TW201514004A - 纖維強化板材的製造方法 - Google Patents

Abstract

一種纖維強化板材的製造方法，先製備多數強化纖維層、多數樹脂片及一對模板，該等模板各具有一呈霧面狀的壓合面，接著將該等強化纖維層與該等樹脂片沿一厚度方向進行疊合成一胚材後，再利用一熱壓裝置配合該等模板對該胚材進行熱壓，即可獲得一纖維強化板材，且該纖維強化板材該等表面的平均粗度為0.007μm~50μm。藉此，確保該纖維強化板材與另一射出件穩固錨結，並提昇產品的結合強度。

Description

纖維強化板材的製造方法

本發明是有關於一種板材，特別是指一種纖維強化板材的製造方法。

現有的資訊產品、電器產品或車輛面板零件等，普遍應用了塑化材質製成的外殼，為了迎合消費者對於產品的質感需求，以及考慮產品的輕量化、結構強度等因素，該外殼大多會以纖維強化板材製成。

就以纖維強化板材的製法而言，台灣證書號I388422號專利案揭示，以熱塑性樹脂對一纖維材料進行含浸處理以形成一含浸膠化薄膜，此含浸膠化薄膜即為一典型的纖維強化板材，後續應用可將二離型膜分別覆蓋在該含浸膠化薄膜兩側後，依序進行裁切、加熱加壓熟化、入模加熱加壓後以形成一薄膜膠片泡殼，再將該薄膜膠片泡殼置入一射出模內且進行射出操作，即可使一射出件與該薄膜膠片泡殼黏合而製得一射出成品。這種纖維強化板材的表面並無設置可供射出件錨結的部位，以致於薄膜膠片泡殼與射出件的結合效果不佳。

台灣證書號M362111號專利案揭示，由複數個 強化纖維層構成的強化纖維積層體，每一強化纖維層是以連續纖維布含浸熱塑性樹脂，這種強化纖維積層體表面呈光滑狀，若要與其他板狀物結合，可能造成結合度不佳。

再如台灣證書號I353303號專利案，是在一芯 材的兩面各黏著有一纖維強化材以形成一夾芯構造體，再以該夾芯構造體構成一第一構件，以外嵌式射出成形方式在該第一構件外部形成一第二構件，但該第一構件之表面呈光滑狀，仍難以與第二構件產生穩固結合的效果。

又如台灣證書號I376396號專利案，是在一纖 維布兩側各設置一絕緣樹脂層，在熱壓後使該等絕緣樹脂層融熔而與該纖維布結合且製得一附有載體的預浸體，該專利案並無揭示該絕緣樹脂層表面呈粗糙狀，也不利於後續製作印刷電路板的結合。

再者，台灣公開編號201113150號專利申請案 ，是將強化纖維層含浸熱塑性樹脂後，在每兩個含浸樹脂強化纖維層之間設置一個或一個以上的熱塑性樹脂片，且經熱壓即可製得一纖維積層板，該專利申請案並無揭示該纖維積層板表面呈粗糙狀。

因此，本發明之目的，即在提供一種表面呈粗糙且可增加結合性之纖維強化板材的製造方法。

於是，本發明纖維強化板材的製造方法，包含下列步驟：(A)製備多數強化纖維層、多數樹脂片及一對模板，該等模板各具有一呈霧面狀的壓合面，(B)在每兩個 強化纖維層之間，以及在最外側的兩個強化纖維層外部各設置一個樹脂片，(C)將該等強化纖維層與該等樹脂片沿一厚度方向疊合成一胚材，(D)利用一熱壓裝置配合該等模板對該胚材進行熱壓，(E)獲得一纖維強化板材，該纖維強化板材具有多數沿該厚度方向疊設的強化纖維層及一將該等強化纖維層包覆在內部的樹脂體，該樹脂體具有二沿該厚度方向呈相反設置且可對相鄰之強化纖維層產生全覆蓋的表面，該等表面的平均粗度為0.007μm~50μm。

本發明之功效：利用以上連續的步驟即可將該 等強化纖維層包覆在該樹脂體的內部，且使該樹脂體的表面的平均粗度為0.007μm~50μm，不僅製造容易、結合強度佳，且使該纖維強化板材可與另一射出構件產生較佳之結合性。

10‧‧‧強化纖維層

11‧‧‧纖維束

20’‧‧‧樹脂片

20‧‧‧樹脂體

21‧‧‧表面

t‧‧‧厚度方向

1‧‧‧胚材

1’‧‧‧纖維強化板材

100‧‧‧模板

110‧‧‧壓合面

200‧‧‧熱壓裝置

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的較佳實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：圖1是一製造流程示意圖，說明本發明纖維強化板材的製造方法的一較佳實施例；圖2是本發明上述較佳實施例之一平面分解圖，說明多數強化纖維層與多數樹脂片；圖3是本發明上述較佳實施例之一熱壓成型示意圖；及圖4是本發明上述較佳實施例所製得之一纖維強化板材的組合剖視圖。

參閱圖1，本發明纖維強化板材的製造方法之一較佳實施例，包含以下步驟：

步驟一：製備多數強化纖維層10、多數樹脂片20’及一對模板100，每一強化纖維層10各具有多數纖維束11，相鄰兩個強化纖維層10的纖維束11延伸方向可呈互相交叉狀，且相鄰兩個強化纖維層10的纖維束11延伸方向不限於正交互相交叉，還可以是介於平行與正交之間的各種角度的互相交叉狀，該等強化纖維層10的纖維束11選自於碳纖維、玻璃纖維、芳香族聚醯胺纖維、聚酯纖維或此等之一組合。其中以碳纖維為佳，具有質輕、剛性佳的特性。該等模板100各具有一呈霧面狀的壓合面110，且該壓合面110的平均粗度為0.007μm~50μm。另外，該強化纖維層10亦可以多數纖維束11編織而成布匹狀(圖未示)。該樹脂片20’可採用熱塑性樹脂，且選自於丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚胺甲酸酯(PU)、熱塑性聚氨酯(TPU)或此等之一組合，尤其以聚碳酸酯(PC)為佳。該樹脂也可採用熱硬性樹脂，且選自於不飽和聚酯樹脂、乙烯酯、環氧樹脂、酚樹脂、脲-三聚氰胺樹脂、聚醯亞胺樹脂或此等之一組合，其中以環氧樹脂為佳。

步驟二：配合參圖2，在每兩個強化纖維層10之間，以及在最外側的兩個強化纖維層10外部各設置一個樹脂片20’，且將該等強化纖維層10與該等樹脂片20’沿一 厚度方向t疊合成一胚材1。

步驟三：配合參圖3，利用一熱壓裝置200配合該等模板100對該胚材1進行熱壓。

步驟四：配合參圖4，獲得一纖維強化板材1’，該纖維強化板材1’具有多數沿該厚度方向t疊設的強化纖維層10及一由上述之樹脂片20’熟化所形成且將該等強化纖維層10包覆在內部的樹脂體20，該樹脂體20具有二沿該厚度方向t呈相反設置且可對相鄰之強化纖維層10產生全覆蓋的表面21，該等表面21的平均粗度為0.007μm~50μm。

再如圖4所示，上述的步驟四中，當利用該熱壓裝置200配合該等模板100同時對該等強化纖維層10與該等樹脂片20’進行加熱、加壓時，該等樹脂片20’受熱融熔而形成該樹脂體20的同時，可使該等強化纖維層10產生結合效果。且利用本發明的製造方法製成該纖維強化板材1’後，利用該樹脂體20將該等強化纖維層10包覆，使得該等強化纖維層10之間充分地以該樹脂體20互相結合，整個纖維強化板材1’的結構強度佳。且當該纖維強化板材1’置入一模具內部並進行射出操作時，即可直接與另一射出構件在模內產生固結。

利用該樹脂體20的表面21的平均粗度不小於0.007μm的作用，則可確保該纖維強化板材1’與另一射出構件在模內產生固結的錨結性佳。另外，利用該樹脂體20的表面21的平均粗度不大於50μm的作用，則可避免 該等表面21對應該厚度方向t的最高點與最低點落差大，可能造成該等表面21及產品的外觀不平坦，且為了不影響另一射出構件的平坦性及材質色澤均一性，可能要加大射出厚度，會影響產品輕量化的目的。

綜上所述，本發明纖維強化板材的製造方法，利用簡單的製程、步驟，以及簡單的設備，即可使該樹脂體20包覆在該等強化纖維層10外部，以及該等表面21平均粗度為0.007μm~50μm，則可確保該纖維強化板材1’具有較佳之結構強度，也可使該纖維強化板材1’與另一射出構件產生較佳之結合性，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

10‧‧‧強化纖維層

11‧‧‧纖維束

20’‧‧‧樹脂片

20‧‧‧樹脂體

21‧‧‧表面

t‧‧‧厚度方向

1‧‧‧胚材

1’‧‧‧纖維強化板材

100‧‧‧模板

200‧‧‧熱壓裝置

Claims (5)

1. 一種纖維強化板材的製造方法，包含下列步驟：(A)製備多數強化纖維層、多數樹脂片及一對模板，該等模板各具有一呈霧面狀的壓合面；(B)在每兩個強化纖維層之間，以及在最外側的兩個強化纖維層外部各設置一個樹脂片，且將該等強化纖維層與該等樹脂片沿一厚度方向疊合成一胚材；(C)；利用一熱壓裝置配合該等模板對該胚材進行熱壓；及(D)獲得一纖維強化板材，該纖維強化板材具有多數沿該厚度方向疊設的強化纖維層及一將該等強化纖維層包覆在內部的樹脂體，該樹脂體具有二沿該厚度方向呈相反設置且可對相鄰之強化纖維層產生全覆蓋的表面，該等表面的平均粗度為0.007μm~50μm。
2. 如請求項1所述的纖維強化板材的製造方法，其中，該步驟(A)所製備的模板的壓合面的平均粗度為0.007μm~50μm。
3. 如請求項1所述的纖維強化板材的製造方法，其中，該步驟(A)所製備的該等強化纖維層的纖維束選自於碳纖維、玻璃纖維、芳香族聚醯胺纖維、聚酯纖維或此等之一組合。
4. 如請求項3所述的纖維強化板材的製造方法，其中，該步驟(A)所製備的樹脂片採用熱塑性樹脂，且選自於丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚乙烯、丙烯 腈-苯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚胺甲酸酯、熱塑性聚氨酯或此等之一組合。
5. 如請求項3所述的纖維強化板材的製造方法，其中，該步驟(A)所製備的樹脂片採用熱硬性樹脂，且選自於不飽和聚酯樹脂、乙烯酯、環氧樹脂、酚樹脂、脲-三聚氰胺樹脂、聚醯亞胺樹脂或此等之一組合。