[发明专利]纤维增强塑料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维增强塑料的制造方法，特别是涉及能够容易且廉价地成型即使为复杂的形状也具有高机械特性的纤维增强塑料的纤维增强塑料的制造方法。

背景技术

由增强纤维和基体树脂形成的纤维增强塑料(也有时称作FRP[Fiber Reinforced Plastic])中，由碳纤维和基体树脂形成的碳纤维增强塑料(也有时称作CFRP[Carbon Fiber Reinforced Plastic])的机械特性、轻质性、耐腐蚀性等优异，因此在各种用途中广泛地展开应用。作为FRP的制造方法，也有使用预先使树脂含浸的、所谓预浸料坯的方法，但在要求进一步扩大可成型的FRP的形状的范围、进一步缩短成型所需的时间的情况下，例如如汽车用部件或电子设备部件等那样需要大量生产的情况下，通常使用下述方法：将实质上不含树脂的增强纤维基材(干式的增强纤维基材)赋型为规定的形状，使基体树脂含浸于其中成型为期望的FRP的方法。

在如上所述的FRP的成型中，使用热固性树脂作为基体树脂时，固化前的热固性树脂的粘度低，因此，能够将其在模具内含浸于增强纤维基材后使其固化。该方法具有不需要昂贵的高压釜、就成型时间而言也以比较短的时间即可完成的优点。

另一方面，为了成型为更复杂的形状的FRP，特别是为了也适应于批量生产品，可以考虑优选使用成型性更好的热塑性树脂作为基体树脂。但是，由于热塑性树脂通常与热固性树脂相比熔融时的粘度高，所以使熔融树脂在短时间内良好地含浸于增强纤维基材通常较困难，难以利用在模具内将树脂含浸于增强纤维基材的成型方法以高生产率制造FRP。

为了使用热塑性树脂作为基体树脂，使其比较良好地含浸于增强纤维基材，可以考虑使用不连续的增强纤维将增强纤维基材形成为无纺布状，提高该基材的空隙率使易于含浸高粘度的树脂。但是，即使为如上所述的空隙率高的纤维增强基材，也不容易含浸热塑性树脂，只知道下述方法：将基体树脂暂且制成无纺布等的片状，在与增强纤维基材层合的状态下一边加热一边加压的方法(例如，专利文献1、2)。即使将所述空隙率高的增强纤维基材配置在注射成型用模具中，注射热塑性树脂，纤维含有率也极低、或仅能得到空隙(void)多的CFRP。

专利文献1：日本特开2010-037358号公报

专利文献2：日本特开2010-235779号公报

发明内容

因此，本发明的课题在于提供一种能够容易且廉价地成型即使为复杂的形状也具有高机械特性的纤维增强塑料的纤维增强塑料的制造方法。

为了解决上述课题，本发明的纤维增强塑料的制造方法是将由不连续的增强纤维形成的可压缩的增强纤维基材配置在模具的模腔内，在该模腔内注入熔融了的热塑性树脂使其含浸于上述增强纤维基材，其特征在于，在所述纤维增强塑料的制造方法中，将上述模具构成为能改变其模腔容积的模具，注入上述熔融了的热塑性树脂，然后缩小模具的模腔容积，由此在模腔内对含浸了热塑性树脂的、或者正在含浸热塑性树脂的上述增强纤维基材进行压缩。