CN113242783B - 布预浸料、布预浸料的制造方法、纤维增强树脂成型品、纤维增强树脂成型品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种布预浸料及其制造方法,该布预浸料为用于具有由增强纤维束构成的织物的织眼可透视的表面的纤维增强树脂成型品的布预浸料,在进行压缩成型时,可得到具有改良了的外观的成型品;以及一种纤维增强树脂成型品及其制造方法,该纤维增强树脂成型品具有由增强纤维束构成的织物的织眼可透视的表面,具有改良了的工业生产率及改良了的外观。一种布预浸料,具有将增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的织眼可透视的表面,且纬纱的松弛率为0.0~0.2%;一种纤维增强树脂成型品的制造方法,将所述布预浸料或具有1片以上所述布预浸料的预浸料层叠体压缩成型,得到具有织物的织眼可透视的表面的压缩成型品。

Description

布预浸料、布预浸料的制造方法、纤维增强树脂成型品、纤维 增强树脂成型品的制造方法
技术领域
本发明涉及一种布预浸料、布预浸料的制造方法、纤维增强树脂成型品、纤维增强树脂成型品的制造方法。
本申请基于2018年11月28日在日本申请的特愿2018-222750号主张优先权,在此引用其内容。
背景技术
近年来,作为体育用品、汽车、飞机、工业设备等的材料,积极地采用纤维增强树脂。特别是在要求轻量且高机械特性的领域中,使用碳纤维增强树脂。例如,在汽车领域中,以车顶、发动机罩、行李箱盖等部件为首,碳纤维增强树脂的应用正在推进。
作为纤维增强树脂成型品的制造方法,已知有层叠多片预浸料并进行压缩成型的方法(专利文献1)。预浸料是在碳纤维、玻璃纤维这样的纤维状的增强材料中含浸基质树脂而成的成型材料。在预浸料中,有增强纤维的方向为一个方向的UD预浸料(单向预浸料)、使基质树脂含浸在织造增强纤维束而成的织物中的布预浸料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/007012号
发明内容
发明所要解决的课题
在由布预浸料制造的纤维增强树脂成型品中,为了利用由增强纤维束构成的织物的织眼的美学外观,存在织眼可从表面透视的纤维增强树脂成型品。这样的纤维增强树脂成型品的制造迄今为止是使用高压釜通过在低于1MPa的较低压力下将布预浸料成型来进行的。但是,该方法由于成型所需的时间长,因此不适于汽车部件这样的要求高生产率的部件的工业制造。
因此,本发明人等尝试通过成型周期短、有利于工业量产的压缩成型法来制造由增强纤维束构成的织物的织眼可透视的成型品。然而,明确了在压缩成型品中形成有大量看起来色调与周围不同的缺陷部分,由于该缺陷部分而损害织物的织眼产生的美学外观。
本发明的目的之一在于提供一种布预浸料和该布预浸料的制造方法,所述布预浸料为用于具有由增强纤维束构成的织物的织眼可透视的表面的纤维增强树脂成型品的布预浸料,在进行压缩成型时,能够得到具有改良了的外观的成型品。
本发明的目的之一在于提供一种纤维增强树脂成型品和该成型品的制造方法,所述纤维增强树脂成型品具有由增强纤维束构成的织物的织眼可透视的表面且具有改良了的工业生产率及改良了的外观。
用于解决课题的方法
本发明具有下述方式。
[1]一种布预浸料,其具有以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的织眼可透视的表面,下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%。
(纬纱的松弛率的求法)
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率。
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100 (I)
[2]根据上述[1]的布预浸料,其中,纬纱的所述松弛率为0.1%以下、0.05%以下或0.01%以下。
[3]根据上述[1]或[2]所述的布预浸料,其中,所述增强纤维束为碳纤维束。
[4]根据上述[3]所述的布预浸料,其中,所述织物的纤维单位面积重量为240g/m2以上。
[5]一种布预浸料的制造方法,其为用于制造上述[1]~[4]中任一项的布预浸料的方法,准备包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的所述织物的起始布预浸料,将所述起始布预浸料沿纬纱方向拉伸而进行延伸。
[6]根据上述[5]的制造方法,所述起始布预浸料中的纬纱的松弛率高于0.2%。
[7]一种纤维增强树脂成型品的制造方法,将上述[1]~[4]中任一项的布预浸料或具有1片以上的上述[1]~[4]中任一项的布预浸料的预浸料层叠体进行压缩成型,得到具有所述织物的织眼可透视的表面的压缩成型品。
[8]一种纤维增强树脂成型品的制造方法,包括将布预浸料或具有1片以上布预浸料的预浸料层叠体进行压缩成型而得到压缩成型品,所述布预浸料具有以由碳纤维构成的增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的织眼可透视的表面,所述织物的纤维单位面积重量为240g/m2以上,所述压缩成型品具有所述织物的织眼可透视的表面。
[9]根据上述[8]的制造方法,所述布预浸料中的、下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%。
(纬纱的松弛率的求法)
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率。
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100 (I)
[10]根据上述[9]的制造方法,其中,所述布预浸料中的纬纱的所述松弛率为0.1%以下、0.05%以下或0.01%以下。
[11]根据上述[7]~[10]中任一项的制造方法,其中,所述预浸料层叠体进一步在至少一个表面具有树脂膜层作为最外层。
[12]根据上述[7]~[11]中任一项的制造方法,其中,所述预浸料层叠体具有层叠于所述布预浸料的发泡芯层。
[13]根据上述[7]~[12]中任一项的制造方法,其中,在压缩成型时,使用通过使剪切边缘的间隙变窄而使树脂流率成为0.0~0.5%的模具。
[14]一种纤维增强树脂成型品,其特征在于,其为压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的表面,并且,在所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值在该区域内为12度以下。
[15]一种纤维增强树脂成型品,其特征在于,其为压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的表面,并且,在所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值在该区域内为10度以下。
[16]一种纤维增强树脂成型品,其特征在于,其为压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的表面,并且,在所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,在荧光灯照明下观察该区域时没有看起来始终与周围色调不同的缺陷部分。
[17]一种纤维增强树脂成型品,其特征在于,其为压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的表面,在所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,在太阳光下观察该区域时没有看起来始终与周围色调不同的缺陷部分。
[18]一种纤维增强树脂成型品,其特征在于,其为压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的面积为100cm2以上且小于900cm2的表面,并且,所述表面的纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值为12度以下。
[19]根据上述[18]的纤维增强树脂成型品,其中,所述表面的纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值为10度以下。
[20]一种纤维增强树脂成型品,其特征在于,其为压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的面积为100cm2以上且小于900cm2的表面,并且,在所述表面没有在荧光灯照明下观察时看起来始终与周围色调不同的缺陷部分。
[21]根据上述[20]的纤维增强树脂成型品,其中,在所述表面没有在太阳光下观察时看起来始终与周围色调不同的缺陷部分。
[22]根据上述[14]~[21]中任一项的纤维增强树脂成型品,其具有层叠于所述纤维增强树脂层的树脂膜层。
[23]根据上述[14]~[22]中任一项的纤维增强树脂成型品,其进一步具有层叠于所述纤维增强树脂层的发泡芯层。
[24]根据上述[14]~[23]中任一项的纤维增强树脂成型品,其为汽车部件。
[25]一种纤维增强树脂成型品的制造方法,其为制造上述[14]~[24]中任一项的纤维增强树脂成型品的方法,其包括将布预浸料或具有1片以上布预浸料的预浸料层叠体进行压缩成型的工序,所述布预浸料为使用以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的预浸料。
[26]根据上述[25]的制造方法,其中,所述增强纤维束为碳纤维束。
[27]根据上述[26]的制造方法,其中,所述织物的纤维单位面积重量为240g/m2以上。
[28]根据上述[25]~[27]中任一项的制造方法,其中,所述布预浸料中的、下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%。
(纬纱的松弛率的求法)
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率。
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100 (I)
[29]根据上述[28]的制造方法,所述布预浸料中的纬纱的所述松弛率为0.1%以下、0.05%以下或0.01%以下。
[30]根据上述[25]~[29]中任一项的制造方法,其中,所述预浸料层叠体进一步在至少一个表面具有树脂膜层作为最外层。
[31]根据上述[25]~[30]中任一项的制造方法,其中,所述预浸料层叠体进一步具有层叠于所述布预浸料的发泡芯层。
[32]根据上述[25]~[31]中任一项的制造方法,其中,在压缩成型时,使用通过使剪切边缘的间隙变窄而使树脂流率成为0.0~0.5%的模具。
发明效果
根据本发明的一个方式,提供一种布预浸料以及该布预浸料的制造方法,该布预浸料为用于具有由增强纤维束构成的织物的织眼可透视的表面的纤维增强树脂成型品的布预浸料,在进行压缩成型时,可得到具有改良了的外观的成型品。
根据本发明的一个方式,提供一种纤维增强树脂成型品和该成型品的制造方法,所述纤维增强树脂成型品具有由增强纤维束构成的织物的织眼可透视的表面,具有改良了的工业生产率及改良了的外观。
附图说明
[图1]是表示存在局部的纤维蜿蜒的纤维增强树脂成型品的立体图。
[图2]是纬纱存在松弛的布预浸料的示意剖视图。
[图3]是表示将纬纱存在松弛的布预浸料进行压缩成型时的织物的变形的示意剖视图。
[图4]是表示在将纬纱存在松弛的布预浸料进行压缩成型时,产生局部的纤维蜿蜒的俯视图。
[图5]是用于说明成型品中的织物中的纬纱的纤维蜿蜒角度的俯视图。
[图6]是用于说明成型品中的织物中的纬纱的纤维蜿蜒角度的俯视图。
[图7]是表示实验中制作的成型品的形状的立体图。
[图8]是表示实验中制作的成型品的形状的立体图。
具体实施方式
在本说明书和权利要求书中,“纬纱的纤维蜿蜒角度”是指在将与经纱正交的方向作为基准方向时,形成构成纬纱的增强纤维束的长丝与该基准方向之间所成的角度。纬纱的纤维蜿蜒角度通过在后述的实验中使用的方法来求出。
在本说明书和权利要求书中,表示数值范围的“~”是指包含其前后所记载的数值作为下限值和上限值。
为了便于说明,图1~8中的尺寸比可能与实际的尺寸比不同。
<织物中的局部的纤维蜿蜒对成型品的外观产生的影响>
首先,以下对由织物中产生局部的纤维蜿蜒所引起的纤维增强树脂成型品的外观品质的降低进行说明。
图1是表示在使用了由增强纤维束构成的织物的纤维增强树脂成型品中存在局部的纤维蜿蜒的例子的立体图。
在织物的组织为平织的情况下,通过经纱与纬纱的沉浮而形成格子花纹的织眼。在经纱与纬纱交错的组织点(格子的方格)中,若浮起的一侧(表侧)的纱线(纤维束)蜿蜒,则蜿蜒的部分成为缺陷部分110。
在太阳光、荧光灯等下,从距离1~3m的地方斜向下30~45°俯视来目视观察成型品100时,可观察到缺陷部分110与周围的组织点(正常部分112)相比,色调不同。根据观察成型品100的角度、光源的强度,在周围的正常部分112为白色时,缺陷部分110看起来为黑色,周围的正常部分112为黑色时,缺陷部分110看起来为白色,像这样,缺陷部分110与周围的正常部分112看起来始终为不同的颜色。因此,缺陷部分110显著损害织物的织眼产生的美学外观。
缺陷部分110在强光之下更加醒目,因此例如与在荧光灯照明下观察相同的成型品时相比,在太阳光下观察时,可感觉到存在大量缺陷部分。简而言之,缺陷部分110给由织眼产生的成型品100的美学外观带来的影响最大的是在太阳光下观察成型品100时。
缺陷部分110与周围的组织点(正常部分112)的色调差异与组织点处的纤维的取向有关。
进入观察成型品100的观察者的眼睛的是在织物的表面反射的光。如果在织物整体中纤维的取向一致,则光的反射方式在任何地方都相同。另一方面,若织物中存在局部的纤维蜿蜒,则光的反射方式仅在纤维蜿蜒的部分发生改变,因此可感觉到色调与周围不同。像这样,局部的纤维蜿蜒也是缺陷部分110与周围的正常部分112的外观差异变得更显著的原因。
在织物中,经纱和纬纱相互强烈地约束,因此在一个组织点产生的纤维蜿蜒的影响难以传递到相邻的组织点。其结果是,由纤维蜿蜒引起的缺陷部分110的产生为局部的,进而,各个缺陷部分110看起来更醒目。
在此,“局部”是指,例如若将1个组织点作为格子的1个方格,则在纵横3个方格的范围内。
在与布预浸料相对照的UD预浸料中,增强纤维束间的相互的约束松弛。因此,即使产生纤维蜿蜒,所产生的纤维蜿蜒也难以成为局部的蜿蜒,在目视时不会形成醒目的缺陷部分。
接着,以下对纤维增强树脂成型品中的织物中产生局部的纤维蜿蜒的机理进行说明。
在将经纱和纬纱组合而制造织物的工序中,难以产生经纱的松弛。这是因为通常对经纱始终施加张力。另一方面,纬纱在被梭抽出后,将两端切断,在不施加张力的状态下织入,因此容易松弛。
在使基质树脂含浸于织物的工序中,织物也从辊向经纱方向拉出,因此处于在经纱方向上施加了张力的状态。另一方面,由于在纬纱方向上不施加张力,因此所得到的布预浸料的纬纱松弛。
图2是在纬纱存在松弛的布预浸料的、与经纱垂直的截面的示意剖视图。
图2所示的布预浸料120包括由经纱121和纬纱122编织的织物和含浸于上述织物的基质树脂123。经纱121和纬纱122分别是纤维束。
所述织物在组织点的一部分具有突出部126。突出部126是纬纱122向布预浸料的面外方向突出的异常部。在突出部126中,存在纤维束整体突出的情况和形成纤维束的长丝的一部分突出的情况。
若将纬纱存在松弛的布预浸料进行压缩成型,则会产生局部的纤维蜿蜒。这是因为,在压缩成型中,预浸料从两侧被刚体夹持而被压缩。
图3是表示将纬纱122存在松弛的布预浸料120进行压缩成型时的织物的变形的示意剖视图。在图3中,为了容易观察而省略了基质树脂的图示。
当纬纱122存在松弛的布预浸料被一对上模210及下模220压缩成型时,突出部126被压扁至与正常部分相同的高度。此时,突出部126的纬纱122向水平方向(与压缩方向正交的方向)扩张。其结果,如图4所示,纤维蜿蜒部128局部地形成于压缩成型品中的织物。
如上所述,布预浸料中的纬纱的松弛是在将布预浸料进行压缩成型时,在织物中产生局部的纤维蜿蜒的原因。因此,在将布预浸料进行压缩成型的情况下,为了不损害由织物的织眼产生的美学外观,在压缩成型之前,使布预浸料中的纬纱的松弛减少是有效的。
<布预浸料>
本发明的一个实施方式所涉及的布预浸料包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物,在其至少一方的表面,上述织物的织眼可透视。
在该布预浸料中,纬纱的松弛率为0.0~0.2%,优选为0.0~0.1%,更优选为0.0~0.05%,特别优选为0.0~0.01%。在纬纱的松弛率为上述范围的上限值以下时,压缩成型时的局部的纤维蜿蜒的产生得以抑制,压缩成型品的外观在设计上优选。
纬纱的松弛率如下所述。
(纬纱的松弛率的求法)
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率。
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100 (I)
为了测定纬纱的松弛率而从布预浸料切出的正方形的断片的大小没有特别限定,优选为298mm×298mm以上。
为了从正方形的断片取出经纱和纬纱,例如可以加热断片使基质树脂软化,也可以用丙酮、甲基乙基酮等有机溶剂除去基质树脂。
由于从正方形的断片取出的经纱和纬纱各自的长度的偏差小,因此在求出由式(I)表示的纬纱的松弛率时,从断片各取出数根经纱和纬纱就足够了。特别是,通常在经纱的长度上几乎没有偏差。关于纬纱,从取出的纬纱中选择最长的纬纱,使用其长度根据式(I)求出松弛率即可。
增强纤维束例如由碳纤维、玻璃纤维、聚芳酰胺纤维、高强度聚酯纤维、硼纤维、氧化铝纤维、氮化硅纤维、尼龙纤维构成。织物中可以仅使用1种增强纤维束,也可以组合使用2种以上的增强纤维束。
特别是,从比强度和比弹性优异的观点出发,作为增强纤维束,优选由碳纤维构成的碳纤维束。
在织物的增强纤维束为碳纤维束的情况下,其纤维单位面积重量优选为240g/m2以上,但并不限定,也可以小于240g/m2
本发明人从实验可得知的是,对于包含将由碳纤维构成的增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的布预浸料,在将织物的纤维单位面积重量为200g/m2时与纤维单位面积重量为240g/m2以上时进行比较时,若织物中的纬纱的松弛率为相同程度,则织物的纤维单位面积重量为240g/m2以上时的压缩成型品在荧光灯照明下的外观良好。
另一方面,即使是由碳纤维束构成的织物的纤维单位面积重量为200g/m2的布预浸料,在充分降低纬纱的松弛率时,压缩成型品的外观不仅在荧光灯照明下良好,在太阳光下观察时也良好。
织物的纤维单位面积重量没有特别的上限,例如为了使基质树脂易于含浸,优选设为800g/m2以下。
增强纤维束的长丝数优选1000~50000根,更优选1000~15000根。在长丝数为上述范围的下限值以上时,能够减少构成织物的纤维束的数量,能够抑制织物的成本。在长丝数为上述范围的上限值以下时,起到不再必须进行纤维束的开纤处理的效果、织物的处理性变得良好的效果。
作为织物的组织,例如可举出平织、斜织(斜纹布)、缎纹织。其中,从容易将布预浸料赋形的观点出发,优选平织或斜织。
布预浸料的基质树脂可以为热固性,也可以为热塑性。作为可用于基质树脂的热固性树脂,例如可举出环氧树脂、不饱和聚酯树脂、丙烯酸树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、苯并嗪树脂。特别是从固化后的物性良好的方面出发,优选环氧树脂。
热固性的基质树脂中可以进一步含有固化剂、固化促进剂、增稠剂、聚合引发剂等。
损害基质树脂透明性的添加物的使用优选抑制在必要最小限度。例如,为了改善物性等,可以在基质树脂中添加炭黑,但其添加量优选相对于树脂100质量份不超过0.4质量份。
相对于织物的100质量份,布预浸料中的基质树脂的含量优选为30~60质量份,更优选为30~45质量份。基质树脂的含量为上述范围的下限值以上时,难以发生由空隙的形成引起的成型品的强度降低。基质树脂的含量为上述范围的上限值以下时,在布预浸料的压缩成型时模具难以污染,能够缩短模具清扫所需的时间。
(制造布预浸料的方法)
本发明的布预浸料例如能够通过准备包含将增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的起始布预浸料,并将上述起始布预浸料沿纬纱方向拉伸而进行延伸来制造。
通过使基质树脂含浸于织物中而准备起始布预浸料。在织物的制造中,例如能够使用剑杆织机、梭织机、片梭织机、喷气织机等。
作为含浸方法,可以列举例如:使织物浸渍于溶解有基质树脂的树脂溶液中的浸渍法(溶剂法);使由基质树脂形成的膜热压接于织物的热熔法。
根据本发明人等发现的结果,若抓住预先制作的起始布预浸料的纬纱方向的两端并向纬纱方向拉伸而使其延伸,则该纬纱的松弛率降低。
例如,通过将纬纱的松弛率高于0.2%的起始布预浸料在纬纱方向上拉伸而使其延伸,能够使纬纱的松弛率为0.2%以下。也能够将纬纱的松弛率为0.2%以下的布预浸料在纬纱方向上拉伸而使其延伸,进一步降低纬纱的松弛率。
本发明的布预浸料中的纬纱的松弛率优选为0.0~0.1%、更优选为0.0~0.05%、特别优选为0.0~0.01%。
降低了纬纱的松弛率的布预浸料也能够通过一边对以所述增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纬纱施加张力,一边使基质树脂含浸于所述织物来制造。
(用途)
上述说明的本发明的实施方式所涉及的布预浸料,在应用于利用压缩成型的纤维增强树脂成型品的制造时,会带来特别优选的结果。关于利用压缩成型的纤维增强树脂成型品的制造的详细情况及优选的方式,在<纤维增强树脂成型品的制造方法>的项中后述。
<纤维增强树脂压缩成型品的制造方法>
在本发明的一个实施方式所涉及的纤维增强树脂成型品制造方法中,将包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物、且在至少一方的表面上前述织物的织眼可透视的布预浸料、或者具有1片以上的上述布预浸料的预浸料层叠体进行压缩成型,得到具有该织物的织眼可透视的表面的压缩成型品。
在该方法中可优选使用的布预浸料,是在上述<布预浸料>的项中说明的布预浸料,在该方法中可优选使用的预浸料层叠体是包含1片以上的上述布预浸料的预浸料层叠体。
预浸料层叠体除了布预浸料之外,例如也可以具有除布预浸料以外的预浸料、树脂膜层、发泡芯层等。
在优选的预浸料层叠体中,将在上述<布预浸料>的项中说明的布预浸料作为在成型品中成为设计面的一侧的最外层而配置。
在其他优选的预浸料层叠体中,树脂膜层作为在成型品中成为设计面的一侧的最外层而配置,作为该树脂膜层的紧下方的层,配置有上述的<布预浸料>的项中说明的布预浸料。
树脂膜可以由热固性树脂构成,也可以由热塑性树脂构成。作为热固性树脂,例如可举出环氧树脂、不饱和聚酯树脂、丙烯酸树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、苯并嗪树脂。其中,从固化后的强度高的观点出发,优选环氧树脂。
构成树脂膜的树脂组合物可以与布预浸料中所含的基质树脂相同,也可以不同。从成型品中的各层间的密合性变高的观点出发,优选使用与布预浸料中所含的基质树脂相同的树脂组成的树脂膜。
树脂膜也可以用玻璃、由聚酯构成的无纺布进行增强。
预浸料层叠体可以具有的发泡芯层例如为独立气泡型的片状的发泡材料。发泡材料例如以聚甲基丙烯酰亚胺为主要成分。
在将预浸料层叠体进行压缩成型时,为了防止在成型品中形成空隙而机械特性降低,优选在预浸料层叠体的层间不残留空气。
作为从预浸料层叠体去除残留空气的方法,优选列举以平面模具夹压预浸料层叠体的方法、真空包袋法,其中更优选真空包袋法。在真空包袋法中,在预浸料层叠体被袋膜覆盖后,袋膜内被真空脱气。
也可以在压缩成型之前,通过将布预浸料或预浸料层叠体进行预成型,从而制作具有所期望的成型品形状的实质形状的预成型体。
预成型例如可使用以下的方法。
·通过人手将布预浸料或预浸料层叠体粘贴到赋形模具中的方法。
·将在赋形模具上配置了布预浸料或预浸料层叠体的模具放入橡胶制的袋中,对袋的内部进行抽真空,由此将布预浸料或预浸料层叠体按压于赋形模具的方法。
·使用简易的成型机进行模制的方法。
可以从这些方法中适当选择2种以上进行组合。
作为赋形模具的材质,例如可举出金属、化学木材。从廉价且容易加工的观点出发,作为赋形模具的材质,优选化学木材。
也可以在预成型前,对布预浸料或预浸料层叠体进行预加热。预加热是以适度降低预浸料中所含的基质树脂的粘性,使预成型的作业变得容易的目的而进行的。
在预浸料所含的基质树脂为环氧树脂的情况下,预加热优选按照布预浸料或预浸料层叠体的表面温度成为40~80℃的方式进行。该表面温度为40℃以上时,有能够对基质树脂赋予充分的赋形性的倾向。在该表面温度为80℃以下时,由于基质树脂的粘性被适度地维持,因此存在如下倾向:能够不产生预成型时的预成型体的纤维扰乱而最终得到机械特性优异的成型品。
为了对布预浸料或预浸料层叠体进行预加热,例如可以使用以下的方法。
·吹暖风的方法。
·照射红外线的方法。
·载置在加热后的板上的方法。
从能够在短时间内进行预加热的观点、预加热后的布预浸料或预浸料层叠体的处理容易的观点出发,优选照射红外线的方法。
在本发明的压缩成型品的制造方法中,根据需要,也可以在压缩成型之前,将布预浸料或预浸料层叠体、或者预成型体切断为预定的形状。
为了制作接近实质形状的预成型体,例如可以使用以下的方法。
·在将预浸料层叠体裁切为将完成品平面展开了的形状后进行赋形的方法。
·在对预浸料层叠体进行赋形而制作大致实质形状的预成型体之后,将剩余部分切除的方法。
得到的预成型体的尺寸精度更高的方法是后者的、在制作预成型体之后切除剩余部分的方法。
压缩成型是将成型材料(布预浸料或预浸料层叠体、或者预成型体)配置于模具,使用升压机以预定的温度、压力进行加热及加压,由此将成型材料成型的方法。在热固性的成型材料的情况下,与成型同时进行固化。
模具优选预先调温至预定的温度,在压缩成型后,直接在该温度下取出成型品。由此,不需要使模具升降温,因此能够缩短成型周期,生产率良好。
作为模具的材质,优选即使施加高压也难以变形的金属,特别是作为金属,从不易变形且具有粘性的观点出发,优选S45C、S55C等铸铁(碳钢)。
作为模具,从抑制成型品表面的空隙的观点出发,优选设置有真空机构的模具,特别是从能够提高真空机构的效果的观点出发,更优选剪切边缘的间隙窄的密闭式的模具。
作为升压机,从能够调整成型压力、合模速度的观点出发,优选液压式的加压冲压机,更优选兼具能够调整合模平行度的调平机构的液压式的加压冲压机。
关于压缩成型的温度,模具温度优选为110~180℃,更优选为130~150℃。在成型材料为热固性的情况下,在模具温度为上述范围的下限值以上时,由于固化时间充分加快,因此能够缩短成型周期,在模具温度为上述范围的上限值以下时,能够避免固化时间过短引起的问题。
压缩成型中使用的压力通常为1.0MPa以上,优选为3.0MPa以上,另外,通常为15.0MPa以下,优选为5.0MPa以下。在压缩成型时的压力为上述范围的下限值以上时,难以产生成型品表面的针孔、成型品内部的空隙。在压缩成型时的压力为上述范围的上限值以下时,基质树脂不会过度地收缩,在成型品的表面不易产生树脂干枯。其结果,能够保持成型品表面的光泽。
为了不在压缩成型品中产生由局部的纤维蜿蜒引起的外观上的缺陷部分,可以采用下述的方法1~4。
方法1:使用纬纱的松驰率低的布预浸料。
方法2:使用织物的纤维单位面积重量高的布预浸料。
方法3:在布预浸料的紧上方层叠树脂膜层。
方法4:使用剪切边缘的间隙窄的模具。
上述方法1~4可以单独使用一种,也可以并用两种以上。其中,特别有效的是方法1。方法2~4可单独使用,但优选与方法1并用。也可以从方法2~4中选择2个以上与方法1组合。
(方法1的具体例)
准备纬纱的松弛率超过0.2%的布预浸料。将布预浸料的经纱方向设为0°,以相同的经纱方向层叠4片,制成层叠构成[0/0/0/0]的层叠体(A)。
利用真空包袋法吸出残存于层叠体(A)的布预浸料之间的空气。
接着,抓住层叠体(A)的90°方向(纬纱方向)的两端部,将层叠体(A)向该方向拉伸,由此进行调整,以使布预浸料的纬纱的松弛率为0.2%以下,优选为0.1%以下,更优选为0.05%以下,特别优选为0.01%以下。
调整纬纱的松弛率之后,将层叠体(A)进行压缩成型。
(方法1的变形例)
在方法1的变形例中,也可以不在压缩成型之前拉伸,而是在压缩成型中对布预浸料或预浸料层叠体施加张力而减少布预浸料中的纬纱的松弛。
(方法2的具体例)
准备具有以碳纤维束作为经纱和纬纱的织物的织眼可透视的表面、且织物的纤维单位面积重量为240g/m2以上的布预浸料。在方法1的具体例中的层叠体(A)的、至少在成型品中成为设计面的一侧的最外层使用该布预浸料。
在压缩成型之前,与方法1的具体例同样地,也可以通过沿纬纱方向拉伸层叠体(A)来降低纬纱的松弛率。
(方法3的具体例)
在方法1的具体例中的层叠体(A)上进一步重叠树脂膜,制成层叠构成[树脂膜/0/0/0/0]的层叠体(B)。树脂膜面成为成型品的设计面。树脂膜可以配置在层叠体(A)的两面。
接着,利用真空包袋法将残留空气从层叠体(B)吸出后,进行压缩成型。
在方法3中,即使存在纬纱向预浸料的面外突出的组织点,也通过对于从模具施加的压力,树脂膜作为缓冲件起作用,能够缓和成型时的该部分的压扁。
(方法4)
在方法4中,使用剪切边缘的间隙窄的模具进行压缩成型。若使用剪切边缘的间隙窄的模具,则在成型时向模具外流出的树脂量减少,在成型品的表面形成树脂层。推定该树脂层与方法3中的树脂膜同样地作为缓冲件起作用。
优选使用通过使剪切边缘的间隙变窄来使由下述式(II)表示的树脂流率为0.0~0.5%的模具。
树脂流率=(投入模具前的成型材料的质量-实质的成型品的质量)/投入模具前的成型材料的质量 (II)
(纤维增强树脂成型品)
可通过上述说明的制造方法制造的纤维增强树脂成型品也包含在本发明的实施方式中。
在实施方式涉及的纤维增强树脂成型品中,优选在由增强纤维构成的织物的织眼可透视的表面(优选为设计面)存在如下的30cm×30cm的正方形区域,纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值在该区域内为12度以下。更优选在该表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值在该区域内为10度以下。
在实施方式涉及的纤维增强树脂成型品中,由增强纤维构成的织物的织眼可透视的表面的面积可以小于900cm2。在该情况下,该表面上的纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值优选为12度以下,更优选为10度以下。该表面的面积优选为100cm2以上,更优选为250cm2以上,进一步优选为500cm2以上。
本发明人等采用使用了将碳纤维束作为经纱和纬纱的织物的布预浸料,试制并调查了具有该织物的织眼可透视的设计面的压缩成型品,结果,在该设计面存在在荧光灯照明下观察不到看起来始终与周围色调不同的缺陷部分的30cm×30cm的正方形区域的成型品中,该正方形区域内的纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值为12度以下;在该设计面存在在太阳光下观察不到该缺陷部分的30cm×30cm的正方形区域的成型品中,该正方形区域内的纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值为10度以下。
(用途)
实施方式涉及的纤维增强树脂成型品能够适用于作为汽车部件的用途,特别适合作为车顶、发动机罩、行李箱盖等汽车外板构件。
本发明并不限定于上述的实施方式,能够进行各种变更,将实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
<实验结果>
以下是本发明人等进行的实验的结果。
<布预浸料中的纬纱的松弛率的测定>
如下所述测定在后述的各实验中使用的布预浸料中的织物的纬纱的松弛率。
以相对的2边与经纱平行、剩余的2边与纬纱平行的方式裁切布预浸料,得到298mm×298mm的正方形的断片。通过用红外线加热器加热使基质树脂软化,从而从该断片分别取出3根经纱和纬纱。
接着,测定取出的纱线的长度,根据经纱的长度和最长的纬纱的长度,求出式(I)所示的纬纱的松弛率。在任何测定中,取出的3根经纱之间的长度实质上相同,纱线彼此的长度之差小于0.01mm。
纬纱的松弛率={(纬纱长度-经纱长度)/经纱长度}×100 (I)
<压缩成型品的制作>
(原料)
布预浸料-1:在由碳纤维束(长丝数:6000根)构成的平织的织物中含浸有环氧树脂组合物的片状的布预浸料(三菱化学株式会社制、TR6110 360GMP、相对于织物100质量份的基质树脂含量:40质量份、纬纱的松弛率:0.30%、织物的纤维单位面积重量:300g/m2)。
布预浸料-2:在由碳纤维束(长丝数:3000根)构成的平织的织物中含浸有环氧树脂组合物的片状的布预浸料(三菱化学株式会社制、TR3110 360GMP、相对于织物100质量份的基质树脂含量:40质量份、纬纱的松弛率:0.30%、织物的纤维单位面积重量:200g/m2)。
布预浸料-3:在由碳纤维束(长丝数:3000根)构成的斜织的织物中含浸有环氧树脂组合物的片状的布预浸料(三菱化学株式会社制、TR3523 360GMP、相对于织物100质量份的基质树脂含量:40质量份、纬纱的松弛率:0.29%、织物的纤维单位面积重量:200g/m2)。
布预浸料-4:在由碳纤维束(长丝数:3000根)构成的斜织的织物中含浸有环氧树脂组合物的片状的布预浸料(三菱化学株式会社制、TR3523 360GMP、相对于织物100质量份的基质树脂含量:40质量份、纬纱的松弛率:0.29%、织物的纤维单位面积重量:240g/m2)。
轻量发泡芯:以聚甲基丙烯酰亚胺为主成分的片状的独立发泡材料(Evonick公司制造,Rohacell 71SL)。
(成型品)
在各实验中,制作如图7所示的平板形状的成型品10或图8所示的立体形状的成型品20。成型品20具有:外周的凸缘部22、从凸缘部22的内侧立起的立面24、以及与立面24的上端连接并向立面24的内侧扩展的顶面26。
<成型品中的纬纱的纤维蜿蜒角度的测定>
通过以下的步骤测定后述的各实验中得到的成型品中的纬纱的纤维蜿蜒角度。
在平板形状的成型品10的情况下,将该设计面以做出100个3cm见方的方格的方式划分为格子状。从该100个方格中选择50个,进而从该50个方格中分别选择纬纱位于表面侧的1个组织点,在该组织点测定构成纬纱的增强纤维长丝与基准方向所成的角度。测量点的数量全部为50个。
参照图5及图6进行说明时,基准方向设为相对于与所选择的组织点相邻的经纱121正交的方向(直线132的方向)。在所选择的组织点中,将形成纬纱122的增强纤维长丝与基准方向形成最大角度的部位的该角度(直线134与直线132所成的角度θ)作为纬纱的纤维蜿蜒角度。
在立体形状的成型品20的情况下,将顶面26的设计面以做出3cm见方的方格的方式划分为格子状,在该方格中的50个,进行与成型品10的情况相同的测定。
(实验1)
依次执行以下的步骤(1)~(3),制作成型品。
步骤(1):以相对的2边与经纱平行、剩余的2边与纬纱平行的方式将布预浸料-1裁切成298mm×298mm的正方形。
步骤(2):将经纱方向设为0°,将4片在步骤(1)中裁切出的布预浸料向相同方向对齐,将4边的位置对齐层叠,得到层叠构成为[0/0/0/0]的层叠体(a)。层叠体间的残存空气通过真空包袋法吸出。
步骤(3):使用树脂流率8%的模具,在温度140℃、压力4MPa、加压时间5分钟的条件下对层叠体(a)进行压缩成型,得到长300mm×宽300mm×厚0.8mm的成型品10。
(实验2)
除了将布预浸料-1变更为布预浸料-4以外,与实验1同样地操作,得到成型品10。
(实验3)
除了将布预浸料-1变更为布预浸料-2、将模具变更为树脂流率为0.1%以下的模具以外,与实验1同样地操作,得到成型品10。
(实验4)
除了将布预浸料-1变更为布预浸料-2、将由与布预浸料的基质树脂相同的树脂组合物构成的150g/m2的树脂膜重叠在层叠体(a)上而使层叠构成为[树脂膜/0/0/0/0]以外,与实验1同样地操作,得到成型品10。
(实验5)
依次执行以下的步骤(1)~(5),制作成型品。
步骤(1):以短边与经纱平行、长边与纬纱平行的方式将布预浸料-2裁切为298mm×338mm的长方形。
步骤(2):将经纱方向设为0°,将4片在步骤(1)中裁切出的布预浸料向相同方向对齐,将4边的位置对齐层叠,得到层叠构成为[0/0/0/0]的层叠体(b)。层叠体间的残存空气通过真空包袋法吸出。
步骤(3):将层叠体(b)的纬纱方向的两端用夹具夹持,将层叠体(b)沿纬纱方向拉伸而使其延伸,由此使层叠体(b)中的布预浸料的纬纱的松弛率降低至0.05%。
步骤(4):将步骤(3)中延伸的层叠体(b)裁切为298mm×298mm的正方形。
步骤(5):在温度140℃、压力4MPa、加压时间5分钟的条件下将层叠体(b)进行压缩成型,得到长300mm×宽300mm×厚0.8mm的成型品10。
(实验6)
将实验5的步骤(5)变更为下述步骤(6),在其后加入下述步骤(7),除此以外,与实验5同样地操作,得到成型品20。
步骤(6):将层叠体(b)以表面温度成为70℃的方式用红外线加热器加热后,使用赋形模具赋形为与应取得的成型品相同的形状,得到预成型体(p)。
步骤(7):使用树脂流率8%的模具,在温度140℃、压力4MPa、加压时间5分钟的条件下将预成型体(p)进行压缩成型,得到成型品20。
(实验7)
除了将布预浸料-2变更为布预浸料-3以外,与实验5同样地操作,得到成型品10。在步骤(3)中将层叠体(b)进行延伸后的布预浸料的纬纱的松弛率为0.01%以下。
(实验8)
除了将布预浸料-2变更为布预浸料-3以外,与实验6同样地操作,得到成型品20。在步骤(3)中将层叠体(b)进行延伸后的布预浸料的纬纱的松弛率为0.01%以下。
(实验9)
在层叠体(b)的中间插入轻量发泡芯层,使层叠构成为[0/0/发泡芯/0/0],除此以外,与实验5同样地操作,得到成型品10。
(实验10)
在层叠体(b)的中间插入预先赋形为与预成型体(p)相同的形状的轻质发泡芯层,使层叠构成为[0/0/发泡芯/0/0],除此以外,与实验6同样地操作,得到成型品20。
(实验11)
除了将布预浸料-1变更为布预浸料-2以外,与实验1同样地操作,得到成型品10。
(实验12)
除了省略步骤(3)以外,与实验6同样地操作,得到成型品20。
(实验13)
除了省略步骤(3)以外,与实验9同样地操作,得到成型品10。
(实验14)
除了省略步骤(3)以外,与实验10同样地操作,得到成型品20。
将实验1~14中的条件示于表1中。另外,在实验1~14中得到的成型品的每一个中,将测定纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值的结果示于表2中。
[表1]
[表2]
成型品中的纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值
实验1 12度
实验2 11度
实验3 12度
实验4 12度
实验5 8度
实验6 9度
实验7 8度
实验8 10度
实验9 9度
实验10 10度
实验11 14度
实验12 14度
实验13 14度
实验14 15度
实验1~10的压缩成型品的外观优异。特别是,在进行了测定的300mm×300mm的正方形区域中纬纱的蜿蜒角度的最大值为10度以下的实验5~10的压缩成型品中,在太阳光下观察该正方形区域时,没有看到看起来始终与周围色调不同的缺陷部分。
在进行了测定的300mm×300mm的正方形区域中纬纱的蜿蜒角度的最大值超过10度且为12度以下的实验1~4的压缩成型品中,在荧光灯照明下观察该正方形区域时,没有看到看起来始终与周围色调不同的缺陷部分,但在太阳光下观察时,确认到该缺陷区域。
实验11~14的压缩成型品的外观差。具体而言,在太阳光下观察进行了测定的300mm×300mm的正方形区域时,以及在荧光灯照明下进行观察时,都确认到看起来始终与周围色调不同的缺陷部分。
产业上的可利用性
实施了本发明的或实施本发明而制造的纤维增强树脂成型品作为汽车部件是有用的,特别是作为车顶、发动机罩、行李箱盖等汽车外板构件是有用的。
符号说明
10 成型品
20 成型品
22 凸缘部
24 立面
26 顶面
100 成型品
110 缺陷部分
112 正常部分
120 预浸料
121 经纱
122 纬纱
123 基质树脂
126 突出部
128 纤维蜿蜒部
130 与经纱平行的直线
132 与经纱正交的直线(与基准方向平行的直线)
134 沿着增强纤维长丝与基准方向形成最大角度的部位中的增强纤维长丝的方向的直线
210 上模
220 下模
θ 纬纱的纤维蜿蜒角度。

Claims (39)

1.一种布预浸料,其具有以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的织眼可透视的表面,下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%,
纬纱的松弛率的求法:
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的、大小为298mm×298mm的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率,
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100(I)。
2.根据权利要求1所述的布预浸料,其中,纬纱的所述松弛率为0.1%以下、0.05%以下或0.01%以下。
3.根据权利要求1或2所述的布预浸料,其中,所述增强纤维束为碳纤维束。
4.根据权利要求3所述的布预浸料,其中,所述织物的纤维单位面积重量为240g/m2以上。
5.一种布预浸料的制造方法,其为制造权利要求1~4中任一项所述的布预浸料的方法,准备包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的所述织物的起始布预浸料,将所述起始布预浸料沿纬纱方向拉伸而进行延伸。
6.根据权利要求5所述的制造方法,所述起始布预浸料中的纬纱的松弛率高于0.2%。
7.一种纤维增强树脂成型品的制造方法,将权利要求1~3中任一项所述的布预浸料、或具有权利要求1~3中任一项所述的布预浸料的预浸料层叠体进行压缩成型,
得到具有所述织物的织眼可透视的表面的压缩成型品。
8.一种纤维增强树脂成型品的制造方法,包括将布预浸料或具有布预浸料的预浸料层叠体进行压缩成型而得到压缩成型品,
所述布预浸料具有以由碳纤维构成的增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的织眼可透视的表面,
所述布预浸料中的下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%,
所述织物的纤维单位面积重量为240g/m2以上,
所述压缩成型品具有所述织物的织眼可透视的表面,
纬纱的松弛率的求法:
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的、大小为298mm×298mm的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率,
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100(I)。
9.根据权利要求8所述的制造方法,其中,所述布预浸料中的纬纱的所述松弛率为0.1%以下、0.05%以下或0.01%以下。
10.根据权利要求8或9所述的制造方法,其中,所述预浸料层叠体进一步在至少一个表面上具有树脂膜层作为最外层。
11.根据权利要求8或9所述的制造方法,其中,所述预浸料层叠体具有层叠于所述布预浸料的发泡芯层。
12.根据权利要求8或9所述的制造方法,其中,在压缩成型时,使用通过使剪切边缘的间隙变窄而使树脂流率成为0.0~0.5%的模具。
13.一种纤维增强树脂成型品,其特征在于,其为布预浸料的压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的表面,并且在所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值在该区域内为12度以下,
所述布预浸料中的下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%,
纬纱的松弛率的求法:
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的、大小为298mm×298mm的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率,
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100(I)。
14.一种纤维增强树脂成型品,其特征在于,其为布预浸料的压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的表面,并且在所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值在该区域内为10度以下,
所述布预浸料中的下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%,
纬纱的松弛率的求法:
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的、大小为298mm×298mm的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率,
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100(I)。
15.一种纤维增强树脂成型品,其特征在于,其为布预浸料的压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的表面,并且,在所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,在荧光灯照明下观察该区域时没有看起来始终与周围色调不同的缺陷部分,
所述布预浸料中的下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%,
纬纱的松弛率的求法:
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的、大小为298mm×298mm的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率,
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100(I)。
16.一种纤维增强树脂成型品,其特征在于,其为布预浸料的压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的表面,在所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,在太阳光下观察该区域时没有看起来始终与周围色调不同的缺陷部分,
所述布预浸料中的下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%,
纬纱的松弛率的求法:
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的、大小为298mm×298mm的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率,
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100(I)。
17.一种纤维增强树脂成型品,其特征在于,其为布预浸料的压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的面积为100cm2以上且小于900cm2的表面,并且,所述表面的纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值为12度以下,
所述布预浸料中的下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%,
纬纱的松弛率的求法:
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的、大小为298mm×298mm的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率,
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100(I)。
18.根据权利要求17所述的纤维增强树脂成型品,其中,所述表面的纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值为10度以下。
19.一种纤维增强树脂成型品,其特征在于,其为布预浸料的压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的面积为100cm2以上且小于900cm2的表面,并且,在所述表面没有在荧光灯照明下观察时看起来始终与周围色调不同的缺陷部分,
所述布预浸料中的下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%,
纬纱的松弛率的求法:
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的、大小为298mm×298mm的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率,
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100(I)。
20.根据权利要求19所述的纤维增强树脂成型品,其中,在所述表面没有在太阳光下观察时看起来始终与周围色调不同的缺陷部分。
21.根据权利要求13~20中任一项所述的纤维增强树脂成型品,其中,具有层叠于所述纤维增强树脂层的树脂膜层。
22.根据权利要求13~20中任一项所述的纤维增强树脂成型品,其中,进一步具有层叠于所述纤维增强树脂层的发泡芯层。
23.根据权利要求13~20中任一项所述的纤维增强树脂成型品,其为汽车部件。
24.一种纤维增强树脂成型品的制造方法,其是制造权利要求13~14、16~18和20中任一项所述的纤维增强树脂成型品的方法,包括将布预浸料或具有布预浸料的预浸料层叠体进行压缩成型的工序,所述布预浸料是使用以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的预浸料。
25.根据权利要求24所述的制造方法,其中,所述增强纤维束为碳纤维束。
26.根据权利要求25所述的制造方法,其中,所述织物的纤维单位面积重量为240g/m2以上。
27.一种纤维增强树脂成型品的制造方法,其为制造纤维增强树脂成型品的方法,包括将布预浸料或具有布预浸料的预浸料层叠体进行压缩成型的工序,所述布预浸料是使用以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的预浸料,
所述布预浸料中的、下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%,
纬纱的松弛率的求法:
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的、大小为298mm×298mm的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率,
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100(I),
所述纤维增强树脂成型品满足下述要件3和要件4的任一个,
要件3:为压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的表面,并且,在所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,在荧光灯照明下观察该区域时没有看起来始终与周围色调不同的缺陷部分,
要件4:为压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的面积为100cm2以上且小于900cm2的表面,并且,在所述表面没有在荧光灯照明下观察时看起来始终与周围色调不同的缺陷部分。
28.根据权利要求27所述的制造方法,其中,所述布预浸料中的纬纱的所述松弛率为0.1%以下、0.05%以下或0.01%以下。
29.一种纤维增强树脂成型品的制造方法,其为制造纤维增强树脂成型品的方法,包括将布预浸料或具有布预浸料的预浸料层叠体进行压缩成型的工序,所述布预浸料是使用以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的预浸料,
所述布预浸料中的下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%,
其中,在压缩成型时,使用通过使剪切边缘的间隙变窄而使树脂流率成为0.0~0.5%的模具,所述纤维增强树脂成型品满足下述要件3和要件4的任一个,
要件3:为压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的表面,并且,在所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,在荧光灯照明下观察该区域时没有看起来始终与周围色调不同的缺陷部分,
要件4:为压缩成型品,具有包含以增强纤维束作为经纱和纬纱的织物的纤维增强树脂层,并且具有所述织物的织眼可透视的面积为100cm2以上且小于900cm2的表面,并且,在所述表面没有在荧光灯照明下观察时看起来始终与周围色调不同的缺陷部分,
纬纱的松弛率的求法:
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的、大小为298mm×298mm的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率,
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100(I)。
30.一种压缩成型品的制造方法,将具有布预浸料的预浸料层叠体进行压缩成型而得到压缩成型品,所述布预浸料使用了以作为碳纤维束的增强纤维束作为经纱和纬纱的织物,所述压缩成型品具有所述织物的织眼可透视的表面,
在所述压缩成型之前,将所述预浸料层叠体沿所述布预浸料的纬纱方向拉伸而进行延伸,从而使所述布预浸料中的下述确定求法的纬纱的松弛率为0.0~0.2%,
纬纱的松弛率的求法:
从布预浸料切出具有与经纱平行的2边和与经纱垂直的2边的、大小为298mm×298mm的正方形的断片,根据从所述断片取出的经纱和纬纱的长度,通过下述式(I)求出纬纱的松弛率,
纬纱的松弛率={(纬纱的长度-经纱的长度)/经纱的长度}×100(I)。
31.根据权利要求30所述的制造方法,所述预浸料层叠体中,作为最外层而配置有树脂膜层,并且所述布预浸料作为所述树脂膜层的紧下方的层而配置。
32.根据权利要求30所述的制造方法,所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值在该区域内为12度以下。
33.根据权利要求30所述的制造方法,所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值在该区域内为10度以下。
34.根据权利要求30所述的制造方法,所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,在荧光灯照明下观察该区域时没有看起来始终与周围色调不同的缺陷部分。
35.根据权利要求30所述的制造方法,所述表面存在如下的30cm×30cm的正方形区域,在太阳光下观察该区域时没有看起来始终与周围色调不同的缺陷部分。
36.根据权利要求30所述的制造方法,所述表面的面积为100cm2以上且小于900cm2,所述表面的纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值为12度以下。
37.根据权利要求36所述的制造方法,所述表面的纬纱的纤维蜿蜒角度的最大值为10度以下。
38.根据权利要求30所述的制造方法,所述表面的面积为100cm2以上且小于900cm2,在所述表面没有在荧光灯照明下观察时看起来始终与周围色调不同的缺陷部分。
39.根据权利要求38所述的制造方法,所述表面没有在太阳光下观察时看起来始终与周围色调不同的缺陷部分。
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