使用热机械分析装置测得的脱模膜(C)的热收缩率(％)Tb：在比该成型温度低30℃的温度下，使用热机械分析装置测得的脱模膜(C)的热收缩率(％)。(iv)使用与JIS-K-7215的A型对应的硬度计测得的、上述纤维增强基材与脱模膜(C)的硬度满足下述式(3)和式(4)。0.8≤Hrc/Hrf≤1.2···式(3)1＜Hhc/Hhf≤1.5···式(4)Hrc：30℃下的上述脱模膜(C)的硬度Hrf：30℃下的上述纤维增强基材的硬度Hhc：上述成型温度下的脱模膜(C)的硬度Hhf：上述成型温度下的纤维增强基材的硬度。专利技术的效果通过本专利技术，即使在三维形状的纤维增强复合材料的加热加压成型中，也可以抑制由脱模膜导致的外观不良，能够以高周期制造外观品质优异的纤维增强复合材料。附图说明图1是显示纤维增强复合材料的一例的示意图。图2是显示顶点的例子的示意图。具体实施方式本专利技术的纤维增强复合材料的制造方法是用脱模膜(C)夹持包含增强纤维(A)和热固性树脂(B)的纤维增强基材而制成复合体，将该复合体夹到已加热至成型温度的模具中进行加压，从而使热固性树脂(B)固化的纤维增强复合材料的制造方法，上述纤维增强复合材料的制造方法满足下述条件(i)、(ii)、(iii)或(i)、(ii)、(iv)。(i)纤维增强复合材料具有至少1个弯曲部。(ii)该成型温度为130～180℃，加压时间为0.5～20分钟。(iii)脱模膜(C)的热收缩率满足下述式(1)和式(2)。0＜Ta≤20···式(1)1≤Ta-Tb≤20···式(2)Ta：在与该成型温度相同的温度下，使用热机械分析装置测得的脱模膜(C)的热收缩率(％)Tb：在比该成型温度低30℃的温度下，使用热机械分析装置测得的脱模膜(C)的热收缩率(％)。(iv)使用与JIS-K-7215的A型对应的硬度计测得的、上述纤维增强基材与脱模膜(C)的硬度满足下述式(3)和式(4)。0.8≤Hrc/Hrf≤1.2···式(3)1＜Hhc/Hhf≤1.5···式(4)Hrc：30℃下的上述脱模膜(C)的硬度Hrf：30℃下的上述纤维增强基材的硬度Hhc：上述成型温度下的脱模膜(C)的硬度Hhf：上述成型温度下的纤维增强基材的硬度。首先，对(i)进行详细地说明。通过本专利技术而获得的纤维增强复合材料具有至少1个弯曲部是重要的。即本专利技术是具有至少1个弯曲部的纤维增强复合材料的制造方法。在纤维增强复合材料的制造方法中通过使弯曲部能够形成，从而可以以高周期生产三维形状的制品。此外，可以减少后加工中的因接合引起的接缝，因此能够简便地生产力学特性优异的纤维增强复合材料。这里使用附图，对本专利技术中的弯曲部进行说明。图1是显示本专利技术的纤维增强复合材料的一例。在图1中，如果将形成纤维增强复合材料的5个面部设为(a)～(e)，则该面部(a)～(e)相互连接的部位是弯曲部。例如，图1中，存在由面部(a)和面部(b)形成的弯曲部、由面部(a)和面部(d)形成的弯曲部、由面部(a)和面部(e)形成的弯曲部、由面部(b)和面部(c)形成的弯曲部、由面部(b)和面部(e)形成的弯曲部、由面部(c)和面部(d)形成的弯曲部、由面部(c)和面部(e)形成的弯曲部、由面部(d)和面部(e)形成的弯曲部的合计8个弯曲部。从能够形成更复杂形状的纤维增强复合材料这样的观点考虑，纤维增强复合材料的弯曲部的长度优选为5～4000mm，更优选为10～3000mm，进一步优选为10～2000mm。接下来，对(ii)进行详细说明。在本专利技术中，通过将后述的复合体夹到已加热至成型温度的模具中进行加压，来制造具有至少1个弯曲部的纤维增强复合材料。而且此时的成型温度为130～180℃，优选为130～170℃，更优选为140～160℃。通过设为上述成型温度，可以抑制纤维增强复合材料、脱模膜(C)的热分解导致的纤维增强复合材料的外观不良。这里的所谓成型温度，是指使用温度计对模具表面进行直接测定而得的、模具的表面温度。作为温度计，可以例示热电偶、使用红外线的非接触温度计，但从测定精度的观点考虑，优选使用热电偶。在本专利技术的纤维增强复合材料的制造方法中，加压时间为0.5～20分钟，优选为1～10分钟，更优选为2～5分钟。通过设为上述加压时间，可以使以高周期生产纤维增强复合材料与成型为三维形状的成型加工性兼有。这里的所谓加压时间，是指从将上述复合体夹到模具中开始到取出为止施与了加压力的时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维增强复合材料的制造方法，其是用脱模膜(C)夹持包含增强纤维(A)和热固性树脂(B)的纤维增强基材而制成复合体，将该复合体夹到已加热至成型温度的模具中进行加压，从而使热固性树脂(B)固化的纤维增强复合材料的制造方法，所述纤维增强复合材料的制造方法满足下述条件(i)、(ii)、(iii)或(i)、(ii)、(iv)，(i)纤维增强复合材料具有至少1个弯曲部，(ii)该成型温度为130～180℃，加压时间为0.5～20分钟，(iii)脱模膜(C)的热收缩率满足下述式(1)和式(2)，0＜Ta≤20  式(1)1≤Ta‑Tb≤20  式(2)Ta：在与该成型温度相同的温度下，使用热机械分析装置测得的脱模膜(C)的热收缩率(％)，Tb：在比该成型温度低30℃的温度下，使用热机械分析装置测得的脱模膜(C)的热收缩率(％)，(iv)使用与JIS‑K‑7215的A型对应的硬度计测得的、所述纤维增强基材与脱模膜(C)的硬度满足下述式(3)和式(4)，0.8≤Hrc/Hrf≤1.2  式(3)1＜Hhc/Hhf≤1.5  式(4)Hrc：30℃下的所述脱模膜(C)的硬度，Hrf：30℃下的所述纤维增强基材的硬度，Hhc：所述成型温度下的脱模膜(C)的硬度，Hhf：所述成型温度下的纤维增强基材的硬度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.06 JP 2015-135034;2015.07.06 JP 2015-135031.一种纤维增强复合材料的制造方法，其是用脱模膜(C)夹持包含增强纤维(A)和热固性树脂(B)的纤维增强基材而制成复合体，将该复合体夹到已加热至成型温度的模具中进行加压，从而使热固性树脂(B)固化的纤维增强复合材料的制造方法，所述纤维增强复合材料的制造方法满足下述条件(i)、(ii)、(iii)或(i)、(ii)、(iv)，(i)纤维增强复合材料具有至少1个弯曲部，(ii)该成型温度为130～180℃，加压时间为0.5～20分钟，(iii)脱模膜(C)的热收缩率满足下述式(1)和式(2)，0＜Ta≤20式(1)1≤Ta-Tb≤20式(2)Ta：在与该成型温度相同的温度下，使用热机械分析装置测得的脱模膜(C)的热收缩率(％)，Tb：在比该成型温度低30℃的温度下，使用热机械分析装置测得的脱模膜(C)的热收缩率(％)，(iv)使用与JIS-K-7215的A型对应的硬度计测得的、所述纤维增强基材与脱模膜(C)的硬度满足下述式(3)和式(4)，0.8≤Hrc/Hrf≤1.2式(3)1＜Hhc/Hhf≤1.5式(4)Hrc：30℃下的所述脱模膜(C)的硬度，Hrf：30℃下的所述纤维增强基材的硬度，Hhc：所述成型温度下的脱模膜(C)的硬度，Hhf：所述成型温度下的纤维增强基材的硬度。2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料的制造方法，所述弯曲部中的R部的曲率半径为20mm以下。3.根据权利要求1或2所述的纤维增强复合材料的制造方法，所述弯曲部的个数为3个以上。4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：今井直吉，本间雅登，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP