纤维增强树脂的制造方法技术

为了提供即使在利用压制成型得到具有厚壁部、突起等壁厚变化的立体形状的情况下机械特性、对型腔的填充性也优异而避免未填充、树脂的未含浸这样的问题并且对于毛刺的减少有效的纤维增强树脂，提供纤维增强树脂的制造方法，其特征在于，将由增强纤维和热固性树脂形成的预浸料坯的预成型件压制成型，包括：(a)制作预成型件的预成型件制作工序；(b)将前述预成型件配置于模具并进行预热的配置及预热工序；(c)使前述预成型件变形为制品形状的压制工序；和(d)在对前述预成型件进行加压的同时使其固化的固化工序，在前述(c)的压制工序的开始时间点，前述预成型件的特定部中的热固性树脂的固化度αe大于前述预成型件的特定部以外的区域中的热固性树脂的固化度αi。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维增强树脂的制造方法
本专利技术涉及由增强纤维和热固性树脂形成的预浸料坯的压制成型方法。更具体而言，本专利技术涉及尤其在对预浸料坯进行压制成型的情况下也能得到不易产生纤维的紊乱、制品剩余部即毛刺、并且机械特性、表面外观优异的成型品的纤维增强树脂的制造方法。
技术介绍
纤维增强树脂由于轻量且高强度、高刚性，因此在钓竿、高尔夫球杆等运动、休闲用途、汽车、飞机等产业用途等广泛的领域中得到使用。在纤维增强树脂的制造中，适合采用下述方法，其中，使用在由增强纤维等长纤维形成的纤维增强材料中含浸树脂而成的中间材料即预浸料坯。通过将预浸料坯切断成所期望的形状后进行层叠、赋形，并使其在模具内加热固化，从而可以得到由纤维增强树脂形成的成型品(例如专利文献1)。另外，还公开了下述方法：将含浸有热塑性树脂或热固性树脂的预浸料坯层叠而成的层叠体和模具进行预加热，并且，在利用尺寸比层叠体小的工件夹持装置(workholder)夹持层叠体的周缘部附近并使树脂粘度下降后，在将层叠体从工件夹持装置向模具侧引入的同时在模具内进行加热或冷却而使其固化或半固化，由此成型出由纤维增强树脂形成的预成型件(例如专利文献2)。另外，就具有厚度变化、凹凸变化的形状而言，理想的是利用具有良好的填充性的材料进行成型，将通过在预浸料坯中插入微小切口来提高对形状的追随性的切口插入预浸料坯等材料用于压制成型(例如专利文献3)。另外，在对热固性树脂进行预热的情况下，首先，随着树脂的温度上升而粘度下降，接着，因树脂的固化反应而粘度上升。利用该现象，一般多采用在对预成型件进行预热而提高树脂的固化度后进行压制成型的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-143343号公报专利文献2：日本特开2008-68532号公报专利文献3：国际公开第2017/073460号
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，若缩短预热时间而在树脂的固化度小的状态下进行压制成型，则预成型件对制品形状的追随性提高，但存在下述课题：在制品形状外产生大的毛刺而使材料成品率下降；随着材料流动产生纤维紊乱而使机械特性下降、用于除去毛刺的后加工耗费时间。另一方面，若延长预热时间而在树脂的固化度大的状态下进行压制成型，则虽然毛刺减少，但是预成型件的追随性下降，有时在壁厚变化部、角部、凹凸部等发生未填充、树脂的未含浸而使机械特性下降。另外，在同样的压缩成型的方法中，以预成型件成为大致成型品形状的立体形状的方式层叠预浸料坯并进行赋形、再将其进行压制的以往的方法中，存在预成型件的制造需要大量的时间和成本的课题。此外，利用尺寸比层叠体小的工件夹持装置夹持层叠体的周缘部附近、并在将该层叠体从工件夹持装置向模具引入的同时赋形为凹凸形状的以往的方法中，将随着引入而使实际所夹持的部分从最初所夹持的部分偏移。因此，有在层叠体周缘部产生褶皱、纤维的紊乱而使机械特性下降的课题、夹持部外成为毛刺而使后加工耗费时间的课题。进而，在将该方法应用于成型品的制造的情况下，有下述课题：由于工件夹持装置外周放开，因此导致在压制成型时的压力下材料向工件夹持装置外周流出，不能得到机械特性、表面外观优异的成型品。因此，在以往技术中，即使想要使用对形状的追随性优异的材料并调整成型条件，得到兼顾生产效率和机械特性并且纤维的紊乱、毛刺少的成型品也是极其困难的。因此，本专利技术的目的在于，着眼于如上所述的问题点，提供即使在利用压制成型来得到具有厚壁部、突起等壁厚变化的立体形状的情况下，机械特性、对型腔的填充性也优异且能避免未填充、树脂的未含浸这样的问题，并且对于毛刺的减少有效的纤维增强树脂的制造方法及利用该方法制造的成型品。用于解决课题的手段本专利技术解决了上述课题，且具有以下任一构成。(1)纤维增强树脂的制造方法，其特征在于，将由增强纤维和热固性树脂形成的预浸料坯的预成型件压制成型，所述纤维增强树脂的制造方法包括：(a)制作预成型件的预成型件制作工序；(b)将前述预成型件配置于模具并进行预热的配置及预热工序；(c)使前述预成型件变形为制品形状的压制工序；和(d)在对前述预成型件进行加压的同时使其固化的固化工序，在前述(c)的压制工序的开始时间点，前述预成型件的特定部中的热固性树脂的固化度αe大于前述预成型件的特定部以外的区域中的热固性树脂的固化度αi。(2)纤维增强树脂的制造方法，其特征在于，将由增强纤维和热固性树脂形成的预浸料坯的预成型件压制成型，所述纤维增强树脂的制造方法包括：(a)制作预成型件的预成型件制作工序；(b)将前述预成型件配置于模具并进行预热的配置及预热工序；(c)使前述预成型件变形为制品形状的压制工序；和(d)在对前述预成型件进行加压的同时使其固化的固化工序，在即将进行前述(c)的压制工序之前，使前述预成型件的特定部中的热固性树脂的固化度αe大于前述预成型件的特定部以外的区域中的热固性树脂的固化度αi。(3)根据前述(1)或(2)所述的纤维增强树脂的制造方法，其特征在于，在前述(a)的预成型件制作工序中，在前述预成型件的特定部使用热固性树脂的固化度比前述预成型件的特定部以外的区域大的预浸料坯。(4)根据前述(1)～(3)中任一项所述的纤维增强树脂的制造方法，其特征在于，在前述(b)的配置及预热工序中，于比前述预成型件的特定部以外的区域高的温度对前述预成型件的特定部进行预热。(5)根据前述(1)～(4)中任一项所述的纤维增强树脂的制造方法，其特征在于，在前述模具的与前述预成型件的特定部对应的位置设置凸部，在前述(b)的配置及预热工序中使前述预成型件的特定部与前述凸部接触。(6)根据前述(5)所述的纤维增强树脂的制造方法，其特征在于，前述凸部为立壁形状。(7)根据前述(1)～(6)中任一项所述的纤维增强树脂的制造方法，其特征在于，前述特定部为前述预成型件的周缘部。(8)根据前述(1)～(7)中任一项所述的纤维增强树脂的制造方法，其特征在于，使用平面状态的面积为前述模具的型腔的投影面积以上的预成型件。专利技术效果根据本专利技术涉及的纤维增强树脂的制造方法，预成型件的特定部的树脂的固化度大，可在特定部中抑制材料流动。因此，即使在得到立体形状、尤其是具有厚壁部、突起等壁厚变化的形状的纤维增强树脂的情况下，也能利用压制成型的压力来使预成型件变形，并且能够减少纤维的紊乱、毛刺。附图说明图1是示出本专利技术的制造工序的一例的图。图2是示出本专利技术的预成型件的特定部的例子的图。图3是示出利用本专利技术得到的纤维增强树脂的一例的图，其是具有壁厚变化、凹凸变化的纤维增强树脂的图。图4是示出实施例中使用的模具(a)及该模具的型腔(b)的形状的图。图5是示出本专利技术的预成型件的例子的图。具体实施方式本专利技术涉及即使在将由增强纤维和热固性树脂形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纤维增强树脂的制造方法，其特征在于，将由增强纤维和热固性树脂形成的预浸料坯的预成型件压制成型，所述纤维增强树脂的制造方法包括：/n(a)制作预成型件的预成型件制作工序；/n(b)将所述预成型件配置于模具并进行预热的配置及预热工序；/n(c)使所述预成型件变形为制品形状的压制工序；和/n(d)在对所述预成型件进行加压的同时使其固化的固化工序，/n在所述(c)的压制工序的开始时间点，所述预成型件的特定部中的热固性树脂的固化度αe大于所述预成型件的特定部以外的区域中的热固性树脂的固化度αi。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180329 JP 2018-0642231.纤维增强树脂的制造方法，其特征在于，将由增强纤维和热固性树脂形成的预浸料坯的预成型件压制成型，所述纤维增强树脂的制造方法包括：
(a)制作预成型件的预成型件制作工序；
(b)将所述预成型件配置于模具并进行预热的配置及预热工序；
(c)使所述预成型件变形为制品形状的压制工序；和
(d)在对所述预成型件进行加压的同时使其固化的固化工序，
在所述(c)的压制工序的开始时间点，所述预成型件的特定部中的热固性树脂的固化度αe大于所述预成型件的特定部以外的区域中的热固性树脂的固化度αi。


2.纤维增强树脂的制造方法，其特征在于，将由增强纤维和热固性树脂形成的预浸料坯的预成型件压制成型，所述纤维增强树脂的制造方法包括：
(a)制作预成型件的预成型件制作工序；
(b)将所述预成型件配置于模具并进行预热的配置及预热工序；
(c)使所述预成型件变形为制品形状的压制工序；和
(d)在对所述预成型件进行加压的同时使其固化的固化工序，
在即将进行所述(c)的压制工序之前，使所述预成型件的特定部中的热固性树脂的固化度αe...

【专利技术属性】
技术研发人员：津村祐介，五月女刚，细川直史，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP