TW475953B - A woven carbon fiber fabric, a fiber reinforced plastic molding obtained by using the woven fabric, and a production method of the molding - Google Patents

A woven carbon fiber fabric, a fiber reinforced plastic molding obtained by using the woven fabric, and a production method of the molding Download PDF

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TW475953B
TW475953B TW087112430A TW87112430A TW475953B TW 475953 B TW475953 B TW 475953B TW 087112430 A TW087112430 A TW 087112430A TW 87112430 A TW87112430 A TW 87112430A TW 475953 B TW475953 B TW 475953B
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carbon fiber
fabric
fiber
resin
yarn
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TW087112430A
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Akira Nishimura
Kiyoshi Honma
Ikuo Horibe
Original Assignee
Toray Industries
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Description

475953 A7 A7 B7 五、發明説明(1 ) 本發明係有關一種碳纖維織物,更詳言之,係有關使 用由約4 0 , 0 0 0〜4 0 0 , 0 0 0條碳單紗束所成的纖維束狀粗 碳纖維紗條之碳纖維織物,使用該碳纖維織物之纖維強 化塑膠模製品,K及該塑膠模製品之製法。 碳纖維之比重小、拉伸強度高,且拉伸彈性率亦高。 使碳纖維K樹脂固定、成形的碳纖維強化塑膠(C F R P )可 做為強度及彈性率的複合材料,極受注目。 K注的C F R P係使用由約3 0 0 0條碳單紗所形成的细碳纖 維紗條。習知的C F R P中细碳纖維紗條使用配列於縱方向 與橫方向、碳纖維網目約200〜400g/m2 、薄的二方向 性纖物。習知的CFRP係由含浸有樹脂之該薄的二方向性 織物所成的預浸物,使其多長層積,藉由高壓鍋成形予 以製造。 該習知的C F R P因下述所說明的要因,有製造成本高的 缺點。其性能雖優異,惟因製品的價值高,其使用範圍 主要限定於關連於航空機之構造材或高级的蓮動用具之 基材,無法展開用於一般產業範圍之用途。 經滴部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) K往製造成本高之原因如下所逑。U )細碳纖維紗條 之生產差。i b )碳纖維織物由於以细碳纖維紗條製造, 故其生產性差。(c )所得的碳纖維織物由於極薄,為使 具企求特性的CFRP成形,其碳纖維量必須充足,且必須 使多張織物層積,在CFRP之製造中,該多張層積之程序 極為繁雜。(d )由於必須具預浸工程,而需加上預浸之 加工成本。另外還有(e )必須使用高壓鍋而需大的設備 本紙張尺度適州中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(2 ) 投資。 為使成本降低,係有使碳纖維織物層積於成形模具中 ,且使常溫硬化型樹脂加壓注入成形模具之樹脂,傳送 成形法,或使碳纖維織物曆積於成形模具上,使全體K 袋,薄膜覆蓋,其中成減壓(真空)狀態,且使常溫硬化 型樹脂注入,即真空袋成形法係為已知。此等之方法在 削減上述(d )及(e )之C F R P製造成本極具效果。然而仍 無法解決(a )〜(c )之問題。 經滴部中央標隼局员.-C消贽合作社印% (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用習知的细碳纖維紗條,可製造碳纖維網目大的碳 纖維織物,且使該織物使用於CFRP成形。然而,由於下 述之問題而無法予K實用化。換言之,(f)藉由在橫方 向與縱方向等二方向配列碳纖維紗條所成的二方向性織 物,可得碳纖維網目大的織物,惟因縱方向之碳纖維紗 條橫方向之碳纖維紗條交錯,而使碳纖維紗條之彎曲大; 於成形成C F R P時,碳纖維紗條受到應力集中,而引起其 強度及彈性率降低的問題。還有(g )碳纖維紗條一方向 配列的織物雖沒有因彎曲而使強度降低的問題,惟因碳 纖維紗條只有一方向配列,而織物之碳纖維網目大時, 纖維密度顯著變大,鄰接的單紗間隙縫小、樹脂、傳送 成形或真空袋成形等之成形法,會有單紗間樹脂之流入 不佳,注入樹脂時須耗時間,且對碳纖維織物之樹脂含 浸性不佳的問題。 本發明之目的係提供可解決上述習知技術之問題點的 碳纖維織物,使用該織物之孅維強化塑膠模製品,以及 一 4- 本紙張尺度適川中國囤家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475953 A7 B7 經消部屮决標準灼Η<_τ消贽合作社印鉍 五、發明説明 ( 3 ) 1 1 該 模 製 品 之 製 法 〇 1 1 I 因 此 > 1 於 本 發 明 中 使 用 纖 維 束 狀 粗 碳 纖 維 紗 條 〇 藉 此 1 1 所 形 成 的 碳 纖 維 織 物 的 樹 脂 含 浸 性 良 好 〇 請 先 1 | 於 本 說 明 書 中 C F R P 係 包 含 塑 膠 之 強 化 材 僅 為 碳 纖 維 者 閲 讀 1 背 1 及 碳 纖 維 與 其 他 纖 維 混 合 者 〇 面 之 1 為 達 成 上 述 § 卜之 本 發 明 係 如 下 述 所 說 明 〇 Ϊ . |, 1 事 1 本 發 明 之 第 1 碳 纖 維 纖 物 係 由 約 40 ,000 400, 0 0 0絛 項 再 之 碳 單 紗 所 成 > 在 該 單 紗 間 配 列 多 條 具 單 紗 纏 繞 的 碳 纖 填 寫 本 d 維 紗 條 〇 頁 1 1 此 處 所 使 用 的 碳 纖 維 紗 條 係 藉 由 使 用 約 40 ,000 1 I 400 , 〇〇〇條單紗所成的纖維束狀聚丙烯腈系纖維紗予Μ 1 1 附 熱 化 處 理 9 m 後 予 Μ 碳 化 處 理 後 > 供 愿 塗 膠 劑 以 使 紗 1 訂 1 1 條 全 am 體 集 束 予 以 製 造 〇 碳 纖 維 紗 條 之 單 紗 數 若 小 於 約 40 ,000 條 時 > 由 於 紗 條 Γ 比 較 細 , 就 樹 脂 之 含 浸 性 而 言 較 佳 〇 妖 而 9 於 製 造 碳 纖 1 維 時 之 成 本 降 低 效 果 小 〇 1 1 # 構 成 織 物 之 碳 纖 維 紗 條 的 單 紗 數 若 大 於 約 400 , 000 條 時 t 於 製 造 碳 纖 維 時 降 低 成 本 之 效 果 大 〇 狹 而 > 由 於 紗 1 I 條 過 粗 9 白 紗 條 表 面 至 中 央 部 之 距 離 大 9 使 白 妙 條 表 面 1 I 含 浸 之 樹 脂 不 完 全 〇 1 構 成 織 物 之 碳 纖 維 紗 條 > 係 在 構 成 該 物 之 極 多 數 的 單 ί I 紗 間 不 會 有 單 紗 m 繞 9 亦 即 具 有 多 數 單 紗、 相 互 並 行 成 直 -1 行 位 置 之 形 態 時 > 由 於 沒 有 單 紗 曲 折 存 在 ’ 不 會 導 致 trpff 懕 1 1 力 集 中 9 使 用 其 之 CFRP 的 強 度 良 好 > 可 得 高 強 度 CFRP 丨〇 1 I _ C 1 1 1 1 本紙張尺度垧川中國囤家標彳((、奶)/\4規格(210乂 297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(4 ) 然而,單紗間實質上沒有間隙,單紗呈密集狀態,且由 於紗條太粗,樹脂不會含浸至紗條之中央部的問題產生。 另外,在單紗間有交纏時,在單紗間會形成間隙。藉 此碳纖維紗條及由其所形成的織物,其體積大、樹脂之 含浸性極良好。 藉由調整碳纖維紗條之原料的原紗(聚丙烯腈纖維紗 條)(預體積)製造工程之凝固浴或水洗浴的液流強度 ,以使原紗具所企求的單紗交纏。較高的單紗交纏係於 浴中拉伸後,對原紗吹氣Μ使其氣體交纏而得。藉由該 原紗之燒成所得的碳纖維紗條具有所企求的單紗交纒。< 構成碳纖維紗條之碳單紗直徑約5〜1 5微米較佳。 碳纖維紗條具有約3〜4G Pa之拉伸強度者較佳,且具 約200〜300GPa之拉伸彈性率者較佳。拉伸強度及拉伸 彈性率係根據J I S - R 7 6 0 1所定義者。 於製造織物所使用的碳纖維紗條,為使製織操作良好 ,Κ供應約0 . 5〜2重量%之塗膠劑較佳。 於製造織物所使用的碳纖維紗條Μ無杻轉較佳。紗條 之杻轉會姐害樹脂之含浸。 經满部中*標準局員工消f合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之第2碳纖維織物係於上述第1的碳纖維織物 中碳纖維紗條之釣形下降值約為2〜3 0 c m之碳纖維織物。
釣形下降值係表示構成碳纖維紗條之單紗間纏繞的程 度。為使樹脂之含浸性良好,釣形下降值K約3 0 c mK下 較佳。鈞形下降值若小於約2 c m時,樹脂之含浸性極為 良奸,惟構成紗條之單紗曲折大。使用該物成形的C F R P 本紙张尺度適川中國國家標率(CNS ) Λ4規格(210X29*7公釐) 475953 Α7 Β7 五、發明説明(5 ) 會引起應力集中,而降低強度。 因此,鈞形下降值K約2〜3 0 c m較佳。更佳者約為2〜 10cm。釣形下降值之測定方法於後使用圖予Μ說明。 本發明之第3碳纖維織物係於上述第2碳纖維織物中 ,碳纖維紗條之纖度約為2 5 , 0 0 0〜3 5 0,0 0 0旦尼爾的碳 纖維織物。 本發明之第4碳纖維織物係於上述第3碳纖維織物中 ,碳纖維織物之體積密度約為0 . 6 5 g / c in 3 Μ下的碳纖維 織物。 體積密度約為〇.65g/cro3 Κ下係指纖物之體積大,且 構成碳纖維紗條之單紗的間隙多。因此,不只藉由樹脂 、傳送成形法或真空袋成形法甚至手動鋪疊成形法亦可容 易地予M C F R P成形。 體積密度(V )之測定係如下所述。 V = W / (t X A ) 此處,” t ”係為織物之厚度(c πι)、” A ”係為織物之面 積(c m 2 )、及” W”係為織物面積A之碳纖維重量(g )。 經滴部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而目.,織物之厚度”t,”的測定係使用JIS - R 7 6 0 2 -5·6 項所指的厚度測定器之度盤式指示法予Μ進行。惟荷重 為3 k P a ,織物為5張重盤組合,謓取自荷重2 0秒後之值 ,使該值除Μ織物張數,求取1張之厚度。另外,為一 方向性織物時,為使補肋紗之横紗對織物的厚度影響極 少,織物重#組合係重#組合的織物之横紗位置相互錯 開予Μ進行。 一Ί - 本紙張尺度適川中國國家標绛(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(6 ) 本發明之第5碳纖維織物,係於上述第2碳纖維織物 中,碳纖維紗條之單紗數約為4 0 , 0 0 0〜1 0 0 , 0 0 0條,上 述碳纖維紗條之纖度約為30, 000〜70,000旦尼爾,且碳 纖維網目約為400〜700s/m2的碳纖維織物。 本發明之第6碳纖維織物,係於上述第1〜第5碳纖 維織物中,縱紗群係K上述碳纖維紗條之配列形成,横 紗群係以補助紗之配列形成,使該縱紗群之碳纖維紗條 與該横紗群之補肋紗編織構造予K形成。 本發明之第7碳纖維織物,係於上述第6碳纖維織物 中,鄰接的碳纖維紗條間之間隙約為〇 . 2〜2 m m。 碳纖維紗條間之間隙測定係如下所述。 由織物之3個不同地方之寬度及長度方向,採取17cm X 17cm大小的試樣。作成經採取的各試樣之200 ¾擴大複 印畫像。於所得的畫像中,橫紗或縱紗之全部間隙藉由 游尺K 〇 . 1 in m單位予以測定。所得的間隙之值的平均值 求取。所得平均值的1 / 2值係為碳纖維紗條間之間隙。 經滴部中央標準局1為工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之第8碳纖維織物係於上述第6碳纖維纖物中 ,縱紗群與橫紗群之交點藉由具低熔點之聚合物予K黏 接。 本發明之第9碳纖維織物係於上述第7碳纖維織物中 ,縱紗群與橫紗群之交點藉由低熔點之聚合物予K黏接。 本發明之第1 〇碳纖維織物係於第1〜5碳纖維織物中 ,縱紗群係Μ上述碳纖維紗條之配列及補肋紗之配列形 成,横紗群係以補肋紗之配列形成,藉由該縱紗群之補 -8 - 本紙張尺度適川中國國家標率((:吣)八4規格(210';< 297公簏) 475953 A7 B7 五、發明説明(7 ) 肋紗與該橫紗群之補肋紗形成編織構造,藉由該編織構 造可實質上保持上述縱紗群之碳纖維紗條平坦。 本發明之第11碳纖維織物係於上述第1 〇碳纖維織物中 ,縱紗群與横紗群之交點藉由具低熔點之聚合物予以黏 接。 本發明之第1 2碳纖維織物係於上述第1〜5碳纖維織 物中,縱紗群係Μ上述碳纖維紗條之配列形成、橫紗群 係以上述碳纖維紗條之配列形成,藉由該縱紗群之碳纖 維紗條與該橫紗群之碳纖維紗條形成編纖構造。 本發明之第1 3碳纖維織物係於上述第1 2碳纖維織物中 ,縱紗群與橫紗群之交點藉由具低熔點之聚合物予以黏 接。 本發明之第1 4碳纖維織物係於上述第1〜5碳纖維織 '物中,縱紗群係Μ上述碳纖維紗條之配列及補助紗之配 列形成,横紗群係Κ上逑碳纖維紗條之配列及補肋紗之 配列形成,藉由該縱紗群之補助紗與該橫紗群之補助紗 形成編織構造,藉由該編織構造可使上述縱紗群之碳纖 維紗條及上述横紗群之碳纖維紗條實質上保持平坦。 經滴部中央標準局賀工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之第1 5碳纖維織物係於上述第1 4碳纖維織物中 ,上述縱紗群與横紗群之補肋妙的交點,或上述縱紗群 之補肋紗與橫紗群的交點藉由具低熔點之聚合物予以黏 接。 本發明之第1纖維強化塑膠模製品係纖維基材與樹脂 一體化,所成形的纖維強化塑膠之上述纖維基材係由上 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公釐) 475953 A7 Η 7 五、發明説明(4 ) 述第1〜15中任一之碳纖維織物所成。 本發明之第2纖維強化塑膠模製品俗於上述第1纖維 強化塑膠模製品中,具有與上述纖維強化塑膠不同的成 形材,且該成形材具有面向上述纖維強化塑膠之溝,該 溝為藉由上述樹脂填充的纖維強化塑膠模製品。 本發明第1纖維強化塑膠模製品之製法,其傺在使用 成形模具,載負於該成形模具上面之纖維基材,將該纖 維基材收容於内側,同時為使内側與外界密封,在成形 模具附有袋、薄膜,貫穿該袋、薄膜且使成形樹脂供應 :— — -·τι (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夾標苹局貝工消费合作社印製 開氣製全磺纖。用維之内 ,口纖 應空模或之述者使纖具其閥出之 供由膠份項上成在該模給關排品 脂壓塑部一於所偽使形應開空製 樹減化為任接質其,成供應由模 之持強徵中連介 ί 材於脂供 ,_ 管維維待項且散 ^ 基附樹脂壓塑 應間纖其15脂擴^ 維,形樹減化 供空造 ,~ 樹之 W 纖封成之持強 脂側製中項型動^的密將管維維 樹内以法 1 化流11負界且應間纖 I 於之置製第硬散 W 載外,供空造 Q 該膜裝之述溫擴1Ρ所與膜脂側製 Ϊ ,薄形品上常脂bl面側薄樹内以 管、成製為為樹 W 上内、於之置 應袋袋模傺脂·述1¾具使袋該膜装 供述空膠材樹上^ 模且該,薄形 脂上真塑基述使 U 該側穿管、成 樹使的化維上有 2 在内貫應袋袋 之及成強纖,設第,於,供述空 側以所維述物 ,明具容膜脂上真 内 ,口 纖上織材發模收薄樹使的 其閥出的之維基本形材 、之及成 給關排品部纖維 成基袋側以所 、1Τ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公兑) 475953 A7 B7 五、發明説明(9 經滴部中央標準局貝工消费合作社印製 上織基 製製 面 平 平 平 平 例 散 置 的維維 模之 平 之 之 之 之 置 擴 裝 部纖纖。述品 之 態 態 態 態 裝 之 之 全碳述者上製 態 形 形 形 形 之 脂 品 或之上成係模 形 施 施 施 施 品 樹 製 份項接所,膠 施 實 實 實 實 製 的 模 部一連品法塑 實 一 一 一 一 模 用 膠 為任有製製化 一 另 另 另 另 膠 使 塑 徵中設模之強 的 的 的 的 的 塑 所 化 特項且的品維 物 物 物 物 物 化 中 強 其15脂溝製纖 織 織 織 織 織 強 置 維 ,~ 樹之模 2 維 維 維 維 維 維 裝 纖 中項型動膠第 纖 纖 纖 纖 纖 纖 示 之。 法 g化流塑述 碳 碳 碳 碳 碳 明 所 明圖 製述硬、化上 之 之 之 之 之 發 圖。發面 的上溫散強之 明 明 明 明 .明 本 6 圖本截 品如常擴維成 發 發 發 發 發 造。第視造縱 製為為脂纖形 明本 本 本 本 本 製圓於斜製略 模係脂樹 3 體 說為為 為 為 為 為面為略為簡 膠材樹述第泡 單係 係 係 係 係 係截係簡係之 塑基述上明發 簡圖 圖 園 圖 圖 園縱圖的圖例 化維上使發W之 1 2。3。4。5。6 略 7018 一 強纖 , ,本為。面第。第圓第圓第圖第圖第簡第質第另 維述物材 品法 _ _ 面 面 面 面 的 介 的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國囤家標率(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(10 ) . 第9閫係為於第8圓所示裝置中所使用的具溝之成形 材例的上面側簡略斜視圖。 第1 0鬪係為釣形下降值之測定裝置的正面斜視圖。 第1 1鬪係為第1 0圖所示之裝置中所使用的鈞形及重物 放大所示的正面圖。 第12®係為第10圖所示之裝置的下部之正面斜視圖。 發明之較佳實皰形態的說明 本發明之碳纖維織物一實施形態係參照第1圖予K說 明。 第1 _所示之碳纖維織物係為一方向性織物。碳纖維 織物1具有配列多數條碳纖維紗條2 。各碳纖維紗條2 係由約4 0 , 0 0 0〜4 0 0 , 0 0 0條碳單紗3所成。碳單紗3具 有簞紗纏繞。 形成織物1之編織構造的縱紗群由配列的碳纖維紗條 2所成,橫紗群由配列的補肋紗4所成。補肋紗4附著 有低熔點聚合物,該聚合物熔融後,形成硬化部份5 , 藉由該硬化部份5黏接有碳纖維紗條2與補助紗4 〇 經滴部中决標準局負工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之碳纖維織物的另一實施形態係參照第2圖予 K說明。 第2鬪所示之碳纖維織物係為一方向性織物。碳纖維 織物6具有配列的多數條碳纖維紗條7 。各碳纖維紗條 7由約4 0,0 0 0〜4 0 0 , 0 0 0條碳單紗8所成。碳單紗8具 有單紗繩繞。 形成織物6之編織構造的縱紗群由配列的第1補助紗 一 12 - 本紙張尺度適用中國國家標绛(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475953 Α7 Β7 五、發明説明(11 ) 9所成,横紗群係由配列的第2補肋紗1 0所成。藉由此 等補肋紗9 、1 0所形成的編織構造中,各碳纖維紗條7 位於縱紗(第1補肋紗9 )方向、配列於横紗(第2補 肋紗1 0 )方向。第2補助紗1 0附著有低熔點聚合物,該 聚合物熔融後,形成硬化部份1 1,藉由該硬化部份1 1 , 使碳纖維紗條7與第2補肋紗1 0黏著。 於該織物6中,碳纖維紗條7之配列為片板狀。第2 補肋紗1 0為於片板面之表側與裡側交互位置。位於各碳 纖維紗條7間之第1補肋紗9與第2補助紗1 0形成上述 之編織構造。藉此各碳纖維紗條7不具編織構造由來的 紗條之曲折。使用該織物6形成的C F R P不會導致應力集 中,具高強度。 此等織物所使用的補助紗本質上在模製品中不需負擔 荷重、保持直至製成模製品之織物形態,亦即為形成編 織構造所使用者。因此,其纖度以約100〜2 000旦尼爾 為官,以與主體之碳纖維紗條相比較细者較佳。 經滴部中央標率局貝工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 補肋紗之纖度約為1 0 0〜5 0 0旦尼爾,與碳纖維紗條相 比較細,且形成横紗之補助紗的使用密度約為0 . 5〜8條 / c m ,由於形成横紗之補肋紗致使碳纖維紗條之影響變 弱,缬物體積變大,係極佳。 補肋紗就確保織物之尺寸安定性而言或就防止因使用 低熔點聚合物處理時加熱而引起的收縮而言,在1 5 0 υ 下之乾熱收縮率Μ約〇 . 1 % Μ下較佳。構成該補肋紗之纖 維有碳纖維、玻璃纖維、或聚芳釀胺纖維。 -13- 本紙張尺度適州中國囤家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公釐) 475953 Α7 Β7 五、發明説明(u) 於上述之一方向性織物中,碳纖維之網目約為4 0 0〜 2,0 0 0 g / m 2較佳。為得F R P所企求特性之必要的織物之 覉積數目可減少,於成形時纖維基材之層積手續減少, 可使成形省力化。 鄰接的碳纖維紗條之間隙Μ約0 . 2〜2 m m較佳。該間隙 於樹脂、傳送成形或真空袋成形中,將樹脂注人密閉於 模具或袋、薄膜的纖維基材時,形成樹脂之流路,縮短 樹脂之注入時間,可使成形效率化。 於一方向性織物中,在鄰接的碳纖維紗條間設有間隙 的織物例係如第3及4圖所示。第3圖係為於第1圖所 示之織物1中在鄰接的碳纖維紗條2間設有間隙c之織 物。第4圖係為於第2圖所示之織物6中,在鄰接的碳 纖維紗條7間設有間隙c之織物。 於一方向性織物中,碳纖維紗條之單紗數約為4 0 , 0 0 0 〜1 00,000 ,紗條纖度約為30,000〜70,000旦尼爾,碳 經濟部中央標隼局貝工消贽合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 纖維網目約為400〜700g/m 2時,因為碳纖維織物之體 積大,使用黏度約為2〜7泊之常溫硬化型樹脂,藉由使 FRP K手動鋪#成形方法予Μ成形時,Μ —般的含浸輥 可使樹脂充份含浸其中。 本發明之碳纖維織物之另一實施形態係參照第5圖予 Μ說明。 第5圖所示之碳纖維織物為二方向性織物。碳纖維織 物1 2具有配列多數條碳纖維紗條1 3、1 5。各碳纖維紗條 1 3、1 5由約4 0 , 0 0 0〜4 0 0 , 0 0 0之碳單紗1 4、1 6所成。碳 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(I3 ) 單紗1 4、1 6具有單紗纏繞。 形成織物1 2之編織構造的縱紗群由配列的碳纖維紗條 1. 3所成,横紗群係由配列的碳纖維紗條1 5所成。部份形 成橫紗群之碳纖維紗條15之表面附著有低熔點聚合物, 於該聚合物熔融後,形成硬化部份1 7 ,藉由該硬化部份 1 7可使形成縱紗群之碳纖維紗條1 3與形成横紗群之碳纖 維妙條1 5黏著。 於上述說明的3種實施形態中,為使横紗與碳纖維紗 條结合而使用低熔點聚合物之理由,係如下所述。本發 明碳纖維織物所使用的碳纖維紗條之粗度與習知碳纖維 織物所使用的碳纖維紗條相比,由於顯著很粗,故於本 發明之碳纖維織物中直接賦予織組織之構成的縱紗群與 横紗群之交錯點數很少。因此,於裁斷織物時碳纖維紗 條易綻開,織物之處理性並不佳。藉由低熔點聚合物结 合,係為使織物之網目固定,可提高該織物之處理性。 如此固定網目之本發明碳纖維織物,由於實質上防止裁 斷時紗條綻開,故可大幅地提高必須對裁斷的織物之模 具的層積作業之樹脂、傳送成形或真空袋成形之作業性。 經消部中央標準局员工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 低熔點聚合物附著於縱紗及橫紗任一方或雙方,Μ線 狀或點狀附著。 低熔點聚合物之附著量愈多時,會胆害樹脂含浸且會 降低C F R Ρ之機械性質,故Κ約6 g / in 2 Μ下較佳。惟若小 於約0 , 5 g / in 2時,網目固定效果小,故Κ 0 . 5〜6 g / m 2 較佳。 -15 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) / m 5 9 5 7 經淖部中夾樣準而U_T.消贽合作社印¥ A7 B7 五、發明説明(l4 ) 若為一方向性碳纖維織物時,低熔點聚合物多量附著 於細的補肋紗,織物之玻壞易自補助紗開始。為防止該 i 情形,低熔點聚合物之附著量為補肋紗之4 0重量%以下 為官。 低熔點聚合物通常選自聚釀胺、共聚合聚_胺、聚酯 、共聚合聚酯、氯化亞乙烯基、氯化乙烯基、聚胺基甲 酸乙酯。就可在低溫下使聚合物熔融,且黏接力強,以 很少的使用量可得所企求的網目固定效果而言,Μ共聚 合聚醮胺更佳。 本發明之纖維強化塑膠模製品中所存在的纖維基材為 由1張織物所成時,該織物可使用本發明之碳纖維織物 。而若纖維基材為由多張織物所成時,其中至少有1張 織物為本發明之碳纖維織物。與至少1張本發明之碳纖 維織物共同使用的其他碳纖維織物為玻璃纖雒或聚芳醯 胺纖維等之其他強化纖維織物。 所使用的基體樹脂有環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙 烯酯樹脂或苯酚樹脂等之熱硬性樹脂,或聚醯胺樹脂、 聚酯樹脂、A B S樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚氯 化乙烯樹脂、聚醚醚酮樹脂、或聚亞苯基硫化物樹脂等 之熱塑性樹脂。 本發明之纖維強化塑膠模製品,由於纖維基材係由即 使碳纖維之網目極大亦為高體積之碳纖繪織物所構成, 對成形時之纖維基材而言基體樹脂之含浸性佳,所得的 模製品之機械特性優異且低價。 -16 - 本紙張尺度诚川中國囤家標冷((’化)/\4規格(210\ 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 5 9 5 7 A7 _ B7 五、發明説明(15 ) 使用本發明之碳纖維織物的纖維強化塑膠模製品之成 形可使用習知的各種成形方法、裝置。即使碳纖維為高 | 網目仍為高體積之本發明碳纖維織物尤其可適用由樹脂 、傳送成形或真空袋成形,低價地製造大型的模製品。 本發明之第1纖維強化塑膠模製品及其成形方法的一 實施狀態係參照第6圖予Μ說明。 於第6圖中,在模具2 1上使含本發明碳纖維織物之織 物22在所定方向曆積所定的張數。此等經層積的織物22 係為成形時纖維強化塑膠模製品之纖維基材2 3構成。 在纖維基材23之側面周圍設有邊緣通氣孔24,在其部 份下面開口有連接於真空泵(圖中沒有表示)之空氣吸 引口 2 5 ,邊緣通氣孔2 4係由多張織物等多孔性片板之層 積物所成。 在纖維基材23及邊緣通氣孔24上面層積有基體樹脂硬 化後剝離除去的片板(即剝離層2 6 )。在剝離層2 6上面 設置有使樹脂全面擴散於纖維基材23之擴散介質27。 於擴散介質27的上面及側面,以及位於邊緣通氣孔24 上面之剝離曆2 6的上面,有將此等覆蓋之袋、薄膜2 8。 經濟部中次梂準局只工消费合竹社印列木 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在袋、薄膜28之上面、中央部上一端連接有基體樹脂 供應桶(圖中沒有表示),另一端設有貫通袋、薄膜2 8 、朝擴散介質2 7開口的樹脂供應管2 9。樹脂供應管2 9之 途中具有樹脂供應調整閥3 0。 ~ 在樹脂供應管29與袋、薄膜28之間,及袋、薄膜28與 模具2 1之間各以Η板材:Π、3 2密封。 -17 - 本紙張尺度诚用中國丨3家標彳(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公漦) 475953 A7 B7 經,^部中次^^^只工消竹合竹y印^· 五、發明説明 ( 16 ) 1 1 存 樹 脂 桶 ( _ 中 沒 有 表 示 ) 使 用 混 入 有 所 定 量 硬 化 劑 1 1 I f 在 常 溫 下 為 糖 漿 狀 常 溫 硬 化 型 熱 嫂 性 樹 脂 (基體樹脂)。 1 1 Μ 袋 薄 膜 28所 覆 蓋 的 纖 維 基 材 23 中 之 空 間 f 至 約 〆、 請 1 先 1 700- -760T〇 rY 的 減 壓 狀 態 下 9 Μ 真 空 泵 (圖中沒有表示) 閱 讀 經 由 吸 引 □ 2 5 9 使 空 間 之 空 氣 排 出 〇 後 開 放 閥 30 K 開 背 面 1 I 冬 .1 ^ 始 供 rrfy 聰 樹 脂 給 纖 維 基 材 23 〇 意 1 I 由 於 擴 散 介 質 27 之 面 方 向 比 纖 維 基 材 23 之 厚 度 方 向 其 事 項 1 "1 樹 m 流 通 祗 抗 較 小 y 故 於 樹 脂 擴 散 於 擴 散 介 質 27全 面 後 再 填 寫 本 鳟 會 浸 透 至 纖 維 基 材 23之 厚 度 方 向 〇 藉 由 該 法 9 浸 透 纖 頁 1 I 維 基 材 23 之 樹 8旨 的 距 離 9 由 於 實 質 上 纖 維 基 材 23之 厚 1 1 度 即 可 9 可 使 樹 脂 含 浸 至 纖 維 基 材 23全 體 很 快 完 成 〇 真 1 1 空 汞 ( _ 中 沒 有 表 示 ) 直 至 樹 脂 含 浸 於 纖 維 基 材 23全 體 ηΆ 1 訂 完 成 m 予 Κ 蓮 轉 〇 1 於 樹 脂 含 浸 完 成 後 9 關 閉 閥 30 〇 模 具 係 直 至 注 入 的 樹 1 脂 硬 化 9 放 置 於 室 溫 〇 於 樹 脂 T3S 硬 化 後 > 除 去 袋 薄 膜 28 I 擴 散 介 質 27 \ 剝 離 層 26 9 白 模 具 21取 出 FRP 模 製 品 〇 1 1 擴 散 介 質 27之 例 係 如 第 7 圖 所 示 〇 於 第 7 圖 中 9 擴 散 • I 介 質 27 由 所 定 的 間 隔 配 列 多 條 的 棒 33 Λ 3 4所 構 成 〇 棒 1 I 33與 棒 34 Μ 實 質 上 相 互 垂 直 的 方 向 予 Μ 配 列 〇 1 鄰 接 的 棒 33 及 鄰 接 的 棒 34 之 間 形 成 間 隙 〇 此 等 之 間 隙 1 ·· 1 * 係 為 形 成 樹 脂 之 流 路 〇 在 棒 33 ;之 上 面 接 於 袋 薄 膜 28 > 1 1 1 棒 34之 下 面 接 於 剝 離 層 26 〇 1 通 過 吸 引 □ 25 丨, U 袋 薄 膜 28 密 封 的 空 間 之 壓 力 減 壓 1 時 5 使 樹 m 白 樹 脂 供 rzte 應 管 29流 入 擴 散 介 質 27之 中 央 部 〇 1 1 I -1 8 - 1 1 1 1 本紙張尺度適州中國S家標磚((’NS ) Λ4規格(21 OX 297公釐) 475953 A7 B7 經濟部中次標^而只二消贽合:^社印^')4 五、發明説明 ( 17 ) 1 1 流 入 的 樹 脂 流 動 於 棒 33 3 4之 間 隙 〇 藉 由 該 樹 脂 之 流 動 1 1 » 使 樹 脂 透 過 剝 離 層 26 > 在 纖 維 基 材 23 之 上 面 全 體 實 質 1 1 上 均 勻 地 流 過 〇 請 1 先 1 棒 3 3 Λ 3 4之 各 粗 度 沒 有 特 別 的 限 制 9 K 約 0 . 2 ^ -2 m οι 較 閱 讀 1 佳 〇 棒 3 3 % 34之 配 列 間 隙 以 約 0 . 2- -2 C ffl 較 佳 〇 棒 33 34 背 面 1 I 5 具 體 而 言 由 聚 丙 烯 聚 乙 烯 Λ 聚 酯 聚 氯 化 乙 烯 或 金 屬 意 1 I 製 篩 網 狀 片 板 所 成 0 篩 網 狀 片 板 為 篩 網 狀 薄 膜 織 物 > 事 項 1 編 物 網 狀 物 等 〇 棒 33 34視 其 所 需 亦 可 K 數 張 篩 網 狀 再 填 寫 本 Η 板 重 予 Μ 形 成 〇 頁 1 I 本 發 明 之 第 2 纖 維 強 化 塑 膠 模 製 品 係 由 含 本 發 明 碳 纖 1 1 維 織 物 之 纖 維 強 化 塑 膠 與 除 該 物 之 外 的 成 形 材 所 成 該 1 1 成 形 材 係 為 在 面 向 該 纖 維 強 化 塑 膠 面 具 有 溝 9 且 該 溝 藉 1 訂 由 形 成 該 纖 維 強 化 塑 m 之 樹 脂 所 填 充 者 〇 1 該 模 製 品 在 具 有 表 面 上 成 樹 脂 流 路 之 溝 的 成 形 材 上 層 1 I 積 有 纖 維 基 材 9 另 外 9 全 體 Μ 袋 % 薄 膜 覆 蓋 y 以 袋 薄 1 | m 覆 蓋 的 内 部 呈 真 空 ( 減 壓 ) 狀 態 > 藉 由 與 纖 維 基 材 鄰 1 1 接 之 成 形 材 的 溝 以 使 樹 脂 擴 散 9 在 層 積 的 纖 維 基 材 上 含 • | 浸 常 溫 硬 化 型 熱 硬 性 樹 脂 9 且 使 纖 維 基 材 與 成 形 材 一 體 1 I 化 而 予 以 製 造 〇 藉 由 該 方 法 > 係 可 藉 由 設 於 成 形 材 的 溝 1 Μ 使 樹 脂 易 於 擴 散 9 FR P 成 為 表 面 材 或 裡 材 > 簡 單 地 製 1 - 造 成 形 材 與 其 一 體 化 的 纖 維 強 化 塑 膠 模 製 品 〇 1 1 I 本 發 明 之 第 2 纖 維 強 化 塑 膠 模 製 品 及 其 成 形 方 法 之 一 1 實 施 形 態 參 昭 第 8 圖 及 第 9 圖 予 Μ 說 明 〇 1 I 於 第 8 _ 中 > 在 模 具 41 上 載 負 由 相 同 構 造 所 成 的 成 形 1 1 I - 19 - 1 1 1 1 本紙張尺度询州中國^家;|;?:今((’NS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475953 A7 B7 經满部^~ ^-^π< T,消 Λ 合 e W ή ϊ 五、發明説明 (· L8 ) 1 1 塊 42 \ 4 3 〇 成 形 塊 4 2 (4 3) 係 由 位 於 其 内 側 之 成 形 材 44 1 1 (45) 與 包 圍 該 物 之 纖 維 基 材 46 (47) 所 形 成 〇 纖 維 基 材 46 1 1 (47) 係 由 位 於 内 側 之 織 物 48 (49 ) 與 位 於 外 側 之 織 物 50 ,^、 請 1 先 1 (5 1 ) 兩 層 之 層 積 物 所 形 成 〇 此 等 之 織 物 48 Λ 50 中 至 少 —- 閱 讀 1 方 為 本 發 明 之 碳 纖 維 織 物 〇 而 且 9 此 等 之 織 物 49 、 51 中 背 1 I 冬 .1 至 少 一 方 為 本 發 明 之 碳 纖 維 織 物 〇 Ϊ 1 I 成 形 塊 42 43 K 袋 薄 膜 52 覆 蓋 % 袋 、 薄 膜 52之 周 圍 拳 項 1 藉 由 Η 板 材 53 9 與 模 具 41 结 合 > 袋 > 薄 膜 52之 內 側 與 外 再 填 寫 本 % 界 做 流 體 隔 絕 〇 頁 1 I 成 形 材 44 (45) 之 一 例 如 第 9 圖 所 示 〇 於 第 9 圖 中 > 成 1 1 形 材 44在 上 面 54 % 下 面 5 5 、 正 面 56 m 面 57 Λ 右 側 面 58 1 I 及 左 側 面 59中 各 具 有 溝 60 〇 此 等 之 溝 60於 模 製 品 成 形 時 1 訂 成 為 樹 脂 之 流 路 〇 1 連 接 樹 脂 供 rrtrf 懕 桶 ( 圖 中 沒 有 表 示 ) 之 樹 脂 供 應 管 61 係 | 言 通 片 板 材 53 纖 維 基 材 46 f 且 開 □ 於 成 形 材 44之 表 面 I 〇 連 接 真 空 泵 ( 圖 中 沒 有 表 示 ) 之 吸 引 管 6 2係 貫 穿 片 板 1 材 5 3 纖 維 基 材 47 > 且 開 P 於 成 形 材 45之 表 面 0 蠡 I 使 真 空 泵 運 轉 9 目· 經 由 吸 引 管 62 f 於 Μ 袋 Λ 薄 膜 52 密 1 1 ! 封 的 內 部 空 間 減 m 時 白 樹 脂 供 應 涌 經 由 樹 脂 供 歷 管 61 9 1 使 基 體 樹 脂 流 入 內 部 空 間 〇 流 入 的 樹 脂 傳 送 給 設 於 成 形 1 - I · 材 44 4 5之 流 動 抵抗 小 的 溝 60 > 進 行 於 成 形 材 44 、 45 之 V 1 1 1 令 體 上 〇 m 後 9 使 樹 脂 含 浸 至 纖 維 基 材 46 47 〇 1 於 樹 Β肖 含 浸 至 纖 維 基 材 46 47完 了 時 9 樹 脂 供 應 停 止 1 I y 模 具 41 放 置 於 室 溫 〇 纖 維 基 材 46 47 中 含 浸 的 基 體 樹 1 1 I -20- 1 1 1 1 本紙張尺度询川屮囚®家標彳(('NS ) Λ4規格(210X 297公f ) 475953 A7 B7 五、發明説明 ( 19 ) 1 1 脂 與 填 充 於 溝 60 之 樹 脂 7TBS 嫂 化 > 且 製 造 使 此 等 一 體 化 的 1 1 狀 態 亦 即 使 纖 維 基 材 46 、 47與 成 形 材 44 45 一 體 化 所 成 1 1 的 纖 維 1 強 化 塑 膠 模 製 品 〇 X—^ 請 1 先 1 於 該 實 狍 形 態 中 說 朋 纖 維 基 材 為 K 2 層 碳 纖 維 織 物 閱 讀 1 形 成 時 9 織 物 之 層 積 張 數 視 其 所 需 予 以 選 擇 〇 而 且 9 亦 背 面 1 之 1 可 K 混 合 碳 纖 維 織 物 外 之 織 物 〇 注 意 1 I 於 該 實 施 形 態 中 f 說 明 成 形 塊 的 數 巨 為 2 個 時 > 該 數 事 項 1 w I 巨 視 其 所 需 予 以 選 擇 〇 再 填 寫 本 4 該 本 發 明 之 第 2 纖 維 強 化 塑 膠 模 製 品 係 纖 維 強 化 塑 膠 頁 1 I 與 成 形 材 之 黏 著 不 僅 是 在 纖 維 強 化 塑 膠 面 與 成 形 材 面 間 1 1 > 且 成 形 材 之 溝 係 與 基 體 樹 脂 成 一 體 化 故 纖 維 強 化 塑 1 1 膠 與 成 形 材 堅 固 地 一 體 化 的 纖 維 強 化 塑 膠 模 製 品 〇 1 訂 成 形 材 之 溝 的 截 面 形 狀 為 矩 形 台 形 或 半 球 形 等 此 1 等 截 面 形 狀 或 截 面 大 小 視 樹 脂 之 流 動 性 或 纖 維 強 化 塑 膠 1 1 與 成 形 材 之 黏 著 程 度 予 適 當 選 擇 〇 溝 之 截 面 形 狀 較 成 1 I 形 材 之 表 面 於 內 側 中 由 於 纖 維 強 化 塑 膠 與 成 形 材 之 结 1 1 合 較 為 堅 固 9 故 Μ 擴 大 的 楔 型 更 佳 〇 f 成 形 材 係 由 含 樹 脂 Λ 金 屬 、 木 材 之 各 種 材 質 所 形 成 〇 1 I 由 有 iSsSk m 条 或 無 機 系 發 泡 體 所 成 9 係 由 於 所 得 的 成 形 品 為 1 1 輕 量 故 較 佳 0 有 機 系 或 無 機 糸 發 泡 體 /IsA 為 聚 氨 基 甲 酸 乙 酯 1 > 聚 苯 乙 烯 \ 聚 乙 烯 聚 丙 烯 Λ P VC Λ 二 氧 化 矽 Λ 異 氡 1 1 | 酸 酯 苯 酚 Λ 丙 烯 酸 樹 脂 之 形 式 或 輕 量 Μ 泡 混 凝 土 矽 1 酸 鈣 形 式 Λ 或 碳 酸 鈣 形 式 等 〇 1 I 成 形 材 之 壓 縮 強 度 Μ 約 1 . Ok g f / C :m ' a Μ上較佳| D歷縮 1 1 I -2 1- 1 1 1 1 本紙張尺度诚川中國囚家標岑((’NS ) Λ4規格(21 OX 297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(2〇 ) 強度若小於約1 . 0 k s f / c m 2時,使用真空袋成形時會產 生成形材潰散的倩形。 如上述說明之成形法,雖在真空袋成形法之範圍中, 但在注入樹脂的同時使用擴散介質K使樹脂擴散於纖維 基材之全面而言,與習知之真空袋成形法不同。藉由該 成形法可容易地進行大型的F R P模製品之成形。 本發明之碳纖維織物為不受1張碳纖維網目大的影響 ,由於碳單紗間纏繞,故體積大,碳單紗間有間隙,若 使用該物K製造本發明之纖維強化塑膠模製品之方法, 係可藉由擴散介質,以確保纖維基材方向之樹脂流通, 且纖維基材本身,樹脂具有易於流動的構造,故纖維基 材之層積程序較少,同時樹脂可完全含浸於經層積的纖 維基材,另外,樹脂注入時間亦較少,成形作業性顯著 提高。 經滴部中央標準局员工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 纖維基材不需全部皆為本發明之碳纖維織物,只要至 少1層為本發明之碳纖維織物即可。與本發明之碳纖維 織物共同使用的其他纖維基材,為一般的碳纖維織物或 其他的強化纖維如玻璃纖維或聚芳醯胺纖維所成的織物 或短玻璃絲氈増強材料,長玻璃絲氈增強材料等。 而目,與本發明之碳纖維織物共同使用的其他纖維基 材,有與強化纖維並行配列的纖維片板可在〇 °方向 (基準之基材的長度方向)、9 0 ° (基準基材之寬度方 向)或土 45° (基準基準之斜方向)層積,Μ玻璃纖維 、聚酯纖維或聚芳醯胺纖維等之針腳紗縫合所形成的多 本紙張尺度適用中國國家標绛(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(21 ) 軸针腳布。 尤其,纖維基材為由本發明之一方向性碳纖維織物與 多軸针腳布組合而成時,使用其所成形的F R P成形品之 主要方向的補強係以一方向性碳纖維織物負擔,而其他 方向之補強則可Μ多軸針腳布予Μ負擔之構造。 該纖維基材由於碳纖維紗條間及其他強化纖維紗條間 不會交錯,&紗條不會彎曲而成直線配列,故具有大約 纖維體積含有率。使用其之FRP成形品具有優異的機械 性質。藉由紗條間之交錯,碳纖維或其他強化纖維不會 交_,故於真空袋成形中,樹脂可充份地含浸於纖維基 材中,&含浸速度快。 經濟部中央標準局負,χ消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明纖維強化塑膠模製品所使用的樹脂係在常溫下 為液狀之常溫硬化型之環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙 烯酯樹脂或苯酚樹脂等之熱硬性樹脂。樹脂之黏度就樹 脂之含浸性或含浸速度而言K低黏度(即約0 . 5〜1 0泊) 較佳。更佳者為約0 . 5〜5泊。尤其是乙烯酯樹脂由於樹 脂之黏度為低黏度,或樹脂之拉伸度約為3 . 5〜1 2 % (係 數大),故具有優異的成形性,所得的模製品具有高強 度與優異的耐衝擊性,係較佳。 剝離層為於樹脂硬化後自F R P剝離除去的片板,於成 形中必須可使樹脂通過。其具體例有聚醯胺纖維纖物、 聚酯纖維缬物或玻璃纖維缬物。聚醯胺纖維織物或聚酯 纖維織物由於低價故較佳。然而,為了防止於製造此等 缬物時所使用的油劑或塗膠劑混入F R P之樹脂中,使用 本紙張尺度適州中國國家標卑(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(22 ) 前予W精練或為了防止此等之織物因常溫硬化型樹脂之 硬化發熱而收縮,故以使此等之織物於使用前予以熱處 理較佳。 邊緣通氣孔必須可使空氣及樹脂通過,其具體例為聚 醯胺纖維纖物、聚酯纖維織物、玻璃纖維織物或由聚醯 胺纖維、聚酯纖維所成的墊子。 袋、薄膜必須為氣密性。其具體例為聚醯胺薄膜、聚 酯薄膜或P V C薄膜。 其次,鈞形下降值之測定方法係參照第8 、9及1 0圖 予Μ說明。 釣形下降值係為使構成本發明碳纖維織物之碳纖維妙 條的碳單紗間交纏之程度予以數值化者。表示該交纏程 度之釣形下降值於下述中K FDaq表示。FD㈣如下述予Μ 測定。 測定的碳纖維紗條係自本發明之碳纖維織物抽出3條 寬度1,000mm、長度1,000mm之織物,自各織物、縱紗或 橫紗所使用的碳纖維紗條不會產生毛羽,且不需予以杻 轉而取出,長度為1 , 0 0 0 m in之碳纖維紗條。 經滴部中央標準局员工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該測定用碳纖維紗條,K其纖維配列狀態不會混亂下 ,除去附著於其上之塗膠劑。 第〗0_所示之測定裝置71係由支持台72,與其垂直、 固定的附刻度之支柱7 3、附於上方之上部夾板7 4、附於 下方之下部夾板7 5、釣子7 6、重物7 7、及结合鈞子7 6與 葷物7 7之綿紗7 8所成。 本紙張尺度適用中國囤家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(23 ) 以上述方法取樣的测定紗條7 9 ,係在其上端部藉由上 部夾板74,固定於裝置71上。經固定的紗條79之寬度即 紗條7 9之厚度,由於會影響F ,故經固定的紗條7 9之 寬度B ( m m )與紗條7 9之纖度D (巨尼爾)的關係,以可滿 足K下式所示之關係的狀態下,使紗條7 9之厚度均勻, 紗條7 9固定於上部夾板7 4上。
B = 4 X 1 Ο·4 X D 在紗條79之下端部,Μ使荷重為4mg/旦尼爾之狀態 (鬪中沒有表示)下,不使紗條7 9杻轉,而使其下端部 固定於下部夾板7 5上。上部夾板7 4之下端與下部夾板7 5 之上端的間隔L A (抓住間隔)為9 5 0 m m。 經滴部中央標率局賀工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 鈞子76、重物77、及使鈞子76與重物77结合的綿紗78 之詳圖係如第U圖所示。鈞子76係由直徑linm之金屬線 所成,使在其頂部上線之中心軸的曲率半徑為5 m m彎曲 的鈞形部在其下方具有结合綿紗7 8之重物懸掛部。重物 懸掛部係經由綿紗7 8按裝重物7 7。釣子7 6、綿紗7 8及重 物77之結合伸直時,鈞子76之頂部與重物77之上面的距 離L B為3 0 in m。鈎子7 6及綿紗7 8之重量極輕,此等中加上 電物77之總重量為15g 。 Μ在上部夾板7 4及下部夾板7 5上固定的紗條7 9之寬度 方向的中央部,至上部夾板7 4之下端5 0 m m下方,Μ位於 釣子7 6之頂部的狀態,藉由人手使鈞子7 6懸掛於紗條7 9 。.t部夾板7 4之下端面與起初懸掛於紗條7 9之鈞子7 6頂 部的距離於第1 0圖中Μ記號L C表示。 一2 5- 本紙張尺度適用中國國家標導(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(24 ) 將懸掛於紗條7 9之重物7 7放手時,開始落下。隨著重 物77落下,鈞子76亦朝下方移動。然而,鈞子76之移動 受到存在於紗絛7 9之單紗間的單紗交纏情形所影響,不 久即停ih。此處,測定自鈞子7 6頂部之當初位置至停止 時頂部位置的距離(c m )。 該測定係有關自1塊織物所取出的1條試樣紗條,測 定1 0次。由於使用3塊織物故可得3 0次測定值。F D(15)係 為此等測定值之平均值。 金屬鈞76亦有落下至下部夾板75之位置時,此時之落 下距離為900_ 。因此,必須使下部夾板75並到鈞子76 ,而不使綿紗7 8及重物7 7停住。此係如第1 2圖所示,藉 由在下部夾板75之下面與支持台72之上面間設置充份的 空間予Μ解決。 紗條7 9之試樣採取係織物在溫度2 5 °C、相對濕度6 0 % 之環境下放置2 4小時後進行。F D(i.s)之測定係在溫度2 5 °C 、相對濕度6 0 %之氣氛下進行。 經滴部中央標奉局裒工消贽合作社印?木 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 紗條7 9上附著有塗膠劑時,由於視塗膠劑之附著量或 附著狀態而定使F 之值受影響故於完全除去塗膠劑 後予以測定。塗膠劑在7 0 0 υ之氮氣氣氛下藉由使紗條 加熱處理1小時予以除去。在紗條7 9上附著或含浸有預 浸物或CFRP之樹脂時,F 之值仍受影響,故於完全除 去此等樹脂後進行測定。例如,附著樹脂為乙烯酯樹脂 時,在7 0 0 °0之氮氣氣氛下藉由使紗條加熱處理5小時 完全除去。 本紙張尺度適用中國國家標卑(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 經滴部中央標準局员Μ消费合作社印製 475953 A7 B7 五、發明説明(25 ) 實陁例: 碳纖維織物A : m1圖所示之一方向性織物係由纖維束狀7 ο, ο ο 〇條碳 麗紗3之束所成,5 2 , 0 00巨尼爾之碳纖維紗條2為縱紗 ,6 0 8 S尼爾之玻璃纖維所成的補肋紗4為橫紗,縱紗 密度為0 . 8 7條/ c m 、橫紗密度為2條/ c m之一方向、碳 纖維配列之平組織,碳纖維網目為5 0 3 g / m 2之經網目固 定處理的碳纖維織物1 ( A )。網目固定處理係於編織織物 1時,在補助紗4中5 0旦尼爾、低熔點之共聚合聚醯胺 系之紗拉一致做為横紗,插入橫紗後,Μ附於織機上之 遠紅外線加熱器,使共聚合聚醯胺系熔融,使碳纖維紗 條2與補助紗4黏著的方法進行。所得的織物1 ( A )由於 構成碳纖維紗條2之碳單紗間互相纏繞,故體積大,織 物之厚度為1 . 1 in in 。自該織物1 ( A )取出的碳纖維紗條2 之F Dusy值為6 . 3 c in 。鄰接的碳纖維紗條2之間隙為1 . 2 m m ° 織物1 ( A )由於進行網目固定處理,故不受織物之密度 粗度影響,目織目不會脫離,織物形態安定。而且,Μ 碳纖維〗小時加工處理的重量表示之織物加工速度,由 於碳纖維紗條為纖維束狀、極粗,故可達1 5 k g / 1 h r,織 物可以極低價予Μ製造。 碳纖維織物Β : 為比較用的一方向性織物。由1 2 , 0 0 0條碳單紗之束所 成,抽取7條7 , 2 0 0旦尼爾複數單紗,合計由8 4 , 0 0 0條 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 一_丨—蝼! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 475953 A7 B7 五、發明説明(26 ) 碳鼠紗所成,而有50,400 B尼爾之碳纖維紗條為縱紗, 6 0 8曰.尼爾之玻璃纖維所成的補肋紗為横紗,製作縱紗 密度為0 . 8 9條/ c m、橫紗密度為2條/ c m之一方向碳纖維 配列的平組織,碳纖維網目為5 0 0 g / m 2之碳纖維織物B 。所得的織物由於構成碳纖維紗條之碳單紗間實質上並 列,單紗間幾乎完全不會交纏,單紗嚴密集束,且織物 之厚度為0 . 8mm 。自該織物取出的碳纖維紗條之值 為 4 2 * 0 c m ° 織物之密度粗,無進行網目固定處理,故織目容易脫 離,織物形態不安定。該織物之加工速度因為縱紗之碳 纖維紗條粗,故與碳纖維織物A栢同的1 5 k g / h r。 碳纖維織物C : 為比較用之一方向性纖物。由6 , 000條碳單紗之束所 成,3 , 6 0 0 B尼爾之複數單紗為縱紗,2 0 2 . 5旦尼爾之 玻璃纖維所成的補肋紗為橫紗,製作縱紗密度為6 . 3條 / c m 、橫紗密度為2條/ c in , —方向碳纖維配列的平組 織,碳纖維網目為2 5 2 g / m 2 ,經網目固定處理的碳纖維 缬物C 。織物C之網目固定處理與織物A時相同◦織物 C之碳纖維網目大約為織物A的一半。自該織物取出的 碳纖維紗條之F Dp)值為1 5 , 7 c in。 該織物之加工速度為7 ·5 k g / 1 h r係稍慢,為織物A時 之——半。 碳纖維織物A 、B及C之特徵如表1所示。 本紙張尺度適川中國囤家標绛(CNS ) Λ4規格(210Χ297公釐) :-IΙΦ — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 475953 A7 B7 五、發明説明(27 ) 表1 碳纖維織物 織物A 織物B 織物C 本發明之織物 比較織物 比較織物 織物加工速度(kg/lhr) 15 15 7.5 有無網目固定處理 有 無 有 ·_ — ΙΦ — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部中央標率局舅工消贽合作社印製 使用上述之碳纖維織物A 、B及C ,實施例1及比較 例1使用手動鋪疊成形法(成形法I )製造纖維強化塑 膠模製品。實施例2 、比較例2 、比較例3 、實施例3 及比較例4係使用本發明之擴散介質2 7 (參照第6及7 m)的真空袋成形法(成形法E )製造纖維強化塑膠模 製品。 實施例1 使用朝縱紗方向裁5 0 c m、橫紗方向裁3 0 c m之2張碳纖 維織物A ,首先在第1張織物A上均勻地塗覆樹脂黏度 為3泊之常溫硬化型乙烯酯樹脂後,Μ附有溝之脫泡輕 予Μ脫泡,使用做為第1層之織物,然後,如與縱紗之 碳纖維紗條方向相同第1層之纈物,第2張之織物Α做 本紙張尺度適用中國囤家標率(CNS〉Λ4規格(210X297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(28 ) 為第2曆之織物,層積於第1曆之織物上,與第1層相 同地進行樹脂之塗覆及樹脂含浸。該層積物故置於2 0 之室溫下,於其間使樹脂硬化且製作模製品A 。 比較例1 藉由碳纖維織物B ,以與模製品A相同的成形方法來 製作模製品B 。 實施例1所得的模製品A及比較例1所得的模製品B 之各特性如表2所示。模製品之拉伸特性由於織物A與 織物B所使用的碳纖維之特性不同,故模製品之特性對 使用的碳纖維而定,以表示發揮至何等程度之利用率來 表示。 ;--^Ψ — (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經漪部中央標準局負工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標绛(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(29 ) 表2
一__ΙΦ II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本百C 訂 經濟部中央標準局貨工消费合作社印製 使用本發明之碳纖維織物A的模製品A ,由於在碳纖 維紗條內碳纖維間交纏、織物之體積大而多少變厚,惟 不管碳纖維紗條多粗、模製品之樹脂含浸充份。因此, 拉伸特性之強度利用率,拉伸強度為9 2 % 、拉伸彈性率 為1 0 0 %時,發現大約具有織物前之碳纖維特性。 對此而言,使用碳纖維織物B之模製品B ,由於在碳 纖維紗條內碳纖維間沒有交纏,纖維緻密,而使得硬化 板之樹脂含浸無法充份進行,尤其是碳纖維紗條之中央 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) 475953 A7 B7 經滴部中央標準局员工消费合作社印製 五、發明説明 (30 ) 1 1 部 為 未 含 浸 部 〇 因 此 , 拉 伸 特 性 之 強 度 利 用 率 > 拉 伸 強 1 1 1 度 為 72¾ 拉 伸 彈 性 率 為 90¾ > 發 現 碳 纖 維 之 特 性 不 充 1 I 份 〇 請 先 1 1 閱 I 實 施 例 2 讀 背 1 1 分 別 準 備 2 張 由 橫 紗 方 向 之 寬 度 為 100c m 縱 紗 方 向 1¾ 之 1 注 之 長 度 為 5 m 的 碳 纖 維 織 物 A % 及 3 張 寬 度 為 100c m 、 長 意 1 項 度 為 5 m 之 玻 璃 纖 維 所 成 > 纖 維 網 巨 為 450g / m 2 之 短 玻 璃 再 Φ 絲 氈 增 強 材 料 0 填 寫 本 頁 1 在 塗 覆 有 剝 離 劑 之 成 形 模 具 21 ( 參 昭 第 6 圖 ) 上 9 形 1 成 首 先 Μ 積 第 1 張 碳 纖 維 織 物 A 9 再 於 其 上 層 積 短 玻 璃 1 1 絲 氈 增 強 材 料 f Μ 織 物 A 之 端 部 與 墊 子 之 端 部 一 致 的 狀 1 I 態 1 張 接 1 張 共 3 張 > 另 外 9 再 於 其 上 層 積 第 2 張 碳 纖 1 訂 維 織 物 A 9 形 成 合 計 5 層 之 織 物 所 成 的 纖 維 基 材 23 〇 1 | 在 纖 維 基 材 2 3上 載 負 聚 醯 胺 單 紗 織 物 做 為 剝 離 曆 26 〇 1 I 在 其 上 載 負 2 張 由 聚 乙 烯 所 成 > 厚 度 為 1 . 0 m m , 篩網之 1 1 開 口 大 小 為 2 . 6 m m > < 2 .6 m m , 篩 網 之 開 □ 率 ( 對 100 總 面 1 gk 積 而 V, 篩 網 之 開 P 部 面 積 的 比 例 ) 為 62% 之 篩 網 片 板 做 Ύ 為 擴 散 介 質 27 > 覆 蓋 於 纖 維 基 材 23 之 上 面 〇 1 1 在 纖 維 基 材 23之 周 園 貼 合 與 纖 維 基 材 23具 相 同 厚 度 的 1 I 玻 璃 纖 維 織 物 做 為 邊 緣 通 氣 孔 24 〇 在 部 份 邊 緣 通 氣 孔 24 1 1 下 面 附 有 連 接 於 真 空 泵 的 吸 引 口 25 1 〇 1 全 體 由 聚 醯 胺 薄 膜 所 成 的 袋 薄 膜 28 1覆 蓋 > 為 使 内 Ί I 部 保 持 減 壓 狀 態 以 密 封 材 32 :密 封 袋 薄 膜 28 成 形 模 具 1 1 2 1 及 吸 引 □ 25 之 周 圍 Ο 1 1 -32- 1 1 1 本紙張尺度適川中國囤家標準(CNS ) Λ4規格(21 OX 297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(3工) 在袋、薄膜2 8之中央部附有樹脂供應管2 9,使其周圍 以密封材3 1密封。 然後,Μ真空泵使覆蓋袋、薄膜2 8之內部減壓成7 5 5 To「r狀態後,解放設於樹脂供應管29之閥30, Κ使黏度 為3泊之常溫硬化型乙烯酯樹脂注入纖維基材2 3中。於 樹脂充份硬化後,剝離剝離層2 6 ,並同時剝離擴散介質 2 7及袋、薄膜2 8 ,自模具2 1取出纖維強化塑膠模製品。 該模製品為模製品C 。 比較例2 除將碳纖維織物Α改為碳纖維織物Β外,其餘以與模 製品C時相同的成形方法,使模製品D成形。 比較例3 使用2張碳纖維織物C取代1張碳纖維織物A外,其 餘以與模製品C時相同的成形方法,使模製品E成形。 經滴部中央標準局另工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3種模製板A 、B及(:之成形特性如表3所示。表3 中層積時間係表示自輥筒捲取的織物及墊子裁斷所定大 小之織物及墊子,直至所定的纖維基材層積於模具所需 之時間,此等之作業由於是2人予以進行,故K 2人的 總計時間表之。 本紙張尺度適用中國國家標举(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) 475953 A7 B7 五、發明説明(32 ) 成形法E 實施例2 比較例2 比較例3 模製品C 模製品D 模製品E 碳纖維織物 織物A 織物B 織物C 纖維基材之構成 織物(張數) 2 2 4 墊子(張數) 3 3 3 曆積時間(分) 40 47 60 樹脂注入時間(分) 23 50 21 樹脂之含浸狀態 完全 部份有未含浸部 完全 經濟部中央標準局萸工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用本發明碳纖維織物A之模製品A的成形,由於織 物A經網目固定處理,故裁斷的纈紗沒有綻開的情形。 而日.,織物A由於纖維網目大,織物全體有某種程度的 硬度。因此,即使長度為5m時,於層積作業中纖物彎曲 本紙張尺度適用中國囤家標準(CNS ) Λ4規格(210X29*7公釐) 經濟部中央標隼局賀工消贽合作社印製 475953 A7 B7 五、發明説明(33) ,織物之中央部沒有先與模具或之前層積的基材接觸, 纖維的配列實質上沒有混亂情形予Μ層積。自裁斷5張 織物牵層積所需的時間,總計時間4 0分鐘。 由於設有樹脂之擴散介質,樹脂直接擴散於1 m X 5 in表 面積全體上,樹脂朝纖維基材之厚度方向浸透。注入樹 脂所需的時間為2 3分鐘。於樹脂硬化後可確認撗製板經 切斷,覲察截面可知樹脂完全含浸其中。 使用碳纖維織物B之模製品D的成形,由於織物B沒 有經網目固定處理,.故有裁斷的織紗綻開。而且,由於 纖維網目大、柔軟,故於層積5πι長的織物時,因本身重 而織物彎曲,織物之中央部先接觸模具或之前層積的基 材,且為纖維之配列不混亂' Μ致曆積時間很長,自裁斷 5張纖物至層積所需的時間,總計時間為47分鐘。 缬物Β由於紗條粗、纖維緻密地集束,故上側載負的 織物Β之含浸性及透過性差,在充份含浸樹脂之前,Κ 5 0分鏔左右的時間,常溫硬化型樹脂於途中硬化,接觸 模具之下側的織物Β之遠離樹脂供應管之樹脂注入口的 部份,為樹脂無法到達的地方,亦即為未含浸部份,無 法製得令人滿意的模製板。 使用碳纖維織物C之模製品Ε的成形,由於經網目固 定處理,織物之中央部不會先與模具或之前層積的基材 接觸,自裁斷基材至層積所需的時間,因層積張數為7 張係較多者,總計時間為6 0分鐘,為織物Α時之1 . 5倍。 織物C由於1張碳纖維之網目小,故樹脂之含浸性佳 本紙張尺度適州中國囤家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) :ΙΦII (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 475953 Λ7 \\η 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明 ( ) 1 1 注 入 樹 脂 所 需 的 時 間 為 2 1分 鐘 5 與 模 製 品 C 時 大 約 相 1 1 同 Ο 1 I 實 施 例 3 ^—% 請 1 1 1 使 用 2 張 由 橫 纱 方 向 之 寛 度 為 10 0 c m N 縱 纱 方 向 之 長 先 閱 "^啬 1 1 度 為 10 0 c m 的 碩 纖 維 織 物 A 及 3 張 寬 度 為 10 0 c 長 背 \ij 1 | 之 度 為 10 0 c 讯 之 玻 璃 纖 維 所 成 > 纖 維 網 目 為 4 5 0 g / m 2 之 短 注 | 意 I 玻 璃 絲 氈 增 強 材 料 〇 事 項 I 再 ▲ 在 塗 覆 有 剝 離 劑 之 成 形 模 具 2 1 ( 參 照 第 6 Η ) 上 , 首 W % 本 裝 先 形 成 層 積 第 1 張 m 纖 堪 織 物 A 再 於 其 上 層 積 短 玻 璃 頁 1 絲 氈 增 強 材 料 , 以 織 物 A 之 丄山 m 部 與 墊 子 之 X山 晒 部 一 致 的 狀 1 1 態 各 1 張 共 3 張 5 另 外 5 再 於 其 上 層 積 第 2 張 碳 纖 維 織 1 I 物 A 合 計 5 層 之 織 物 所 成 的 纖 維 基 材 2 3 〇 1 1 訂 1 在 纖 維 基 材 2 3上 載 負 聚 醯 胺 早 纱 織 物 做 為 剝 離 層 2 6 〇 在 其 上 載 負 2 張 由 聚 乙 烯 所 成 , 厚 度 為 1 . 0 m m , 篩網之 Γ I 開 Π 大 小 為 2 . 6 si [m X 2 .6 m m 5 篩 網 之 開 Π 率 ( 對 10 0 總 面 1 積 而 — 篩 網 之 開 P 部 面 積 的 比 例 ) 為 62 % 之 篩 網 片 板 做 1 A 為 擴 散 介 質 2 7 5 覆 蓋 於 纖 維 基 材 2 3之 上 面 〇 m 1 在 纖 維 Mvtn 基 材 2 3之 周 圍 貼 合 與 纖 維 基 材 2 3 具 相 同 厚 度 的 1 1 玻 璃 纖 維 織 物 做 為 邊 緣 通 氣 孔 2 4 〇 在 部 份 邊 緣 通 氣 孔 24 1 · I 下 面 附 有 連 接 於 真 空 泵 的 吸 引 P 2 5 〇 1 1 I 全 體 以 由 聚 醯 胺 薄 膜 所 成 的 袋 薄 膜 28 覆 蓋 9 為 使 内 1 J 部 保 持 減 壓 狀 態 以 密 封 材 3 2 密 封 袋 N 薄 膜 28 成 形 模 具 I 2 1 .及 吸 引 P 2 5之 周 圍 〇 1 1 在 袋 薄 膜 28之 中 央 部 附 有 樹 脂 供 應 管 2 9 1 , 使 其 周 圍 1 1 _ 2 丨6 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公兑) 475953 A7 B7 五、發明説明(35 ) Μ密封材3 1密封。 然後,Μ真空泵使覆蓋袋、薄膜2 8之内部減壓成7 5 5 Torr狀1態後,解放設於樹脂供應管29之閥30, Μ使黏度 為3泊之常溫硬化型乙烯酯樹脂注入纖維基材2 3中。樹 脂藉由擴散介質27的作用,直接擴散至纖維基材23上面 之全而h。樹脂接著通過上側碳纖維織物Α的碳纖維紗 條之各蜇紗的間隙及鄰接碳纖維紗條的間隙,流向短玻 璃絲義增強材料層及纖維基材2 3的厚方向。對纖維基材 2 3的樹脂之含浸所需時間為1 6分鐘。樹脂硬化後,自模 具21取出模製品,切斷,觀察截面確認樹脂完全含浸其 中 〇 比較例4 由1 2 , 0 0 0條碳單紗之束所成,7 2 0 0旦尼爾碳纖維紗條 為縦紗,由6 0 8旦尼爾之玻璃纖維所成的補助紗為橫紗 ,製作縱紗密度為6 . 2 0條/ c m 、橫紗密度為2條/ c ra之 一方向碳纖維配列的平組織,碳纖維網目為4 9 (3 g / m 2之 碳纖維織物D 。所得的纖物中鄰接的碳纖維紗條間之間 隙實質上為0 ni m 。 經浒部中决標準杓只-T消贽合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 除使用碳纖維織物D來取代實施例3使用的碳纖維織 物A外,其餘的與實胞例3相同,進行纖維強化塑膠模 製品之成形。樹脂受到擴散介質2 7之作用,直接擴散至 纖維基材2 3上面之全面上。然而,位於纖維基材2 3上部 之織物B由於具有大的碳纖維網目且碳纖維紗條間之間 隙實質上為幾乎無之織物,故位於其下方朝著短玻璃絲 -37 - 本紙張尺度適川中國囤家標彳(rNS ) Λ4规格(210X 297公漦) 475953 A7 B7 五、發明説明(36 ) 到增強材料之樹脂浸透不順,樹脂不能流動,直至位於 最下層之織物B ,樹脂流動不充份,開始注入樹脂後5 0 分鐽,樹脂開始凝膠化,成形失敗。 一 38 木紙张尺度诚州中國E!家標彳(CNS ) Λ4規格(210X29*7公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
475953 A7 B7 五、發明説明(37 參考附號說明 1,6 ,12 碳 纖 維 織 物 2 , 7 ,13 ,15 碳 纖 維 紗 條 3 , 8 ,14 ,16 碳 單 紗 4 補 肋 紗 5,1 1,1 7 硬 化 部 份 9 第 補 助 紗 10 第 二 補 助 紗 C 間 隙 21 , 41 模 具 22 , 48, 49,50,51 織 物 23, 46, 47 纖 維 基 材 24 邊 緣 通 氣 孔 25 , 62 空 氣 吸 引 P 26 剝 離 層 27 擴 散 介 質 28 , 5 2 袋 、 薄 膜 29 , ,61 樹 脂 供 rtff» 應 管 30 樹 脂 供 應 調 3 1, ,32, 5 3 片 板 材 33 ! • 34 棒 42 : ,43 成 形 塊 44 ,45 成 形 材 5 4 上 面 一 39 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •I裝 訂 本紙张尺度適州中國®家標彳(CNS ) Λ4規格(210X 297公漦) 475953 A7 B7 五、發明説明(38 ) 5 5 下 面 5 6 正 面 5 7 北 m 面 5 8 右 側 面 5 9 左 側 面 60 溝 7 1 測 定 裝 置 72 支 持 台 7 3 支 柱 74 上 部 夾 板 7 5 下 部 夾 板 76 m 子 77 重 物 78 綿 紗 79 測 定 紗 條 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •I裝·
、1T 一 40 - 本紙張尺度適州中國1¾家標彳(rNS ) Λ4規格(210X29?公釐)

Claims (1)

  1. 475953 J.C A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第87112430號「碳纖維纖物,用該纖物之纖維強化塑膠 膜製品及該模製品之製法」專利案 m *ϋϋ mi ϋϋ ί ·Βϋ1 mu m ϋϋ 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (90年5月3日修正) 六申請專利範圍: 1. —種碳纖維織物,其係由40,000〜400,000條之碳單 紗所成,且係在該單紗間配列多數具單紗纏繞之碳纖 維紗條所成,而表示該纏繞程度之鈎形下降値爲2〜 3 0cm且具有0.5〜2重量%之塗膠劑。 2. 如申請專利範圍第1項之碳纖維織物,其中碳纖維紗 條之纖度爲25,000〜350,000旦尼爾。 3. 如申請專利範圍第2項之碳纖維織物,其中碳纖維織 物之體積密度爲0.65g/cm3以下。 4·如申請專利範圍第1項之碳纖維織物,其中碳纖維紗 條之單紗數爲40,000〜100,000,而碳纖維紗條之纖 度爲30,000〜70,000旦尼爾,碳纖維織物之碳纖維 網目爲400〜700g/m3 。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之碳纖維織物, 其中縱紗群係以上述碳纖維紗條之配列所形成,而橫 紗群則以補助紗之配列所形成,藉由該縱紗群之碳纖 維紗條與該橫紗群之補助紗編織構造而形成。 6. 如申請專利範圍第5項之碳纖維織物,其中判接的上 述碳纖維紗條間之間隙爲〇 . 2〜2 mm。 7·如申請專利範圍第5項之碳纖維織物,其中縱紗群與 橫紗群之交點係藉由具低熔點之聚合物黏接。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 六、申請專利範圍 8. 如申請專利範圍第6項之碳纖維織物,其中縱紗群與 橫紗群之交點係藉由具低熔點之聚合物黏接。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之碳纖維織物, 其中縱紗群係以上述之碳纖維紗條之配列及補助紗之 配列所形成,而橫紗群則以補助紗之配列所形成,藉 由該縱紗群之補助紗與該橫紗群之補助紗編織構造而 形成,藉由該編織構造可使上述縱紗群之碳纖維紗條 實質上保持平坦。 10. 如申請專利範圍第9項之碳纖維織物,其中縱紗群 與橫紗群之交點係藉由具低熔點之聚合物予以黏接。 11. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之碳纖維織物 ,其中縱紗群係以上述碳纖維紗條之配列所形成,橫 紗群係以上述碳纖維紗條之配列所形成,藉由該縱紗 群之碳纖維紗條與該橫紗群之碳纖維紗條編織構造而 形成。 12. 如申請專利範圍第11項之碳纖維織物,其中縱紗群 與橫紗群之交點係藉由具低熔點之聚合物予以黏接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之碳纖維織物 ,其中縱紗群係以上述碳纖維紗條之配列及補助紗之 配列所形成,而橫紗群係以上述碳纖維紗條之配列及 補助紗之配列所形成,藉由該縱紗群之補助紗與該橫 紗群之補助紗編織構造而形成,藉由該編織構造可使 上述縱紗群之碳纖維紗條及橫紗群之碳纖維紗條實質 上保持平坦。 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 475953
    (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 14·如申請專利範圍第13項之碳纖維織物,其中縱紗群 與橫紗群之補助紗的交點,或縱紗群之補助紗與縱紗 群之交點藉由具低熔點之聚合物予以黏接。 15.—種纖維強化塑膠模製品,其特徵爲藉由纖維基材 k與樹脂一體化,成形的纖維強化塑膠之纖維基材係由 如申請專利範圍第1至14項中任一項之碳纖維織物 所成者。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之纖維強化塑膠模製品,其 中具有與上述纖維強化塑膠不同的成形材,且該成形 材在面向該纖維強化塑膠之接合面上具有溝,而該溝 藉由上述之樹脂予以塡充。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 17.—種纖維強化塑膠模製品之製法,其係在使用成形 模具,載負於該成形模具上面之纖維基材,將該纖維 基材收容於內側,同時爲使內側與外界密封,在成形 模具附有袋、薄膜,貫穿該袋、薄膜且使成形樹脂供 應給其內側之樹脂供應管,設於該樹脂供應管之樹脂 供應開關閥,以及使上述袋、薄膜之內側空間維持減 壓由空氣排出口所成的真空袋成形裝置以製造纖維強 化塑膠模製品的纖維強化塑膠模製品之製法中,其特 徵爲部份或全部之上述纖維基材係爲如申請專利範圍 第1至14項中任一項之碳纖維織物,上述樹脂爲常 溫硬化型樹脂且連接於上述纖維基材,設有使上述樹 脂擴散流動之擴散介質所成者。 1 8 · —種纖維強化塑膠模製品之製法,其係在使用成形 -3- 本紙張^度適用中國國家標準(〇奶)八4規格(210父297公釐) ~~一 475953
    A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 模具,在該成形模具上面所載負的纖維基材,使該纖 維基材收容於內側且爲內側與外界密封,附於成形模 具之袋、薄膜,貫穿該袋、薄膜,且將成形樹脂供給 其內側之樹脂供應管,設於該樹脂供應管之樹脂供應 開關閥,以及使上述袋、薄膜之內側空間維持減壓, 由空氣排出口所成的真空袋成形裝置以製造纖維強化 塑膠模製品之纖維強化塑膠模製品的製法中,其特徵 爲部份或全部的上述纖維基材係爲如上述如申請專利 範圍第1至14項中任一項之碳纖維織物,上述樹脂 爲常溫硬化型樹脂且設有連接於上述纖維基材,在表 面上具有使上述樹脂擴散、流動之溝的模製品所成者 〇 1 9 .如申請專利範圍第1 8項之纖維強化塑膠模製品的製 法,其中模製品係發泡體所形成。 -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
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