CN101850621A - 具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法，先进行积层叠合步骤以积层式地堆叠内含树脂的可塑型碳纤维生料片得到碳纤维生料板材，接着进行胶膜贴覆步骤将可溶于涂料溶剂的胶膜贴覆在碳纤维板材上，然后进行热压硬化成型步骤将贴覆有胶膜的碳纤维生料板材置于模具中热压硬化成型，最后以涂料喷涂步骤直接将涂料喷涂于碳纤维板材半成品的胶膜上，使涂料与胶膜紧密结合，制得具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材。本发明开发出一种新的、且在热压成型后可以直接喷涂涂料，以制作出具有涂装的碳纤维板材的生产方法。该生产方法大幅改变目前需要涂装的碳纤维板材的生产过程。

Description

具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法

技术领域

本发明涉及一种碳纤维板材的生产方法，特别涉及一种具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法。

背景技术

所谓低曲度的碳纤维板材，指形状简单且无复杂曲线的碳纤维板材，其应用的范围相当广泛，民生用品方面如笔记型电脑外壳、运动器材等，而在高科技工业的应用则如飞机的机身、机翼、导弹外壳等，都可见到这些碳纤维板材的踪迹。

如图1所示，目前业界有关具有低曲度的碳纤维板材的生产过程包含一积层叠合步骤11、一离型剂喷涂步骤12及一热压硬化成型步骤13。

首先进行该积层叠合步骤11，以积层式地堆叠内含树脂的可塑型碳纤维生料片得到一未定型的碳纤维生料板材。

接着进行该离型剂喷涂步骤12，在将未定型的碳纤维生料板材置入模具前，先将离型剂喷涂于模具上，以使该碳纤维生料板材成型后便于脱膜。

最后进行该热压硬化成型步骤13，将该未定型的碳纤维生料板材置于模具中热压硬化成型，再将成型的碳纤维板材借预先喷涂的离型剂自该模具中取出，便能制得具有低曲度的碳纤维板材。

然而，虽然事先在模具上喷涂一层离型剂具有易于脱膜、取出成型产品的好处，但是于热压硬化的过程中，由该碳纤维材料片中所溢出的树脂往往会与该离型剂共同粘附于模具上，造成必须时时清理模具的困扰。

如图2所示，此外，目前业界也有将该离型剂喷涂步骤12以离型胶膜贴覆步骤2取代，先于该积层堆叠的碳纤维生料片最外层贴覆一层具有离型特性的离型胶膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，Polyethylene Terephthalate)离型胶膜或邻苯基苯酚(OPP，Ortho-Phenylphenol)离型胶膜。

在热压硬化成型成该碳纤维板材半成品后，通过该离型胶膜的离型特性而便于将该具有低曲度已定型的碳纤维板材半成品自模具中脱离，并借助离型胶膜防止该积层堆叠的碳纤维生料片中的树脂溢流至模具中；但是这样一来，必须要多增加一道将该离型胶膜自热压硬化成型的碳纤维板材撕离的制程。

另外，由于市面上产品除了本身的实用性外，也要考量其视觉上的效果与美观，因此通常会于成型的碳纤维板材上喷涂涂料使其具有预定的图案或颜色，然而，由于成型的碳纤维板材并不易让涂料均匀地附着，因此，在喷涂涂料前会先喷砂处理碳纤维板材表面，进而让涂料能均匀、紧密地涂覆在碳纤维板材上。然而，喷砂的过程除了增加整体制造成本之外，也会同时导致将该成型的碳纤维板材的细微处，例如边缘尖角处等的过度磨损，而造成整体良率下降。

发明内容

本发明的目的，是提供一种步骤简单且低成本的具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法。

本发明的具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法，包含一积层叠合步骤、一胶膜贴覆步骤、一热压硬化成型步骤及一涂料喷涂步骤。

首先进行该积层叠合步骤，以积层式地堆叠内含树脂的可塑型碳纤维生料片得到一碳纤维生料板材。

接着进行该胶膜贴覆步骤，将一胶膜贴覆在该碳纤维板材上，其中，该胶膜可溶解于一欲进行涂装用的涂料内含的溶剂，且具有一接触该碳纤维生料板材而能在热压后与该碳纤维生料板材结合成一体的粘贴面，及一相反于该粘贴面且对模具具有离型性的离型面。

然后进行该热压硬化成型步骤，将贴覆有该胶膜的该碳纤维生料板材，以该胶膜的离型面接触模具地置于模具中，并以模具将该贴覆有该胶膜的该碳纤维生料板材热压硬化成型，制得一具有低曲度的碳纤维板材半成品。

最后进行该涂料喷涂步骤，将该涂料喷涂于该碳纤维板材半成品的胶膜的离型面上，使该涂料能与该离型面及该碳纤维板材半成品的胶膜紧密结合，制得该具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材。

本发明所述具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法，该胶膜的组成包含三醋酸纤维素，且该涂料内含的溶剂是乙酸溶纤剂。

本发明所述具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法，该胶膜具有颜色，且该涂料固化后成透明。

本发明所述具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法，该胶膜具有预定图案，且该涂料固化后成透明。

本发明的有益效果在于：开发一种新的且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法，借由同时可溶解于欲喷涂涂料的溶剂及对模具具有离型性的胶膜，不但易于将成型的碳纤维板材取出，且能有效防止树脂溢流至模具中造成须清模的困扰，并可直接喷涂涂料而使产品具有涂装，大幅改变目前需要涂装的碳纤维板材的生产过程。

附图说明

图1是一流程图，说明熟知的具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法；

图2是一流程图，说明另一熟知的具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法；

图3是一流程图，说明本发明具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法的一较佳实施例；

图4是该较佳实施例的一剖视图，说明该碳纤维生料片积层叠合成该碳纤维生料板材；

图5是该较佳实施例的一剖视图，说明该胶膜的粘贴面贴覆于该碳纤维生料板材；

图6是该较佳实施例的一局部剖视图，说明该模具热压硬化形成该碳纤维板材半成品；及

图7是该较佳实施例的一剖视图，说明该具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

如图3所示，为本发明一种具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法，包含一积层叠合步骤31、一胶膜贴覆步骤32、一热压硬化成型步骤33及一涂料喷涂步骤34。

如图3、图4所示，首先进行该积层叠合步骤31，以积层堆叠的方式将内含树脂412的可塑型碳纤维生料片411加以堆叠后，利用加压或抽真空的方式以除去所述碳纤维生料片411积层叠合后的层间气泡，而得到一碳纤维生料板材41。

如图3、图5所示，接着进行该胶膜贴覆步骤32，选用一可溶解于一欲进行涂装用的涂料44(显示于图7)内含溶剂的胶膜42，其中，该胶膜42包括一具有粘性的粘贴面421及一相反于该粘贴面421且对模具100具有离型性的离型面422，以该胶膜42的粘贴面421接触该碳纤维生料板材41地将该胶膜42贴覆在该未定型的碳纤维生料板材41上。在本实施例中，该胶膜42的构成材料包含有三醋酸纤维素(TAC，Triacetate Cellulose)，且该配合的涂料44可为聚氨基甲酸酯树脂涂料(PU，Polyurethane resin coating)或紫外光硬化涂料(UV，Ultraviolet lightcurble coating)，且该涂料的溶剂均是乙酸溶纤剂(CAC，Cellosolve Acetate)。

如图3、图6所示，然后进行该热压硬化成型步骤33，将已贴覆有该胶膜42的该碳纤维生料板材41，以该胶膜42的离型面422接触模具100地置于模具100中，并以模具100将该贴覆有该胶膜42的该碳纤维生料板材41热压硬化成型，制得一具有低曲度的碳纤维板材半成品43(显示于图7)；在热压硬化成型的过程中，碳纤维生料片411中的树脂412因该胶膜42的隔离而不会与该模具100接触，可以免去残胶而须清模的困扰，且通过该胶膜42的离型面422对模具100具有离型性，而在热压硬化成型后可直接且容易地将具有低曲度的碳纤维板材半成品43自该模具100中取出。

如图3、图7所示，最后进行该涂料喷涂步骤34，直接将该涂料44喷涂于该碳纤维板材半成品43的胶膜42的离型面422上，由于胶膜42的三醋酸纤维素可对应地溶解于涂料44内含的乙酸溶纤剂溶剂，因此，涂料44可与该离型面422及该碳纤维板材半成品43的胶膜42紧密结合，制得该具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材。

由上述说明可知，本发明通过使用可溶解于欲喷涂涂料44的内含溶剂的胶膜42，除了可防止该碳纤维生料板材41中的树脂412于热压硬化的过程中溢流至该模具100中，免去清模的困扰，且可以简单容易地利用胶膜42本身的离型性将成型的碳纤维板材半成品43自模具100中取出之外，并可在该碳纤维生料板材41热压硬化成型后，不须经过该喷砂粗化的程序，也无需经过撕离胶膜42的程序，便可直接喷涂该涂料44，使该涂料44与胶膜42紧密结合，进而能有效地以步骤简单、低成本的方式制作出该表面有涂装的碳纤维板材。

在此要特别说明的是，为了增加该碳纤维板材的美观与特别的视觉上的感受，该胶膜42可以是具有颜色或预定图案的胶膜42，配合使用固化后呈透明的涂料44，通过该胶膜42本身厚度的变化，使得形成于该胶膜42上的预定图案产生视觉上呈现立体的效果。

综上所述，本发明主要开发一种新的、且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法，在以模具100热压硬化成型成碳纤维板材半成品43后，通过同时可溶解于欲喷涂涂料44的内含溶剂及对模具100具有离型性的胶膜42，不但易于将成型的碳纤维板材半成品43自模具100中取出，并可防止该积层堆叠的碳纤维生料片411中的树脂412于热压硬化的过程中溢流至该模具100中，节省清理模具的时间与成本，且在脱膜后，不需要将该胶膜42自该成型的碳纤维板材半成品43表面撕离，便可直接喷涂涂料44而使产品具有涂装，确实改进以往生产方法不易让涂料44均匀地附着于成型的碳纤维板材半成品43上，或在喷涂涂料44前必须先喷砂处理碳纤维板材半成品43表面，而易造成成型的碳纤维板材半成品43的细微处过度磨损，造成良率下降的缺点，所以确实能达成本发明的目的。

Claims (4)

1.一种具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法，包含一积层叠合步骤、一胶膜贴覆步骤、一热压硬化成型步骤及一涂料喷涂步骤，其中，该积层叠合步骤积层式地堆叠内含树脂的可塑型碳纤维生料片，以得到一块碳纤维生料板材，该胶膜贴覆步骤将一层胶膜贴覆在该碳纤维生料板材上，该热压硬化成型步骤将贴覆有该胶膜的该碳纤维生料板材置于模具中，并以模具进行热压硬化成型，以制得一个具有低曲度的碳纤维板材半成品，该涂料喷涂步骤将一涂料喷涂于该碳纤维板材半成品的胶膜上，使该涂料能与该碳纤维板材半成品的胶膜紧密结合，以制得一块具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材；其特征在于，

该胶膜贴覆步骤中所使用的该胶膜，能溶解于欲进行涂装用的该涂料内含的溶剂，且该胶膜具有一个接触该碳纤维生料板材而能在热压后与该碳纤维生料板材结合成一体的粘贴面及一个相反于该粘贴面且对模具具有离型性的离型面，并在该热压硬化成型步骤中，将贴覆有该胶膜的该碳纤维生料板材，以该离型面接触该模具地置于模具中以热压硬化成型，进而使得在该涂料喷涂步骤中，能将该涂料喷涂于该碳纤维板材半成品的胶膜的离型面上，使该涂料能与该胶膜紧密结合，以制得该具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材。

2.根据权利要求1所述具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法，其特征在于，

该胶膜的组成包含三醋酸纤维素，且该涂料内含的溶剂是乙酸溶纤剂。

3.根据权利要求1或2所述具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法，其特征在于，

该胶膜具有颜色，且该涂料固化后成透明。

4.根据权利要求1或2所述具有低曲度且表面有涂装的碳纤维板材的生产方法，其特征在于，

该胶膜具有预定图案，且该涂料固化后成透明。

Images