專利名稱：樹脂傳遞模塑成形法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樹脂傳遞模塑成形法，該成形法通過交替設(shè)置樹脂注入流路及樹脂排出流路，并使向樹脂注入流路中注入的樹脂向樹脂排出流路方向流動(dòng)，以此使樹脂在強(qiáng)化用纖維中高效地?cái)U(kuò)散、制造出成形體。
背景技術(shù)：
樹脂傳遞模塑成形法是使用熱硬化性樹脂的一種成形法。該成形法是通過向模具的型腔中注入樹脂、使其硬化，以此得到成形品的方法。作為注入樹脂的模具，通常使用剛性高的模具。在制造大型成型品時(shí)，使用將模具的一部分置換成具有柔軟性的包覆膜(バギングフイルム)的模具進(jìn)行成形品的制造。
采用樹脂傳遞模塑成形法制造由強(qiáng)化用纖維和樹脂構(gòu)成的復(fù)合材料成型品時(shí)，在沿著模具的內(nèi)表面鋪設(shè)強(qiáng)化用纖維等的成形材料后，在模具的型腔中注入樹脂，并使樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維中，同時(shí)進(jìn)行硬化。
作為樹脂的注入成形法，通常使用低壓注入成形法，該成形法采用不會(huì)對(duì)模具、成型品施加過大的壓力，而且樹脂注入時(shí)間短的真空助推器。但是，在制造大型的復(fù)合材料成型品的情況下，不能充分縮短樹脂的注入時(shí)間，這也是一個(gè)現(xiàn)狀。
特別是，在成型時(shí)在模具與包覆膜之間密封成形材料、進(jìn)行成形的上述低壓注入成形法中，在注入樹脂時(shí)，由于模具與包覆膜之間處于減壓狀態(tài)，所以通過大氣壓會(huì)將包覆膜壓向成形材料、堵塞樹脂的流路。因此，具有樹脂難以迅速擴(kuò)散到強(qiáng)化用纖維中的問題。
為了避免此問題的發(fā)生，在使用包覆膜制造復(fù)合材料成型品的情況下，為了便于樹脂擴(kuò)散，通常使用樹脂擴(kuò)散介質(zhì)(media)。樹脂擴(kuò)散介質(zhì)是網(wǎng)眼狀的薄板。由于若在成形材料與模具或者包覆膜之間插入樹脂擴(kuò)散介質(zhì)并將樹脂注入模具中，則樹脂將會(huì)通過該樹脂擴(kuò)散介質(zhì)，所以提高了樹脂在模具中的擴(kuò)散速度。但是，成形后為了減輕成形品的重量，通常會(huì)從復(fù)合材料成型品中去除該樹脂擴(kuò)散介質(zhì)，并將其廢棄。為了高效地?cái)U(kuò)散樹脂，樹脂擴(kuò)散介質(zhì)是必要的，但是通常需要在成形后將其去除，所以會(huì)提高成形品的制造成本。此外，由于其本身成為廢棄物，因此從環(huán)境問題的觀點(diǎn)來看，也是一個(gè)問題。
而且，作為不使用樹脂擴(kuò)散介質(zhì)而提高樹脂的擴(kuò)散性的技術(shù)，有在由聚氨基甲酸酯等發(fā)泡體、輕木材料構(gòu)成的芯材的表面上設(shè)置樹脂擴(kuò)散用槽的樹脂傳遞模塑成形法(特表2000-501659號(hào)公報(bào)及特表2001-510748號(hào)公報(bào))。在該方法中，在將多個(gè)部件進(jìn)行組合并排列成目標(biāo)成形品的形狀后，向芯材的槽中供給樹脂。所述部件是將表面上形成有樹脂擴(kuò)散用槽網(wǎng)絡(luò)的芯材的表面利用強(qiáng)化用纖維包覆而形成的。通過向該槽中供給樹脂，使樹脂浸透在覆蓋芯材表面的強(qiáng)化用纖維中。其后，通過使該浸透的樹脂硬化，得到與芯材一體的復(fù)合材料成形品。
還可知在模具、FRP模具等的成型模具上形成樹脂擴(kuò)散用槽的方法(特開2001-62932號(hào)公報(bào))。在下述的本發(fā)明中，通過交替設(shè)置樹脂注入流路與樹脂排出流路、使從樹脂注入流路注入的樹脂通過強(qiáng)化用纖維層并移動(dòng)到樹脂排出流路，然后浸漬在強(qiáng)化用纖維中，以此縮短成形時(shí)間。在這些文獻(xiàn)中，該概念完全沒有記載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種樹脂傳遞模塑成形法，該成形法在成形后不使用從成型品剝離、廢棄的樹脂擴(kuò)散介質(zhì)，可以高效地將樹脂擴(kuò)散。
解決上述問題的本發(fā)明如下所述。
一種樹脂傳遞模塑成形法，通過在鋪設(shè)于模具中的強(qiáng)化用纖維層上重疊包覆膜，并將該包覆膜的周緣氣密地密封在模具上、對(duì)包覆膜與模具之間進(jìn)行排氣，同時(shí)，向包覆膜與模具之間注入樹脂，以此使樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維中，硬化該樹脂，其特征在于，通過在強(qiáng)化用纖維層的外側(cè)，沿著強(qiáng)化用纖維層的表面交替設(shè)置樹脂注入流路與樹脂排出流路，并向樹脂注入流路注入樹脂，以此使注入的樹脂通過強(qiáng)化用纖維層，并向樹脂排出流路移動(dòng)，使上述樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維層中。
如[1]所述的樹脂傳遞模塑成形法，從形成于模具一端側(cè)的樹脂注入口向樹脂注入流路中注入樹脂，同時(shí)，從形成于模具的另一端側(cè)的樹脂排出口排出樹脂排出流路中的氣體，而且，將包覆膜從外部側(cè)向強(qiáng)化用纖維層方向加壓。
如[1]所述的樹脂傳遞模塑成形法，樹脂注入流路與樹脂排出流路的間隔為20～200mm。
如[1]所述的樹脂傳遞模塑成形法，樹脂注入流路及/或樹脂排出流路由在模具內(nèi)面上形成的槽構(gòu)成。
如[1]所述的樹脂傳遞模塑成形法，樹脂注入流路及樹脂排出流路由在模具與強(qiáng)化用纖維層之間插入的薄板的一面上交替形成的樹脂注入流路與樹脂排出流路構(gòu)成。
如[1]所述的樹脂傳遞模塑成形法，在強(qiáng)化用纖維層與包覆膜之間插入流路形成體，形成樹脂注入流路及/或樹脂排出流路。
如[6]所述的樹脂傳遞模塑成形法，流路形成體為彈簧狀管。
如[1]所述的樹脂傳遞模塑成形法，樹脂注入流路及/或樹脂排出流路由形成于包覆膜的內(nèi)表面上的槽構(gòu)成。
如[1]所述的樹脂傳遞模塑成形法，注入時(shí)的樹脂粘度為0.01～1Pa·s。
一種樹脂傳遞模塑成形法，在鋪設(shè)于下模上的強(qiáng)化用纖維層上重疊上模并合模后，排出上模與下模形成的型腔內(nèi)的氣體，同時(shí)，向型腔內(nèi)注入樹脂，使該樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維層中并硬化，其特征在于，通過在強(qiáng)化用纖維層的外側(cè)沿著強(qiáng)化用纖維層的表面交替設(shè)置樹脂注入流路和樹脂排出流路，并向樹脂注入流路注入樹脂，使注入的樹脂通過強(qiáng)化用纖維層向樹脂排出流路移動(dòng)，并使上述樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維層中。
如[10]所述的樹脂傳遞模塑成形法，樹脂注入流路與樹脂排出流路的間隔為20～200mm。
如[10]所述的樹脂傳遞模塑成形法，樹脂注入流路及/或樹脂排出流路由形成于模具內(nèi)表面上的槽構(gòu)成。
如[10]所述的樹脂傳遞模塑成形法，樹脂注入流路及樹脂排出流路由在模具與強(qiáng)化用纖維層之間插入的薄板的一面上交替形成的樹脂注入流路與樹脂排出流路構(gòu)成。
如[10]所述的樹脂傳遞模塑成形法，注入時(shí)的樹脂粘度為0.01～1Pa·s。
根據(jù)本發(fā)明的樹脂傳遞模塑成形法，在強(qiáng)化用纖維層的外表面形成有樹脂注入流路與樹脂排出流路，所以樹脂可以很好地向強(qiáng)化用纖維層中擴(kuò)散。其結(jié)果，即使是大型的成形品，也可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行成形。本成形法使用可以再利用的樹脂注入流路與樹脂排出流路進(jìn)行成形，所以，不會(huì)產(chǎn)生廢棄物，可以降低制造成本。


圖1是表示本發(fā)明的樹脂傳遞模塑成形法的一例的流程圖，(a)是表示在包覆膜與模具之間插入強(qiáng)化用纖維層進(jìn)行密封狀態(tài)的剖面圖。(b)是表示在包覆膜與模具之間進(jìn)行減壓狀態(tài)的剖面圖。(c)是表示使樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維層中的狀態(tài)的剖面圖。
圖2是圖1(b)所示狀態(tài)的俯視圖。
圖3是表示本發(fā)明的樹脂傳遞模塑成形法的另一個(gè)例子，即，在模具的一面上形成槽的例子的剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明的樹脂傳遞模塑成形法的又一個(gè)例子，即，配置有流路形成體的例子的剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明的樹脂傳遞模塑成形法的又一個(gè)例子，即，配置有形成有槽的薄板的例子的剖面圖。
圖6是表示本發(fā)明的樹脂傳遞模塑成形法的又一個(gè)例子，即，在模具的一面上形成有槽的同時(shí)，還配置有流路形成體的例子的剖面圖。
圖7是表示本發(fā)明的樹脂傳遞模塑成形法的又一個(gè)例子，即，在分割模具的上模上形成有槽的例子的剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明的樹脂傳遞模塑成形法中使用的多軸織物的一例的概略立體圖。
1是強(qiáng)化用纖維層、2是包覆膜、3是模具、5是密封劑、6是流路形成用薄板、7是包覆膜。8a、8b、8c、8d、28a、28b、28c、40a、40b、40c、57a、57b、57c分別是樹脂注入用槽。8e、9d是連結(jié)槽。
9a、9b、9c、29a、29b、41a、41b、49a、49b、59a、59b分別是樹脂排出用槽。10是樹脂注入口、11是樹脂排出口、13是樹脂浸漬層、15是樹脂層。
38a、38b、38c、39a、39b、48a、48b、48c分別是流路形成體。53是下模、55是上模、56是O形圈、100是多軸織物。
具體實(shí)施例方式
以下，參照?qǐng)D1及圖2對(duì)本發(fā)明的樹脂傳遞模塑成形法進(jìn)行說明。
首先，在使用硅油等公知的脫模劑進(jìn)行脫模處理后的平板狀模具3上，鋪設(shè)強(qiáng)化用纖維層1(圖1(a))。
為了提高取出成形品時(shí)的脫模性，根據(jù)需要，可以在強(qiáng)化用纖維層1上重疊剝離布等(未圖示)。
在鋪設(shè)的強(qiáng)化用纖維層1上，重疊有下述的形成有槽的包覆膜7。
在包覆膜7的一面上相互平行交替且等間隔地形成有樹脂注入用槽8a、8b、8c、8d和樹脂排出用槽9a、9b、9c。樹脂注入用槽8a、8b、8c、8d的各自的一端，如下述的圖2所示，通過連結(jié)槽8e進(jìn)行連結(jié)，并與樹脂注入口10連通。樹脂注入流路由上述的樹脂注入用槽8a、8b、8c、8d、連結(jié)槽8e、樹脂注入口10構(gòu)成。同樣，樹脂排出用槽9a、9b、9c各自的一端，如下述的圖2所示，通過連結(jié)槽9d進(jìn)行連接，并與樹脂排出口11連通。樹脂排出流路由上述樹脂排出用槽9a、9b、9c、連結(jié)槽9d、樹脂排出口11構(gòu)成。
使形成有樹脂注入用槽及樹脂排出用槽的面朝向強(qiáng)化用纖維層1地將包覆膜7放置在強(qiáng)化用纖維層1上。然后，使用密封劑5將包覆膜7的周緣部與模具3的周緣部氣密密封。密封劑以及使用密封劑的密封方法本身是公知的。
在包覆膜7與模具3之間密封強(qiáng)化用纖維層1后，排出由模具3與包覆膜7形成的密封空間中的氣體，使之處于減壓狀態(tài)(圖1(b))。
圖2表示圖1(b)的俯視圖。排出模具3與包覆膜7之間的氣體后，從設(shè)置在模具一端側(cè)的樹脂注入口10注入樹脂。注入的樹脂通過包覆膜7上形成的連接槽8e到達(dá)樹脂注入用槽8a、8b、8c、8d內(nèi)。然后，注入的樹脂從樹脂注入用槽8a、8b、8c、8d通過強(qiáng)化用纖維層1的內(nèi)部被送入樹脂排出用槽9a、9b、9c中，同時(shí)，使其浸漬到強(qiáng)化用纖維層1中。在模具3的另一端側(cè)設(shè)置有樹脂排出口11。從樹脂注入用槽8a、8b、8c、8d向樹脂排出用槽9a、9b、9c輸送來的注入過剩的樹脂通過上述連結(jié)槽9d到達(dá)上述樹脂排出口11，然后從樹脂排出口11排出到外部。
為了在注入樹脂時(shí)，縮短樹脂的注入時(shí)間，并利用低注入壓力注入樹脂，最好在排出模具3與包覆膜7之間的氣體的同時(shí)，進(jìn)行樹脂的注入。排氣通過樹脂排出口11進(jìn)行。
而且，為了高效地進(jìn)行樹脂的擴(kuò)散，在注入樹脂時(shí)，在排出模具3與包覆膜7之間的氣體的同時(shí)，可以從包覆膜7的外部側(cè)向強(qiáng)化用纖維側(cè)加壓。此時(shí)，加壓壓力最好為0.05～0.5MPa。
在樹脂擴(kuò)散至強(qiáng)化用纖維層1的整體后，使強(qiáng)化用纖維層1中浸漬的樹脂硬化(圖1(c))。為了使樹脂硬化，在需要加熱的情況下，可以使用烘箱等將注入有樹脂的強(qiáng)化用纖維層1、模具3和包覆膜7一同進(jìn)行加熱。得到的成形品由使樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維層1中并硬化而形成的樹脂浸漬層13和由只覆蓋其表面的樹脂硬化而成的樹脂層15構(gòu)成。
注入的樹脂硬化時(shí)，最好繼續(xù)排出模具3與包覆膜7之間的氣體。
包覆膜7的厚度最好為2～10mm。
作為樹脂注入流路或者樹脂排出流路，包覆膜7上形成的樹脂注入用槽8a、8b、8c、8d、樹脂排出用槽9a、9b、9c、連結(jié)槽8e、9d等，只要樹脂可以充分地流動(dòng)，沒有特別的限制，最好是寬度為0.5～5mm、深度為1～5mm、在長度方向上形成的直角剖面的剖面面積為0.5～25mm2。剖面積不足0.5mm2時(shí)，樹脂的流量容易變小，制造效率容易降低。剖面積超過25mm2時(shí)，各個(gè)槽中殘存的不能利用的樹脂量會(huì)增加，有不經(jīng)濟(jì)的傾向。
槽的長度方向上的直角剖面的形狀沒有特別的限制，可以采用U字形、V字形、半圓形、多角形等任意形狀。
作為制造形成有槽的包覆膜的方法，例如可以列舉出在包覆膜7上進(jìn)行槽加工的方法；在模具表面上突設(shè)有槽形狀的模具中注入未加硫橡膠、進(jìn)行加硫制造的方法；使用在模具表面上突設(shè)有槽形狀的模具，對(duì)未加硫的包覆膜進(jìn)行沖壓加硫制造的方法等。
構(gòu)成包覆膜7的橡膠的硬度(根據(jù)JIS K 6301)最好為25～80。
構(gòu)成包覆膜7的橡膠的材質(zhì)只要是可以形成槽的材質(zhì)，可以無限制地使用公知的材質(zhì)。例如硅橡膠、氟橡膠、聚亞氨基甲基酸酯橡膠、天然橡膠、丁二烯橡膠、丙烯酸橡膠、腈橡膠等物質(zhì)。
包覆膜7的形狀沒有特別的限制，可以按照目標(biāo)成形品的形狀等適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。
在圖1中，示出了使用形成有樹脂注入流路與樹脂排出流路的包覆膜的樹脂傳遞模塑成形法，但是在本發(fā)明中并不限定于此，可以采用各種樹脂注入流路與樹脂排出流路的形成裝置。圖3及圖4表示樹脂注入流路及樹脂排出流路的其他的形成例。在這些情況下，可以使用未形成樹脂注入流路及樹脂排出流路的通常的包覆膜進(jìn)行成型。
在圖3中，在模具3的一面上形成有樹脂注入用槽28a、28b、28c與樹脂排出用槽29a、29b，構(gòu)成樹脂注入流路及樹脂排出流路。這些槽的尺寸、形狀等與上述槽相同。此外，2是包覆膜，5是密封劑。
在圖4中，使用配置于鋪設(shè)在模具3上的強(qiáng)化用纖維層1上的流路形成體38a、38b、38c構(gòu)成樹脂注入流路，使用流路形成體39a、39b構(gòu)成樹脂排出流路。
流路形成體通過將由包覆膜2與模具3形成的氣密空間內(nèi)部的氣體排出，能夠在包覆膜2變形時(shí)克服變形力、確保樹脂的流路，只要可以向強(qiáng)化用纖維中供給樹脂，可以使用任何形狀、材質(zhì)的流路形成體。
流路形成體具體可以列舉出有孔管、彈簧狀管、具有層狀空隙的層疊體、剖面形狀為H形、L形等的柱狀構(gòu)造體、具有突起的棒狀體等。
在本發(fā)明中，作為流路形成體，最好使用彈簧狀管。彈簧狀管具有可以按照成形面的尺寸容易地調(diào)節(jié)長度的優(yōu)點(diǎn)。彈簧狀管的直徑最好為3～20mm。
此外，作為流路形成體，如圖5所示，最好采用在薄板一面上分別形成有樹脂注入用槽40a、40b、40c和樹脂排出用槽41a、41b的流路形成用薄板6。如圖5所示，在模具3上鋪設(shè)的強(qiáng)化用纖維層1和包覆膜2之間，通過使形成有上述流路形成用薄板6的槽的面朝向強(qiáng)化用纖維層地插入流路形成用薄板6，可以形成流路。作為這種薄板材料，除了上述的橡膠以外，也可以使用板厚為1～5mm的FRP板、金屬板等。
而且，在本發(fā)明中，也可以將不同形態(tài)的樹脂注入流路與樹脂排出流路進(jìn)行組合。作為一例，在圖6中示出了流路形成體(樹脂注入流路)48a、48b、48c與模具上形成的槽(樹脂排出流路)49a、49b的組合。
在圖1～6中，雖然示出了使用模具與包覆膜的成形法的情況，但是在本發(fā)明的成形法中也可以使用金屬模、FRP模具等的具有剛性的分割模具。圖7示出了使用具有剛性的分割模具的成形法的一例。
首先，在下模53中鋪設(shè)強(qiáng)化用纖維層1。然后，將內(nèi)面形成有樹脂注入用槽57a、57b、57c及樹脂排出用槽59a、59b的上模55與下模53重合并合模。56是上模55與下模53之間夾裝的O形環(huán)，利用它將模具的內(nèi)外密封。然后，與使用包覆膜的上述成形法相同地進(jìn)行成型。而且，并不限于上述情況，也可以在下模53上形成樹脂注入用槽57a、57b、57c及/或樹脂排出用槽59a、59b。而且，也可以使用圖5所示的流路形成用薄板構(gòu)成樹脂注入流路及/或樹脂排出流路。
在本發(fā)明的成形法中，樹脂注入流路與樹脂排出流路的間隔最好為20～200mm。在該間隔不足20mm時(shí)，流入樹脂排出流路、被浪費(fèi)地排出的樹脂會(huì)增多。在該間隔超過200mm時(shí)，樹脂的注入時(shí)間會(huì)延長，同時(shí)有可能會(huì)出現(xiàn)樹脂未浸漬在強(qiáng)化用纖維層中的缺陷部分。
樹脂注入流路、樹脂排出流路通常為直線狀，而且，最好等間隔、平行地形成樹脂注入流路與樹脂排出流路。但是，并不限定于此，也可以由樹脂注入流路與樹脂排出流路之間的距離相等的任意曲線構(gòu)成。此外，在根據(jù)得到的成型品的部分需要使樹脂浸漬量相對(duì)于加強(qiáng)用纖維不同時(shí)，可以通過改變樹脂注入流路和樹脂排出流路的形狀、兩者的間隔，任意地控制得到的成型品中的樹脂浸漬量。
本發(fā)明的樹脂傳遞模塑成形法中使用的強(qiáng)化用纖維可以使用碳纖維、玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維、硼纖維、金屬纖維等通常的強(qiáng)化用纖維中使用的材料。其中，最好采用碳纖維、玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維。
這些強(qiáng)化用纖維的形態(tài)沒有特別的限制，可以采用向一個(gè)方向拉伸形成的單方向織物、其他的編織物、無紡布等。
作為強(qiáng)化用纖維使用織物時(shí)，雖然可以使用所有紡織形式的織物，但是，最好使用織物自身為面對(duì)稱的紡織方式的織物，或者將多個(gè)強(qiáng)化用纖維織物以面對(duì)稱的方式組合、重疊使用。通過使用面對(duì)稱的強(qiáng)化用纖維或者重疊的面對(duì)稱的強(qiáng)化用纖維織物等，可以防止得到的成形品翹曲。
作為面對(duì)稱的織物或者可以重疊而面對(duì)稱的織物，可以列舉出單向織物、多軸織物。
單向織物是指使用尼龍線、滌棉線、玻璃纖維線等編織平行排列的強(qiáng)化用纖維束(線束)的織物。多軸織物是指將向一個(gè)方向拉伸的強(qiáng)化用纖維束形成為片狀，然后改變纖維軸的角度地將該片狀的強(qiáng)化用纖維多層層疊，并利用尼龍線、滌棉線、玻璃纖維線等縫合的織物。
圖8是表示面對(duì)稱的多軸織物的一例的概略圖。在此例中，多軸織物100的線束方向，即，纖維的拉伸方向順次為0°、+45°、-45°、-45°、+45°、0°的面對(duì)稱。該多軸織物100在厚度方向上將如此層疊的5層強(qiáng)化用纖維縫合。
作為最佳的多軸織物的纖維軸的角度組合的例子，可以列舉出〔0/-45/-45/0〕、〔0/+45/-45/-45/+45/0〕、〔0/+45/90/-45/-45/90/+45/0〕等。
層疊并面對(duì)稱的多軸織物的組合，可以列舉出例如〔0/-45〕及〔-45/0〕、〔0/+45/-45〕及〔-45/+45/0〕、〔0/+45/-45/90〕及〔90/-45/+45/0〕等。層疊單方向拉伸的強(qiáng)化用纖維的角度并不限于0°、±45°、90°，還可以采用任意的角度。
多軸織物的厚度可以根據(jù)成形品的用途適當(dāng)?shù)剡x擇，但是通常最好為0.2～3mm。
強(qiáng)化用纖維織物的目付(日本單位面積)重量，最好為1張200～4000g/m2，400～2000g/m2更好。
作為本發(fā)明的樹脂傳遞模塑成形法中使用的樹脂，可以使用用于制造通常的成形品的熱硬化性樹脂。具體可以列舉出環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、苯酚樹脂、三聚氰胺樹脂、聚亞氨基甲基酸酯樹脂、硅胴樹脂、順丁烯二酰亞胺樹脂、乙烯基酯樹脂、氫氰酸酯樹脂、順丁烯二酰亞胺樹脂與氫氰酸酯樹脂的預(yù)聚合樹脂等。而且，也可以使用這些樹脂的混合物。在成型品的用途為纖維強(qiáng)化復(fù)合材料的情況下，作為樹脂，最好采用耐熱性、彈性、耐藥品性優(yōu)秀的環(huán)氧樹脂組成物、乙烯基酯樹脂組成物。在這些熱硬化性樹脂中，可以包括公知的硬化劑、硬化促進(jìn)劑等物質(zhì)。
在本成形法中，注入的熱硬化性樹脂的粘度最好為0.01～1Pa·s。最好通過對(duì)注入的樹脂進(jìn)行預(yù)加熱等方法進(jìn)行處理，事先將注入時(shí)的粘度調(diào)節(jié)至上述范圍內(nèi)。
實(shí)施方式以下，利用實(shí)施方式更加具體地說明本發(fā)明。
實(shí)施方式1
在1m×1m的鋁板上按照30mm的間隔平行粘貼切割成寬2mm、高2mm、長70cm的蠟板，在鋁板上形成多個(gè)帶狀的隆起部。將這些隆起部的一端側(cè)每隔一個(gè)用蠟板結(jié)合。同樣，將剩余的隆起部的另一端側(cè)用蠟板結(jié)合。如此，制造出圖2所示的包覆膜7形成用模具，該模具具有樹脂注入口及樹脂排出口，同時(shí)，交替形成有樹脂注入用槽及樹脂排出用槽。
而且，沿著鋁板的外周，安裝有防止漏液用邊框。然后，將6kg的信越化學(xué)工業(yè)公司制造的硅橡膠KE-1310ST的主劑與0.6kg的該公司制造的硬化劑CAT-1300的混合物注入使用上述鋁板制造的模具中。在室溫下放置1日后，在80℃下加熱6小時(shí)，得到在表面上形成有樹脂注入用槽及樹脂排出用槽的1m×1m的硅橡膠制造的包覆膜。
另一方面，在經(jīng)過脫模處理的1m×1m的鋁板上層疊10張切割成80cm×80cm的東邦TENAX公司制造的碳素纖維織物(商品名W-3101)。然后，在鋁板周緣部上配置密封帶。而且，使用上述硅橡膠制成的包覆膜將碳素纖維織物整體覆蓋。在樹脂注入口配置有樹脂注入用軟管、在樹脂排出口配置樹脂排出用軟管，使用密封帶將硅橡膠制成的包覆膜與鋁板密封。然后，關(guān)閉樹脂注入用軟管的樹脂注入口。
將與樹脂排出口連結(jié)的樹脂排出用軟管與真空泵連結(jié)，排出由鋁板與硅膠制成的包覆膜形成的密封空間中的空氣。
然后，將安裝有碳素纖維織物、包覆膜、軟管的鋁板放置在加熱至80℃的加熱板上，將整體加熱至80℃。
然后，使與樹脂排出用軟管連接的真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)，使包覆膜中的真空度達(dá)到-0.1MPa。在此狀態(tài)下，打開硅橡膠制成的包覆膜的樹脂注入口，將加熱至80℃的熱硬化性樹脂混合液注入到模具中，并使其浸漬到碳素纖維織物中進(jìn)行硬化。
將注入的樹脂混合液(粘度為0.1Pa·s)在3分鐘內(nèi)遍及碳素纖維織物整體地進(jìn)行注入并結(jié)束。使用的樹脂量為1.31。注入的樹脂混合液為100質(zhì)量部的RTM-120(HEXCEL公司制造)與35質(zhì)量部的HY2954(HEXCEL公司制造)的混合物。
得到的成型品是樹脂在碳素纖維織物中均勻浸漬的物品。
比較例1除了使用未形成樹脂注入用槽及樹脂排出用槽的包覆膜以外，與實(shí)施方式1相同地制造成型品。樹脂注入時(shí)間較長，在注入過程中樹脂的粘度增加。其結(jié)果，樹脂混合物浸漬在從樹脂注入口至20cm的位置的碳素纖維織物中，之后便不能再注入。
比較例2使用未形成樹脂注入用槽及樹脂排出用槽的包覆膜，另外，在強(qiáng)化用碳纖維層的上面設(shè)置有介質(zhì)(商品名Resin Flow 60，AIRTECH公司制造)，除此之外，與實(shí)施方式1相同地制造成型品。樹脂混合液的注入所需要的時(shí)間為5分鐘。得到的成型品是樹脂在碳素纖維織物中均勻地浸漬的物品。
實(shí)施方式2除了使用未形成樹脂注入用槽及樹脂排出用槽的已往的包覆膜，以及在強(qiáng)化用纖維層上層疊如圖5所示的、形成有樹脂注入用槽及樹脂排出用槽的流路形成用薄板以外，與實(shí)施方式1相同地進(jìn)行樹脂傳遞模塑成型。在流路形成用薄板上形成的樹脂注入用槽及樹脂排出用槽的尺寸與實(shí)施方式1相同。樹脂混合液的注入所需的時(shí)間為3分鐘。得到的成型品是將樹脂均勻地浸漬到碳素纖維織物中而制成的物品。
權(quán)利要求
1.一種樹脂傳遞模塑成形法，通過在鋪設(shè)于模具中的強(qiáng)化用纖維層上重疊包覆膜，并將該包覆膜的周緣氣密地密封在模具上、對(duì)包覆膜與模具之間進(jìn)行排氣，同時(shí)，向包覆膜與模具之間注入樹脂，以此使樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維中，硬化該樹脂，其特征在于，通過在強(qiáng)化用纖維層的外側(cè)，沿著強(qiáng)化用纖維層的表面交替設(shè)置樹脂注入流路與樹脂排出流路，并向樹脂注入流路注入樹脂，以此使注入的樹脂通過強(qiáng)化用纖維層，并向樹脂排出流路移動(dòng)，使上述樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維層中。
2.如權(quán)利要求1所述的樹脂傳遞模塑成形法，其特征在于，從形成于模具一端側(cè)的樹脂注入口向樹脂注入流路中注入樹脂，同時(shí)，從形成于模具的另一端側(cè)的樹脂排出口排出樹脂排出流路中的氣體，而且，將包覆膜從外部側(cè)向強(qiáng)化用纖維層方向加壓。
3.如權(quán)利要求1所述的樹脂傳遞模塑成形法，其特征在于，樹脂注入流路與樹脂排出流路的間隔為20～200mm。
4.如權(quán)利要求1所述的樹脂傳遞模塑成形法，其特征在于，樹脂注入流路及/或樹脂排出流路由在模具內(nèi)面上形成的槽構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的樹脂傳遞模塑成形法，其特征在于，樹脂注入流路及樹脂排出流路由在模具與強(qiáng)化用纖維層之間插入的薄板的一面上交替形成的樹脂注入流路與樹脂排出流路構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的樹脂傳遞模塑成形法，其特征在于，在強(qiáng)化用纖維層與包覆膜之間插入流路形成體，形成樹脂注入流路及/或樹脂排出流路。
7.如權(quán)利要求6所述的樹脂傳遞模塑成形法，其特征在于，流路形成體為彈簧狀管。
8.如權(quán)利要求1所述的樹脂傳遞模塑成形法，其特征在于，樹脂注入流路及/或樹脂排出流路由形成于包覆膜的內(nèi)表面上的槽構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1所述的樹脂傳遞模塑成形法，其特征在于，注入時(shí)的樹脂粘度為0.01～1Pa·s。
10.一種樹脂傳遞模塑成形法，在鋪設(shè)于下模上的強(qiáng)化用纖維層上重疊上模并合模后，排出上模與下模形成的型腔內(nèi)的氣體，同時(shí)，向型腔內(nèi)注入樹脂，使該樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維層中并硬化，其特征在于，通過在強(qiáng)化用纖維層的外側(cè)沿著強(qiáng)化用纖維層的表面交替設(shè)置樹脂注入流路和樹脂排出流路，并向樹脂注入流路注入樹脂，使注入的樹脂通過強(qiáng)化用纖維層向樹脂排出流路移動(dòng)，并使上述樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維層中。
11.如權(quán)利要求10所述的樹脂傳遞模塑成形法，其特征在于，樹脂注入流路與樹脂排出流路的間隔為20～200mm。
12.如權(quán)利要求10所述的樹脂傳遞模塑成形法，其特征在于，樹脂注入流路及/或樹脂排出流路由形成于模具內(nèi)表面上的槽構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求10所述的樹脂傳遞模塑成形法，其特征在于，樹脂注入流路及樹脂排出流路由在模具與強(qiáng)化用纖維層之間插入的薄板的一面上交替形成的樹脂注入流路與樹脂排出流路構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求10所述的樹脂傳遞模塑成形法，其特征在于，注入時(shí)的樹脂粘度為0.01～1Pa·s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種樹脂傳遞模塑成形法，通過在鋪設(shè)于模具中的強(qiáng)化用纖維層上重疊包覆膜，并將該包覆膜的周緣氣密地密封在模具上、對(duì)包覆膜與模具之間進(jìn)行排氣，同時(shí)，向包覆膜與模具之間注入樹脂，以此使樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維中，硬化該樹脂，其特征在于，通過在強(qiáng)化用纖維層的外側(cè)，沿著強(qiáng)化用纖維層的表面交替設(shè)置樹脂注入流路與樹脂排出流路，并向樹脂注入流路注入樹脂，以此使注入的樹脂通過強(qiáng)化用纖維層，并向樹脂排出流路移動(dòng)，使上述樹脂浸漬在強(qiáng)化用纖維層中。
文檔編號(hào)B29C70/48GK1761561SQ20048000686
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者金子徹, 梅元禎孝, 佐佐木清人 申請(qǐng)人:東邦泰納克絲株式會(huì)社