TW202116557A - 纖維強化樹脂複合成形體及其製造方法、抗菌性複合成形體及其製造方法、抗菌性纖維強化樹脂複合成形體及其製造方法、以及纖維強化樹脂積層成形體及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種纖維強化樹脂複合成形體,係由剛性層(11)、賦形層(21)以及硬化樹脂(31)所構成;前述剛性層(11)係由剛性層用纖維強化樹脂材料所形成;前述賦形層(21)係由較剛性層用纖維強化樹脂材料所含有之纖維更短之纖維以及熱硬化性樹脂所構成之賦形層用複合物而形成於剛性層(11)至少一面;前述硬化樹脂(31)係由附著於賦形層(21)的表面之液狀樹脂所形成;前述纖維強化樹脂複合成形體係剛性層用纖維強化樹脂材料、賦形層用複合物以及液狀樹脂在積層狀態下加熱壓縮硬化所構成。
Description
本發明係關於一種纖維強化樹脂複合成形體及其製造方法。此外本發明係關於一種於纖維強化樹脂成形體賦予抗菌性之抗菌性複合成形體及其製造方法。此外本發明係關於一種基材層、抗菌性發泡體層經一體化積層之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體及其製造方法。此外本發明係關於一種纖維強化樹脂積層成形體及其製造方法。
以往,基於纖維強化樹脂成形體係高強度且高剛性的特性,纖維強化樹脂成形體被用於體育、休閒、航空器等廣泛的產業領域。作為纖維強化樹脂成形體的製造方法,多數領域中採用如下之方法:將於補強纖維含浸有熱硬化性樹脂之預浸體或是片狀模塑料複合物等加以壓縮成形。
由於預浸體係使用長纖維作為補強纖維,故可獲得高強度及高剛性的成形體,另一方面來說難以賦形為複雜的形狀。相對於此,由於片狀模塑料複合物係使用短的纖維作為補強纖維,故成形品的強度雖較預浸體低,但成形時的流動性優異,亦易於賦形為肋(rib)或轂(boss)等複雜的形狀。
此外,為了集合預浸體及片狀模塑料複合物兩者的優點(維持剛性且可賦形為複雜的形狀),故有提案將預浸體及片狀模塑料複合物積層而壓縮成形(專利文獻1)。
此外,纖維強化樹脂成形體係藉由將於強化纖維含浸有熱硬化性樹脂之預浸體或片狀模塑料複合物(SMC;Sheet Moulding Compound)等的纖維強化樹脂材料經加熱及壓縮所製造而得。尤其是在纖維強化樹脂成形體需要肋或轂等複雜形狀的情況下,由成形的難易度來看通常使用片狀模塑料複合物。
近年來,即使於纖維強化樹脂成形體之中,需要抗菌性之用途亦在增加。作為於纖維強化樹脂成形體賦予抗菌性之方法,一般而言係於預浸體或片狀模塑料複合物等基質樹脂(熱硬化性樹脂)添加抗菌劑而成形之方法。然而,在基質樹脂添加了抗菌劑的情況下,所添加之抗菌劑僅一部分出現在成形體的表面,而所添加之抗菌劑絕大多數存在於成形體的內部,故成形體的表面的抗菌效果變小。結果,為了提高表面的抗菌性,需要添加大量的抗菌劑,該情況下存在如下問題:抗菌劑無法均勻地混合於基質樹脂、成形性降低、成本上升等。
此外,有如下之方法:於成形後的纖維強化樹脂成形體的表面塗布抗菌塗布劑之方法(專利文獻2);或是將由賦予了抗菌性之片狀硬化樹脂粒子集合體所構成之表面材料正確地定位而配置於模具內,並於表面材料上配置片狀模塑料複合物等成形材料而成形之方法(專利文獻3)。 [先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-083441號公報。 [專利文獻2]日本特開平11-228908號公報。
[專利文獻3]日本特開2003-12707號公報。
[發明所欲解決之課題]
然而,將預浸體及片狀模塑料複合物積層而壓縮成形之複合成形體,由片狀模塑料複合物所形成之層的厚度相對於壓縮成形前的片狀模塑料複合物的厚度僅能達成70%左右,故無法獲得使成形品整體的厚度變薄、具有剛性、且可賦形為複雜形狀之厚度薄的成形體。
本發明係鑒於前述問題而完成,目的在於提供一種具有剛性,可賦形為複雜形狀以及厚度薄之纖維強化樹脂複合成形體及其製造方法。
此外,於成形後的纖維強化樹脂成形體的表面塗布抗菌塗布劑之方法中,在成形體的成形後需要塗布步驟及抗菌塗布劑的硬化步驟作為後續步驟,成為成本上升的因素。 此外,將賦予了抗菌性之表面材料正確地定位而配置於模具內,並於表面材料上配置片狀模塑料複合物等成形材料而成形之方法中,在模具內之成形材料的流動長度長的情況下,可能因成形材料的流動致使表面材料破裂,而無法獲得良好的抗菌性。
本發明係鑒於前述問題而完成,目的在於提供一種於纖維強化樹脂成形體的表面賦予了良好的抗菌性能之抗菌性複合成形體、以及可有效率地製造該抗菌性複合成形體之製造方法。
此外,將由賦予了抗菌性之片狀硬化樹脂粒子集合體所構成之表面材料正確地定位而配置於模具內,並於表面材料上配置片狀模塑料複合物等成形材料而成形之方法中,在模具內之成形材料的流動長度長的情況下,可能因成形材料的流動致使由片狀硬化樹脂粒子集合體所構成之表面材料破裂,而無法獲得良好的表面外觀以及抗菌性。
本發明係鑒於前述問題而完成,目的在於提供一種表面外觀良好且抗菌性能高的抗菌性纖維強化樹脂複合成形體及其製造方法。
此外,將預浸體及片狀模塑料複合物積層而壓縮成形之成形品,因壓縮成形時的片狀模塑料複合物的流動,於接觸片狀模塑料複合物之預浸體容易產生纖維的紊亂(扭曲),容易成為外觀上的問題。
此外,可能有如下之情況:於壓縮成形時來自片狀模塑料的揮發物容易積聚在片狀模塑料複合物與預浸體之交界而成為孔隙(void)等的原因。成形品可能因孔隙等的存在,而損及外觀。
本發明係鑒於前述問題而完成,目的在於提供一種即使為複雜的形狀仍不會有纖維的紊亂或孔隙等,且具有良好的外觀之纖維強化樹脂積層成形體及其製造方法。 [用以解決課題之手段]
(1)本發明係關於一種纖維強化樹脂複合成形體,係由剛性層、賦形層以及硬化樹脂所構成;前述剛性層係由剛性層用纖維強化樹脂材料所形成;前述賦形層係使得由較前述剛性層用纖維強化樹脂材料所含有之纖維更短之纖維以及熱硬化性樹脂所構成之賦形層用複合物形成於前述剛性層至少一面;前述硬化樹脂係附著於前述賦形層的表面之液狀樹脂經硬化而成;前述剛性層及前述賦形層,係前述剛性層用纖維強化樹脂材料及前述賦形層用複合物在積層狀態下與前述液狀樹脂一起經加熱壓縮硬化而形成。
(2)此外本發明係關於如上述(1)所述之纖維強化樹脂複合成形體,其中前述剛性層用纖維強化樹脂材料為預浸體;前述賦形層用複合物為片狀模塑料複合物;前述液狀樹脂為熱硬化性樹脂。
(3)此外本發明係關於一種纖維強化樹脂複合成形體的製造方法,係用以製造由剛性層、賦形層以及硬化樹脂所構成之纖維強化樹脂複合成形體;前述剛性層係由剛性層用纖維強化樹脂材料所形成;前述賦形層係由較前述剛性層用纖維強化樹脂材料所含有之纖維更短之纖維以及熱硬化性樹脂所構成之賦形層用複合物所構成,且形成於前述剛性層至少一面;前述硬化樹脂係附著於前述賦形層的表面之液狀樹脂經硬化而成;於前述賦形層用複合物的表面塗布液狀樹脂,或是在鎖模時於擠壓該賦形層用複合物的表面之模具的模面塗布液狀樹脂;將前述剛性層用纖維強化樹脂材料及前述賦形層用複合物在積層狀態下與前述液狀樹脂一起以前述模具來加熱壓縮並使其硬化。
(4)此外本發明係關於如上述(3)所述之纖維強化樹脂複合成形體的製造方法,其中前述剛性層用纖維強化樹脂材料為預浸體;前述賦形層用複合物為片狀模塑料複合物;前述液狀樹脂為熱硬化性樹脂。
(5)此外本發明係關於一種抗菌性複合成形體,係由片狀纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化而成之基材及設置於前述基材至少一面側之抗菌性樹脂所構成;前述抗菌性樹脂係由含抗菌劑之熱硬化性樹脂與前述片狀纖維強化樹脂材料一體地經加熱及壓縮而硬化所構成。
(6)此外本發明係關於如上述(5)所述之抗菌性複合成形體,其中前述片狀纖維強化樹脂材料係由片狀模塑料複合物所構成。
(7)此外本發明係關於如上述(5)或是(6)所述之抗菌性複合成形體,其中前述抗菌劑在前述抗菌性複合成形體的表面之量為0.1g/m2
至8.0g/m2
。
(8)此外本發明係關於一種抗菌性複合成形體的製造方法,係用以製造由片狀纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化而成之基材及設置於前述基材至少一面側之抗菌性樹脂所構成之抗菌性複合成形體;係藉由附著步驟與加熱壓縮硬化步驟而於片狀纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化而成之基材至少一面側設置含抗菌劑之熱硬化性樹脂經硬化而形成之抗菌性樹脂;前述附著步驟係使含抗菌劑之熱硬化性樹脂附著於前述片狀纖維強化樹脂材料之至少一面側;前述加熱壓縮硬化步驟係將附著有前述含抗菌劑之熱硬化性樹脂之片狀纖維強化樹脂材料經加熱及壓縮而硬化。
(9)此外本發明係關於如上述(8)所述之抗菌性複合成形體的製造方法,其中前述附著步驟係藉由於前述片狀纖維強化樹脂材料之至少一面側塗布含抗菌劑之熱硬化性樹脂,而使前述含抗菌劑之熱硬化性樹脂附著於前述片狀纖維強化樹脂材料之至少一面側;前述加熱壓縮硬化步驟係將附著有前述含抗菌劑之熱硬化性樹脂之片狀纖維強化樹脂材料以模具來加熱及壓縮而硬化。
(10)此外本發明係關於如上述(8)所述之抗菌性複合成形體的製造方法,其中前述附著步驟係在模具至少一模面塗布含抗菌劑之熱硬化性樹脂,並將前述片狀纖維強化樹脂材料設置於模具,使被塗布於前述模面之含抗菌劑之熱硬化性樹脂接觸前述片狀纖維強化樹脂材料之至少一面側而附著;前述加熱壓縮硬化步驟係將附著有前述含抗菌劑之熱硬化性樹脂之片狀纖維強化樹脂材料以模具來加熱及壓縮而硬化。
(11)此外本發明係關於如上述(8)至(10)中任一項所述之抗菌性複合成形體的製造方法,其中前述片狀纖維強化樹脂材料係由片狀模塑料複合物所構成。
(12)此外本發明係關於一種抗菌性纖維強化樹脂複合成形體,具有基材層以及抗菌性發泡體層;前述基材層係由纖維及第1熱硬化性樹脂所構成之賦形用複合物所形成;前述抗菌性發泡體層係由含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體所形成;前述含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂的抗菌劑濃度為0.2wt%至2.0wt%;前述基材層及前述抗菌性發泡體層,係藉由前述賦形用複合物及前述含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體在積層狀態下加熱壓縮而一體化所形成。
(13)此外本發明係關於如上述(12)所述之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體,其中前述抗菌劑係於玻璃擔載有銀離子而成者。
(14)此外本發明係關於如上述(12)或是(13)所述之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體,其中前述賦形用複合物含有硬化劑,而前述含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂不含硬化劑。
(15)此外本發明係關於如上述(12)至(14)中任一項所述之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體,其中前述第2熱硬化性樹脂係可與前述第1熱硬化性樹脂反應之自由基聚合樹脂。
(16)此外本發明係關於一種抗菌性纖維強化樹脂複合成形體的製造方法,係用以製造由基材層以及抗菌性發泡體層所構成之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體;前述基材層係由纖維及第1熱硬化性樹脂所構成之賦形用複合物所形成;前述抗菌性發泡體層係由含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體所形成;將前述賦形用複合物與前述含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體重疊,藉由加熱壓縮成形,將前述賦形用複合物及前述含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體在經壓縮之狀態下使前述第1熱硬化性樹脂及前述第2熱硬化性樹脂硬化,積層前述基材層及前述抗菌性發泡體層而一體成形。
(17)此外本發明係關於如上述(16)所述之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體的製造方法,其中前述抗菌劑係於玻璃擔載有銀離子而成者。
(18)此外本發明係關於如上述(16)或是(17)所述之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體的製造方法,其中前述賦形用複合物含有硬化劑,而前述含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂不含硬化劑。
(19)此外本發明係關於如上述(16)至(18)中任一項所述之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體的製造方法,其中前述第2熱硬化性樹脂係可與前述第1熱硬化性樹脂反應之自由基聚合樹脂。
(20)此外本發明係一種纖維強化樹脂積層成形體,係具有表層部、基層部以及中間層部;前述表層部係由表層部形成用纖維強化樹脂材料所形成;前述基層部係由較前述表層部形成用纖維強化樹脂材料所含有之纖維更短之纖維以及熱硬化性樹脂所構成之基層部形成用複合物所形成;前述中間層部係由配置於前述表層部形成用纖維強化樹脂材料與前述基層部形成用複合物之間之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成;前述表層部形成用纖維強化樹脂材料、前述連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片以及前述基層部形成用複合物藉由加熱壓縮而硬化來一體化積層。
(21)此外本發明係關於如上述(20)所述之纖維強化樹脂積層成形體,其中於前述基層部與前述中間層部之間具有由補強層部形成用纖維強化樹脂材料所形成之補強層部;前述表層部形成用纖維強化樹脂材料、前述連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片、前述補強層部形成用纖維強化樹脂材料以及前述基層部形成用複合物藉由加熱壓縮而硬化來一體化積層。
(22)此外本發明係關於如上述(21)所述之纖維強化樹脂積層成形體,其中於前述補強層部與前述基層部之間具有由第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成之第2中間層部;前述表層部形成用纖維強化樹脂材料、前述連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片、前述補強層部形成用纖維強化樹脂材料、前述第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片以及前述基層部形成用複合物藉由加熱壓縮而硬化來一體化積層。
(23)此外本發明係關於如上述(20)至(22)中任一項所述之纖維強化樹脂積層成形體,其中前述纖維強化樹脂材料為預浸體;前述基層部形成用複合物為片狀模塑料複合物。
(24)此外本發明係關於一種纖維強化樹脂積層成形體的製造方法,係用以製造具有表層部、基層部以及中間層部之纖維強化樹脂積層成形體;前述表層部係由表層部形成用纖維強化樹脂材料所形成;前述基層部係由較前述表層部形成用纖維強化樹脂材料所含有之纖維更短之纖維以及熱硬化性樹脂所構成之基層部形成用複合物所形成;前述中間層部係由配置於前述表層部形成用纖維強化樹脂材料與前述基層部形成用複合物之間之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成;藉由將前述表層部形成用纖維強化樹脂材料與前述基層部形成用複合物夾持前述連續氣泡結構的熱硬化性發泡體片而積層來加熱壓縮,並在壓縮狀態下硬化,使前述表層部、前述中間層部以及前述基層部一體化積層。
(25)此外本發明係關於如上述(24)所述之纖維強化樹脂積層成形體的製造方法,其中在前述積層時,於前述連續氣泡結構的熱硬化性發泡體片與前述基層部形成用複合物之間配置補強層部形成用纖維強化樹脂材料;藉由將前述表層部形成用纖維強化樹脂材料、前述連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片、前述補強層部形成用纖維強化樹脂材料以及前述基層部形成用複合物經加熱壓縮而硬化來一體化積層,使得由前述補強層部形成用纖維強化樹脂材料所形成之補強層部設置於前述中間層部與前述基層部之間。
(26)此外本發明係關於如上述(25)所述之纖維強化樹脂積層成形體的製造方法,其中在前述積層時,於前述補強層部形成用纖維強化樹脂材料與前述基層部形成用複合物之間配置第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片;藉由將前述表層部形成用纖維強化樹脂材料、前述連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片、前述補強層部形成用纖維強化樹脂材料、前述第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片以及前述基層部形成用複合物經加熱壓縮而硬化來一體化積層,使得由前述第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成之第2中間層部設置於前述補強層部與前述基層部之間。
(27)此外本發明係關於如上述(24)至(26)中任一項所述之纖維強化樹脂積層成形體的製造方法,其中前述纖維強化樹脂材料為預浸體;前述基層部形成用複合物為片狀模塑料複合物。 [發明功效]
依據本發明,由於纖維強化樹脂複合成形體係剛性層用纖維強化樹脂材料、賦形層用複合物以及液狀樹脂在積層狀態下與液狀樹脂一起經加熱壓縮硬化所成,故於製造纖維強化樹脂複合成形體時因模具所為之加熱壓縮過程中,液狀樹脂係在賦形層用複合物與模具的模面之間作為隔熱層而發揮作用。藉此,由於賦形層用複合物的硬化反應變慢,賦形層用複合物至硬化結束為止之間的流動量變大,可使由賦形層用複合物所形成之賦形層的厚度變薄。進而,液狀樹脂在賦形層用複合物與模具的模面之間發揮潤滑劑的作用而提高賦形層用複合物的流動性。藉此亦可使賦形層變薄。結果,具有剛性層所致之剛性、且可藉由賦形層而賦形為複雜的形狀,進而可獲得厚度薄的纖維強化樹脂複合成形體。
依據本發明,抗菌性複合成形體係於片狀纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化之基材至少一面側具有抗菌性樹脂。因此,抗菌劑可集中地被含於抗菌性複合成形體的表面,獲得效果高的抗菌性能。
此外,依據本發明,於製造抗菌性複合成形體時,使含抗菌劑之熱硬化性樹脂附著於片狀纖維強化樹脂材料之至少一面,使附著了含抗菌劑之熱硬化性樹脂的片狀纖維強化樹脂材料經壓縮及硬化。因此,可同時進行片狀纖維強化樹脂材料的硬化及含抗菌劑之熱硬化性樹脂的硬化兩者,可使製造作業高效率化。
依據本發明,抗菌性纖維強化樹脂複合成形體因積層於基材層之抗菌性發泡體層而表面外觀變得良好,且藉由含浸於抗菌性發泡體層之含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂而提高抗菌性能。
此外,依據本發明,於製造抗菌性纖維強化樹脂複合成形體時,由於將由纖維及第1熱硬化性樹脂所構成之賦形用複合物與含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體重疊,藉由加熱壓縮成形而與基材層、抗菌性發泡體層積層而一體成形,故可使製造作業高效率化。
依據本發明,將表層部形成用纖維強化樹脂材料與基層部形成用複合物夾持著連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片而積層來加熱壓縮,使基層部形成用複合物流動而賦形。此時,因基層部形成用複合物的流動對於表層部形成用纖維強化樹脂材料所帶來的影響,可藉由存在於基層部形成用複合物與表層部形成用纖維強化樹脂材料之間之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片來緩和。藉此,可防止表層部形成用纖維強化樹脂材料中之纖維的紊亂,使纖維強化樹脂積層成形體的表層部的外觀變得良好。
此外,將表層部形成用纖維強化樹脂材料與基層部形成用複合物夾持連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片而積層進行加熱壓縮。藉此,使基層部形成用複合物流動而賦形時,由基層部形成用複合物所產生之揮發物會被存在於基層部形成用複合物與表層部形成用纖維強化樹脂材料之間的連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所吸收而分散,或是通過連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片而被釋出至外部。因此可防止產生孔隙等,而使纖維強化樹脂積層成形體的表層部的外觀變得良好。
進而,藉由於前述中間層部與前述基層部之間設置由補強層部形成用纖維強化樹脂材料所形成之補強層部,可進而提高表層部的外觀良好的纖維強化樹脂積層成形體的強度以及剛性。
進而,於前述補強層部與前述基層部之間設置由第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成之第2中間層部。藉此,因前述基層部形成用複合物的流動以及揮發物所致之影響可藉由形成前述中間層部之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片、以及形成前述第2中間層部之第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片之二個連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片來緩和。藉此,可使纖維強化樹脂積層成形體的表層部的外觀變得更良好,且強度以及剛性提高。
[第1實施形態] 以下對於本發明的第1實施形態的纖維強化樹脂複合成形體及其製造方法進行說明。
如圖1所示之纖維強化樹脂複合成形體10,係由剛性層11、賦形層21以及硬化樹脂31所構成;前述剛性層11係由剛性用纖維強化樹脂材料所形成;前述賦形層21係由賦形層用複合物所形成;前述硬化樹脂31係由附著於賦形層用複合物的表面之液狀樹脂經硬化所構成。
剛性層11係由剛性層用纖維強化樹脂材料經加熱壓縮而硬化之物所構成。 剛性層用纖維強化樹脂材料係於纖維片含浸有熱硬化性樹脂。作為纖維片,可列舉如由碳纖維、玻璃纖維、芳綸(Aramid)纖維等纖維所構成者。尤其由輕量化及提高剛性的方面來看較佳為碳纖維。纖維片亦可為織物、針織物、不織布等。作為織物而言有如平紋組織(plain weave)、斜紋組織(twill weave)、緞紋組織(satin weave )、三軸向織造等。此外,纖維片亦可以由被配向為單一方向或是複數方向之纖維所構成。
纖維片由提高剛性的方面來看,較佳為纖維織物。
構成纖維片之纖維較佳係較後述的賦形層用複合物所含有之纖維之纖維長度更長之纖維,可列舉例如由連續纖維或是不連續纖維所構成之纖維。
作為含浸於纖維片之熱硬化性樹脂,可列舉如:環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯酯樹脂、不飽和聚酯樹脂或是該等樹脂的混合樹脂等。作為於纖維片含浸有熱硬化性樹脂之剛性層用纖維強化樹脂材料,較佳為預浸體。
賦形層21係由賦形層用複合物經加熱壓縮而硬化所構成;前述賦形層用複合物係由較剛性層用纖維強化樹脂材料所含有之纖維更短的纖維及熱硬化性樹脂所構成。賦形層21的表面形狀亦可根據纖維強化樹脂複合成形體10的用途等而具有適當的凹形狀、凸形狀、凹凸形狀。
賦形層用複合物所含有之纖維的長度,由成形性的方面來看較佳為30mm以下,此外,由提高剛性的方面來看較佳為5mm以上。作為賦形層用複合物所含有之纖維,可列舉如碳纖維、玻璃纖維等短纖維。尤其由輕量化及提高剛性的方面來看較佳為碳纖維。
作為賦形層用複合物所含有之熱硬化性樹脂,可列舉如:環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯酯樹脂、不飽和聚酯樹脂或是該等樹脂的混合樹脂等。 作為賦形層用複合物,較佳為片狀模塑料複合物(以下記載為SMC)。所謂的SMC意指將於熱硬化性樹脂中含有填充材料、硬化劑等之複合物含浸至玻璃纖維、碳纖維等纖維材料而成的片狀成形材料。
硬化樹脂31係由液狀樹脂經硬化之物所構成。液狀樹脂係由熱硬化性樹脂所構成。液狀樹脂藉由在製造纖維強化樹脂複合成形體10時與賦形層用複合物一起經加熱壓縮而與賦形層用複合物所含有之熱硬化性樹脂的硬化劑相混,故即使不含硬化劑亦可硬化。
作為構成液狀樹脂之熱硬化性樹脂,較佳為乙烯酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂等自由基聚合型的熱硬化性樹脂。熱硬化性樹脂根據需要亦可添加硬化劑、分散劑、阻燃劑、UV(Ultraviolet;紫外線)吸收劑等。此外,液狀樹脂亦可與熱硬化性樹脂一起被調配溶媒,並調製為可塗布之黏度。
剛性層11、賦形層21以及硬化樹脂31,係因製造纖維強化樹脂複合成形體10時的加熱壓縮,藉由剛性層用纖維強化樹脂材料、賦形層用複合物以及其表面的液狀樹脂在積層狀態下硬化而一體化所形成。
說明關於纖維強化樹脂複合成形體10的製造方法。纖維強化樹脂複合成形體10的製造方法係由塗布步驟以及加熱壓縮步驟所構成。
塗布步驟中,係於賦形層用複合物之一側表面或是模具的模面塗布未硬化的液狀樹脂。如圖2所示之模具60係由上模61及下模63所構成。於模具60的模面塗布未硬化的液狀樹脂之情況下,接下來的加熱壓縮步驟中在鎖模時對於擠壓賦形層用複合物之模面(例如上模61的模面)塗布液狀樹脂。另外,對賦形層用複合物之一側表面塗布液狀樹脂一事,亦可於模具60的下模63積層配置剛性層用纖維強化樹脂材料及賦形層用複合物,而於該賦形層用複合物之表面塗布液狀樹脂。塗布方法可列舉如刷毛塗、輥塗、噴塗等,可採用任一方法。此外,塗布液狀樹脂之範圍並不限於賦形層用複合物的表面整體,亦可為賦形層用複合物的表面的一部分。
賦形層用複合物係如纖維強化樹脂複合成形體10之中所說明。此處所使用之賦形層用複合物的大小較佳為相對於製品(纖維強化樹脂複合成形體10)之平面尺寸為30%至100%的大小。 此外,液狀樹脂係如纖維強化樹脂複合成形體10之中所說明。液狀樹脂的塗布量較佳係相對於賦形層用複合物的表面成為20g/m2
至200g/m2
的方式塗布。
加熱壓縮步驟中,在模具60的上模61的模面與下模63的模面之間,將剛性層用纖維強化樹脂材料、賦形層用複合物以及液狀樹脂以積層狀態來配置,在該狀態下以上模61的模面與下模63的模面來加熱及壓縮該積層物。於下模63形成有纖維強化樹脂複合成形體10的賦形用模槽。賦形用模槽的平面尺寸等同於纖維強化樹脂複合成形體10的平面尺寸。
藉由加熱及壓縮,剛性層用纖維強化樹脂材料被壓縮且賦形層用複合物被壓縮而在模具60內流動,剛性層用纖維強化樹脂材料及賦形層用複合物被賦形為模槽形狀而硬化。此時,由於賦形層用複合物與模面之間存在液狀樹脂,故液狀樹脂在賦形層用複合物表面發揮潤滑劑的作用,在模具60內提高賦形層用複合物的流動性,使得賦形層用複合物被賦形為薄形。此外,液狀樹脂在賦形層用複合物與模面間發揮隔熱層的作用,延遲因來自模面之傳熱所致之賦形層用複合物的硬化反應,至硬化結束為止之間之賦形層用複合物的流動量變大,故亦藉此使得賦形層用複合物被賦形為薄形。
此外,加熱及壓縮時,賦形層用複合物的表面的液狀樹脂係被模面擠壓,該液狀樹脂與賦形層用複合物的表面以及其附近的熱硬化性樹脂相混而硬化。此時,液狀樹脂即使不含硬化劑,藉由與賦形層用複合物所含之硬化劑相混仍可進行硬化。
加熱壓縮步驟時的加熱,係藉由設置在模具之電熱器等加熱手段或是預先將模具收容於加熱爐等而加熱之方法等來進行。加熱溫度係被設為剛性層用纖維強化樹脂材料以及賦形層用複合物所含有之熱硬化性樹脂以及液狀樹脂進行硬化之溫度。
藉由加熱壓縮步驟,剛性層(剛性層用纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化而成)、賦形層(賦形層用複合物經壓縮而被賦形為薄形之狀態下硬化而成)以及樹脂(在前述賦形層表面之液狀樹脂經硬化而成)經一體化,可獲得如圖1所示之由剛性層11、賦形層21及賦形層21表面的硬化樹脂31所構成之厚度薄的纖維強化樹脂複合成形體10。
[第1實施形態的實施例] 於酚醛樹脂溶液(住友Bakelite股份有限公司製,品名:PR-55791B,樹脂濃度60wt%乙醇溶液)中,將裁切為400mm×400mm之碳纖維織物(帝人股份有限公司製,品名:W-3161L,厚度0.22mm)浸漬,取出之後,在25℃的室溫自然乾燥2小時,之後,在60℃的氛圍下乾燥1小時而形成了剛性層用纖維強化樹脂材料(預浸體)。
於模具的下模的成形面配置1片剛性層用纖維強化樹脂材料(預浸體),在該剛性層用纖維強化樹脂材料上積層被切成300mm×300mm的尺寸之賦形層用複合物(SMC,三菱化學股份有限公司製,品名:STR120N131,厚度2mm、纖維含有率53%),在該賦形層用複合物的表面以刷毛來塗布如表1的各實施例所示之液狀的未硬化的塗布樹脂(熱硬化性樹脂),之後關閉模具以150℃×20分鐘、壓力200kgf/cm2
來加熱壓縮,使剛性層用纖維強化樹脂材料(預浸體)、賦形層用複合物以及塗布樹脂在積層壓縮狀態下硬化。藉此製造了由一體成形品所構成之纖維強化樹脂複合成形體;前述一體成形品係由剛性層用纖維強化樹脂材料(預浸體)所形成之剛性層、由賦形層用複合物所形成之賦形層以及由塗布樹脂所形成之樹脂之積層而成。模具係由下模及上模所構成,形成有寬460mm×長460mm的成形面。[表1]
塗布樹脂 | 塗布樹脂量 [g/m2 ] | 成形後厚度 [mm] | 填壓率 [%] | |
實施例1 | 乙烯基酯 | 50 | 0.95 | 37% |
實施例2 | 乙烯基酯 | 75 | 0.93 | 36% |
實施例3 | 乙烯基酯 | 100 | 0.91 | 35% |
實施例4 | 不飽和聚酯樹脂 | 50 | 1.00 | 39% |
比較例1 | 無 | - | 1.12 | 45% |
比較例2 | 無 | - | 1.30 | 54% |
比較例3 | 無 | - | 1.60 | 69% |
此外,於賦形層用複合物的表面不塗布熱硬化性樹脂而加熱壓縮成形,藉此製造了比較例1至比較例3的纖維強化樹脂複合成形體。 對於各實施例以及各比較例的纖維強化樹脂複合成形體測定了成形後的厚度。其結果如表1所示。另外,表1的填壓率(charge ratio)[%]係賦形層的厚度相對於賦形層用複合物的原厚度(2mm)的比率。填壓率的計算之中,賦形層的厚度係使用了如下之值:設剛性層用纖維強化樹脂材料(預浸體)的厚度(0.22mm)不因加熱壓縮而變化,由成形後的厚度(纖維強化樹脂複合成形體的厚度)減去剛性層用纖維強化樹脂材料(預浸體)的厚度(0.22mm)所得之值。
實施例1係於賦形層用複合物的表面塗布了50g/m2
之乙烯酯樹脂(昭和電工股份有限公司製,品名:Ripoxy R-806)作為塗布樹脂(熱硬化性樹脂)之例。實施例1中成形後的纖維強化樹脂複合成形體的厚度為0.95mm,填壓率37%。另外,由賦形層用複合物(厚度2mm)所形成之賦形層的厚度為纖維強化樹脂複合成形體的厚度(0.95mm)-剛性層用纖維強化樹脂材料的厚度(0.22mm)=0.73mm,形成為厚度薄的賦形層。
實施例2係於賦形層用複合物的表面塗布了75g/m2
之與實施例1相同的乙烯酯樹脂(昭和電工股份有限公司製,品名:Ripoxy R-806)作為塗布樹脂(熱硬化性樹脂)之例。實施例2中成形後的纖維強化樹脂複合成形體的厚度為0.93mm,填壓率36%。由賦形層用複合物(厚度2mm)所形成之賦形層的厚度為纖維強化樹脂複合成形體的厚度(0.93mm)-剛性層用纖維強化樹脂材料的厚度(0.22mm)=0.71mm,因較實施例1更增加了塗布樹脂的塗布量,故形成了較實施例1厚度更薄的賦形層。
實施例3係於賦形層用複合物的表面塗布了100g/m2
之與實施例1及實施例2相同的乙烯酯樹脂(昭和電工股份有限公司製,品名:Ripoxy R-806)作為塗布樹脂(熱硬化性樹脂)之例。實施例3中成形後的纖維強化樹脂複合成形體的厚度為0.91mm,填壓率35%。由賦形層用複合物(厚度2mm)所形成之賦形層的厚度為纖維強化樹脂複合成形體的厚度(0.91mm)-剛性層用纖維強化樹脂材料的厚度(0.22mm)=0.69mm,因較實施例1以及實施例2更增加了塗布樹脂的塗布量,故形成了較實施例1以及實施例2厚度更薄的賦形層。
實施例4係於賦形層用複合物的表面塗布了50g/m2
之不飽和聚酯樹脂(昭和電工股份有限公司製,品名:RIGOLACT-543TPA)作為塗布樹脂(熱硬化性樹脂)之例。實施例4中成形後的纖維強化樹脂複合成形體的厚度為1.00mm,填壓率39%。由賦形層用複合物(厚度2mm)所形成之賦形層的厚度為纖維強化樹脂複合成形體的厚度(1.00mm)-剛性層用纖維強化樹脂材料的厚度(0.22mm)=0.78mm,形成了厚度薄的賦形層。
如此般,實施例1至實施例4係藉由在積層於剛性層用纖維強化樹脂材料(預浸體)之賦形層用複合物的表面塗布液狀的熱硬化性樹脂並加熱壓縮成形,可將由賦形層用複合物所形成之賦形層的厚度賦形為厚度薄的0.69mm至0.78mm,可獲得厚度1mm以下之薄的纖維強化樹脂複合成形體。
比較例1係於賦形層用複合物的表面未塗布液狀的熱硬化性樹脂之例,而加熱壓縮條件係與實施例1至實施例4相同。比較例1中成形後的纖維強化樹脂複合成形體的厚度為1.12mm,填壓率45%。由賦形層用複合物(厚度2mm)所形成之賦形層的厚度為纖維強化樹脂複合成形體的厚度(1.12mm)-剛性層用纖維強化樹脂材料的厚度(0.22mm)=0.90mm,因於賦形層用複合物的表面未塗布液狀的熱硬化性樹脂,故形成了較實施例1至實施例4厚度更厚的賦形層。
比較例2係將比較例1之賦形層用複合物面積增加10%而未塗布液狀的熱硬化性樹脂之例。比較例2中成形後的纖維強化樹脂複合成形體的厚度為1.30mm,填壓率54%。由賦形層用複合物(厚度2mm)所形成之賦形層的厚度為纖維強化樹脂複合成形體的厚度(1.30mm)-剛性層用纖維強化樹脂材料的厚度(0.22mm)=1.08mm,因增加了賦形層用複合物的量,故形成了較比較例1厚度更厚的賦形層。
比較例3係將比較例1之賦形層用複合物面積增加20%而未塗布液狀的熱硬化性樹脂之例。比較例3中成形後的纖維強化樹脂複合成形體的厚度為1.60mm,填壓率69%。由賦形層用複合物(厚度2mm)所形成之賦形層的厚度為纖維強化樹脂複合成形體的厚度(1.60mm)-剛性層用纖維強化樹脂材料的厚度(0.22mm)=1.38mm,因增加了賦形層用複合物的量,故形成了較比較例1以及比較例2厚度更厚的賦形層。
如此般,藉由本發明可獲得兼具剛性層所致之剛性及賦形層所致之厚度薄且可賦形為複雜形狀之兩特性之纖維強化樹脂複合成形體。
[第2實施形態] 以下說明關於本發明的第2實施形態的抗菌性複合成形體及其製造方法。
如圖3所示之抗菌性複合成形體110係由基材111及形成於基材111之一面側之抗菌性樹脂121所構成。
基材111係片狀纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化而成。基材111的厚度係根據抗菌性複合成形體110的用途而有所不同,可列舉例如為0.7mm至5.0mm。
片狀纖維強化樹脂材料係於玻璃纖維或碳纖維等纖維材料含浸有熱硬化性樹脂之片狀物,較佳為片狀模塑料複合物(以下記載為SMC)。SMC意指將於不飽和聚酯樹脂等熱硬化性樹脂中含有填充材料、硬化劑等之複合物含浸至玻璃纖維、碳纖維等纖維材料而成之片狀的成形材料。
抗菌性樹脂121係含抗菌劑之熱硬化性樹脂附著於前述片狀纖維強化樹脂材料之至少一面且與片狀纖維強化樹脂材料一起經壓縮而硬化而成,並形成於基材111的表面以及由該表面含浸至內部之表面附近。另外,抗菌性樹脂121亦可設置於基材111之兩面。
含抗菌劑之熱硬化性樹脂係熱硬化性樹脂含有抗菌劑,藉由將預定量的抗菌劑調配於熱硬化性樹脂中而以混合裝置來混合而獲得。
作為抗菌劑,存在有無機系抗菌劑及有機系抗菌劑,但無機系抗菌劑相較於有機系抗菌劑一般而言安全性高,且耐久性、耐熱性優異故較佳。無機系抗菌劑係於無機系載體擔載有抗菌性金屬離子而成者。作為無機系載體,可列舉如:沸石、黏土礦物、玻璃、矽膠、氧化鋁、磷酸鋯、磷酸鈣等。作為抗菌性金屬離子,可列舉如:銀離子、銅離子、鋅離子等。
作為可含有抗菌劑之熱硬化性樹脂,較佳為乙烯酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂等自由基聚合型的熱硬化性樹脂。
抗菌劑的濃度較佳為0.1wt%至5.0wt%。若抗菌劑的濃度過低則抗菌作用降低,反之若抗菌劑的濃度過高,則成本提高。
此外,抗菌性複合成形體110的表面之抗菌劑的量較佳係抗菌性複合成形體110之每表面1m2
為0.1g至8.0g。若抗菌劑的量相對於抗菌性複合成形體110的表面積過少,則抗菌作用降低,反之若抗菌劑量過多則成本提高。
含抗菌劑之熱硬化性樹脂,根據需要,亦可添加硬化劑、分散劑、阻燃劑、UV吸收劑等。 本實施形態之含抗菌劑之熱硬化性樹脂由於附著於片狀纖維強化樹脂材料之至少一面,當與片狀纖維強化樹脂材料一起被壓縮時會與片狀纖維強化樹脂材料的熱硬化性樹脂的硬化劑相混,故即使不含硬化劑,亦可藉由片狀纖維強化樹脂材料的熱硬化性樹脂所含有之硬化劑來進行硬化。該情況下,用於含抗菌劑之熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂,係藉由片狀纖維強化樹脂材料的熱硬化性樹脂所含有之硬化劑而硬化之樹脂。含抗菌劑之熱硬化性樹脂由於不含硬化劑,故不存在到使用為止之間發生硬化反應之使用期限(pot life)的問題,而可獲得穩定的性能。
在含抗菌劑之熱硬化性樹脂中不含硬化劑之情況下、抗菌性複合成形體係由片狀纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化而成之基材及設置於前述基材至少一面側之抗菌性樹脂所構成,前述抗菌性樹脂係由不含硬化劑之含抗菌劑之熱硬化性樹脂與前述片狀纖維強化樹脂材料經一體地加熱及壓縮而硬化所構成。
說明關於抗菌性複合成形體110的製造方法。抗菌性複合成形體110的製造方法係由附著步驟及加熱壓縮硬化步驟所構成。
附著步驟中,使含抗菌劑之熱硬化性樹脂附著於片狀纖維強化樹脂材料之至少一面側。 使含抗菌劑之熱硬化性樹脂附著之方法,有第1附著方法及第2附著方法。
第1附著方法,係在片狀纖維強化樹脂材料之至少一面側塗布含抗菌劑之熱硬化性樹脂。
第2附著方法係在模具至少一模面塗布含抗菌劑之熱硬化性樹脂,並將片狀纖維強化樹脂材料設置於模具,使被塗布於前述模面之含抗菌劑之熱硬化性樹脂接觸片狀纖維強化樹脂材料之至少一面側而附著。模具係由下模及上模所構成,例如在下模的模面塗布含抗菌劑之熱硬化性樹脂。
片狀纖維強化樹脂材料係如抗菌性複合成形體110之中所說明。另外,此處所使用之片狀纖維強化樹脂材料的大小較佳為相較於製品(抗菌性複合成形體110)係平面尺寸為30%至100%、厚度尺寸為100%至300%。
附著於片狀纖維強化樹脂材料之至少一面之含抗菌劑之熱硬化性樹脂係如抗菌性複合成形體110之中所說明,係以未硬化的液狀來使用。含抗菌劑之熱硬化性樹脂中之抗菌劑的濃度較佳為0.1wt%至5.0wt%。此外,含抗菌劑之熱硬化性樹脂相對於片狀纖維強化樹脂材料之至少一面之附著量,較佳係抗菌劑的量相對於抗菌性複合成形體110之每表面1m2
成為0.1g至8.0g。
含抗菌劑之熱硬化性樹脂的塗布方法可藉由刷毛塗、輥塗、噴塗等方法來進行。
加熱壓縮硬化步驟中,係將附著了含抗菌劑之熱硬化性樹脂之後的片狀纖維強化樹脂材料以模具來加熱及壓縮而硬化。 另外,在藉由第1附著方法進行了附著步驟之情況下,係將塗布(附著)了含抗菌劑之熱硬化性樹脂之後的片狀纖維強化樹脂材料設置於模具來加熱及壓縮。
模具係由下模及上模所構成,下模係形成有模槽,該模槽係用以配置塗布了含抗菌劑之熱硬化性樹脂之後的片狀纖維強化樹脂材料。模槽的大小等同於抗菌性複合成形體110的尺寸。
將塗布了含抗菌劑之熱硬化性樹脂之後的片狀纖維強化樹脂材料設置於模具時,當僅於片狀纖維強化樹脂材料的單面塗布有含抗菌劑之熱硬化性樹脂的情況下,塗布有含抗菌劑之熱硬化性樹脂之表面的朝向可為朝上或朝下。
此外,在藉由第2附著方法進行了附著步驟之情況下,由於在附著步驟時片狀纖維強化樹脂材料被設置於模具,故使用在附著步驟所使用之模具,將附著了含抗菌劑之熱硬化性樹脂之後的片狀纖維強化樹脂材料加以加熱及壓縮。
藉由模具的擠壓,被擠壓至片狀纖維強化樹脂材料的表面之含抗菌劑之熱硬化性樹脂係與片狀纖維強化樹脂材料的表面以及表面附近的熱硬化性樹脂相混而硬化。此時,含抗菌劑之熱硬化性樹脂即使不含硬化劑,藉由與片狀纖維強化樹脂材料的熱硬化性樹脂所含之硬化劑相混仍可進行硬化。
加熱壓縮硬化步驟時的加熱,係藉由設置在模具之電熱器等加熱手段或是預先將模具收容於加熱爐等而加熱之方法等來進行。加熱溫度係被設為片狀纖維強化樹脂材料的熱硬化性樹脂以及含抗菌劑之熱硬化性樹脂的熱硬化性樹脂進行硬化之溫度。
藉由加熱壓縮硬化步驟,片狀纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化形成基材,於基材至少一面側形成含抗菌劑之熱硬化性樹脂經硬化之抗菌性樹脂,獲得圖3所示之由基材111及基材111表面的抗菌性樹脂121所構成之抗菌性複合成形體110。
另外,抗菌性複合成形體的製造方法,在含抗菌劑之熱硬化性樹脂中不含硬化劑之情況下,由片狀纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化而成之基材及設置於前述基材至少一面側之抗菌性樹脂所構成之抗菌性複合成形體的製造方法之中,特徵在於:藉由附著步驟及加熱壓縮硬化步驟,於前述片狀纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化而成之基材至少一面側設置前述含抗菌劑之熱硬化性樹脂經硬化所形成之抗菌性樹脂;前述附著步驟係於前述片狀纖維強化樹脂材料之至少一面側附著不含硬化劑之含抗菌劑之熱硬化性樹脂;前述加熱壓縮硬化步驟係將附著有前述含抗菌劑之熱硬化性樹脂之片狀纖維強化樹脂材料經加熱及壓縮而硬化。
[第2實施形態的實施例] ・實施例11
[含抗菌劑之熱硬化性樹脂的製作]
於980g的乙烯酯樹脂(昭和電工股份有限公司製,品名:Ripoxy R-806)中添加20g的銀系抗菌劑(股份有限公司Sinanen Zeomic製,品名:IM10D-L),並使用攪拌機(AS ONE股份有限公司製,品名:高速攪拌機ST-200)以轉數1000rpm攪拌5分鐘,製作了抗菌劑濃度為2.0wt%的含抗菌劑之熱硬化性樹脂(不含硬化劑)。
[附著步驟] 將在強化纖維片(由碳纖維所構成之短纖維以纖維方向成為無規的方式分散著)中含浸有乙烯酯樹脂組成物(含有硬化劑)之厚度2.0mm的SMC材料(三菱化學公司製、品名:STR120N131)切成150mm×200mm(重量90g)的大小,在該SMC材料之一側表面載放12g的含抗菌劑之熱硬化性樹脂,並使用刷毛來均勻地塗布。塗布後的SMC材料的重量為102g。
[加熱壓縮硬化步驟] 將塗布了含抗菌劑之熱硬化性樹脂之後的SMC材料配置於預先加熱至130℃之模具的下模模槽(200mm×300mm)的中央部,以配置在下模與上模之間的四角落之分隔件將模槽的厚度設定為1mm,載放上模並關閉模具,以10MPa的壓力施加10分鐘的加熱及加壓。之後,開啟模具,取出實施例1的抗菌性複合成形體。實施例1的抗菌性複合成形體的尺寸為200mm×300mm×厚度1mm。
關於實施例11的抗菌性複合成形體,判斷其外觀及測定抗菌性能。 判斷外觀係觀察有無抗菌性複合成形體的表面沾黏,有無加壓時的伸展不良所致之表面皺折等不佳情況,皆無的情況為「◎」,存在有其中之一的情況為「×」。
抗菌性能的試驗係從抗菌性複合成形體的四角落及中央切出合計5片之50mm×50mm的抗菌性試驗片,並使用該抗菌性試驗片,依照JISZ2801:2012「抗菌加工製品-抗菌性試驗方法及抗菌效果」之5.試驗方法,對於大腸桿菌及金黃色葡萄球菌進行測定。抗菌性能的評價係在抗菌活性值為2.0以上的情況則判斷為有抗菌效果。
・實施例12 設添加於998g的乙烯酯樹脂(昭和電工股份有限公司製,品名:Ripoxy R-806)中抗菌劑的量為2g,製作了抗菌劑濃度為0.2wt%的含抗菌劑之熱硬化性樹脂(不含硬化劑)。其它係與實施例11同樣的方式製作了實施例12的抗菌性複合成形體。
關於實施例12的抗菌性複合成形體,係與實施例11同樣地方式判斷外觀及測定抗菌性能。
・實施例13 於980g的不飽和聚酯樹脂(昭和電工股份有限公司製,品名:RIGOLACT-543TPA)中添加20g的銀系抗菌劑(股份有限公司Sinanen Zeomic製,品名:IM10D-L),以與實施例11同樣的方式經攪拌而製作了抗菌劑濃度為2.0wt%的含抗菌劑之熱硬化性樹脂(不含硬化劑)。其它係與實施例11同樣的方式製作了實施例13的抗菌性複合成形體。
關於實施例13的抗菌性複合成形體,係與實施例11同樣的方式來判斷外觀及測定抗菌性能。
各實施例的構成、成形品外觀以及抗菌性能的結果如圖5所示。 [表2]
實施例11係將於乙烯酯樹脂中混合有濃度2.0wt的銀系抗菌劑之含抗菌劑之熱硬化性樹脂12g塗布於SMC材料之一側表面之例,被塗布於SMC材料的表面之抗菌劑量係SMC材料之每一片為0.24g/片,SMC材料之每表面積為4.0g/m2
。
含抗菌劑之熱硬化性樹脂的熱硬化性樹脂 | 抗菌劑濃度 | 塗布量 | 抗菌劑量/片 | 抗菌劑量/m2 | 成形品外觀 | 抗菌性能(抗菌活性值) | ||
[wt%] | [g] | [g/片] | [g/m2 ] | 大腸桿菌 | 金黃色葡萄球菌 | |||
實施例11 | 乙烯基酯樹脂 | 2.0 | 12 | 0.24 | 4.0 | ◎ | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例12 | 乙烯基酯樹脂 | 0.2 | 12 | 0.02 | 0.4 | ◎ | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例13 | 不飽和聚酯樹脂 | 2.0 | 12 | 0.24 | 4.0 | ◎ | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例11的成形品外觀無沾黏或成形不佳,成形品外觀的評價為「◎」。此外,抗菌性能係抗菌活性值對於大腸桿菌為6.0以上、對於金黃色葡萄球菌為4.8以上,皆大幅高於作為抗菌效果的判斷基準之2.0,係抗菌性高的成形品。
實施例12係將於乙烯酯樹脂中混合有濃度0.2wt的銀系抗菌劑之含抗菌劑之熱硬化性樹脂12g塗布於SMC材料之一側表面之例,被塗布於SMC材料的表面之抗菌劑量係SMC材料之每一片為0.02g/片,SMC材料之每表面積為0.4g/m2
。
實施例12的成形品外觀無沾黏或成形不佳,成形品外觀的評價為「◎」。此外,抗菌性能係抗菌活性值對於大腸桿菌為6.0以上、對於金黃色葡萄球菌為4.8以上,皆大幅高於作為抗菌效果的判斷基準之2.0,係抗菌性高的成形品。
實施例13係將於不飽和聚酯樹脂中混合有濃度2.0wt的銀系抗菌劑之含抗菌劑之熱硬化性樹脂12g塗布於SMC材料之一側表面之例,被塗布於SMC材料的表面之抗菌劑量係SMC材料之每一片為0.24g/片,SMC材料之每表面積為4.0g/m2
。
實施例13的成形品外觀無沾黏或成形不佳,成形品外觀的評價為「◎」。此外,抗菌性能係抗菌活性值對於大腸桿菌為6.0以上、對於金黃色葡萄球菌為4.8以上,皆大幅高於作為抗菌效果的判斷基準之2.0,係抗菌性高的成形品。
另外,為了確認含有抗菌劑之熱硬化性樹脂所致之效果,使用不含抗菌劑之乙烯酯樹脂來替代實施例11的含抗菌劑之熱硬化性樹脂,其它係與實施例11同樣的方式來製作比較例的複合成形體,並測定抗菌性能。結果,抗菌活性值對於大腸桿菌及金黃色葡萄球菌皆未達2.0,未獲得抗菌效果。
如此般,本發明的抗菌性複合成形體具有良好的抗菌性能,此外,抗菌性複合成形體的製造方法可有效率地製造具有良好的抗菌性之抗菌性複合成形體。
[第3實施形態] 以下說明關於本發明的第3實施形態的抗菌性纖維強化樹脂複合成形體及其製造方法。
如圖4所示之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體210係由基材層211及形成於基材層211一面側之抗菌性發泡體層221所構成,藉由加熱壓縮成形使前述基材層211及抗菌性發泡體層221經積層一體成形而成。另外,本實施形態的抗菌性纖維強化樹脂複合成形體210之表面形狀係根據抗菌性纖維強化樹脂複合成形體210的用途所作成之形狀,亦可對應於複雜的凹凸形狀。
基材層211係由纖維及第1熱硬化性樹脂所構成之賦形用複合物藉由加熱壓縮成形所形成。基材層211的厚度係根據抗菌性纖維強化樹脂複合成形體210的用途而有所不同,可列舉例如為0.7mm至5.0mm左右。
纖維可列舉如玻璃纖維或碳纖維等短纖維。 第1熱硬化性樹脂較佳為不飽和聚酯樹脂、乙烯酯樹脂、聚胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹脂、聚酯(甲基)丙烯酸酯樹脂、聚醚(甲基)丙烯酸酯樹脂等自由基聚合樹脂。
作為賦形用複合物,較佳為片狀模塑料複合物(以下記載為SMC)。SMC意指將於前述第1熱硬化性樹脂中含有填充材料、硬化劑等而成的複合物含浸至玻璃纖維或碳纖維等纖維材料而成之片狀的成形材料。加熱壓縮前的SMC的厚度較佳為1.0mm至3.0mm。
作為賦形用複合物所含有之硬化劑,可列舉如:甲基乙基酮過氧化物、雙異苯丙基過氧化物、苯醯過氧化物、過氧苯甲酸三級丁酯等。
抗菌性發泡體層221係由含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體藉由加熱壓縮成形所形成。抗菌性發泡體層221的厚度可適當決定,可列舉例如為0.3mm至3mm左右。
含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂係將抗菌劑以預定濃度混合於第2熱硬化性樹脂。 作為抗菌劑,存在有無機系抗菌劑及有機系抗菌劑,但無機系抗菌劑相較於有機系抗菌劑一般而言安全性高,且耐久性、耐熱性優異故較佳。無機系抗菌劑係於無機系載體擔載有抗菌性金屬離子而成者。作為無機系載體,可列舉如:沸石、黏土礦物、玻璃、矽膠、氧化鋁、磷酸鋯、磷酸鈣等。作為抗菌性金屬離子,可列舉如:銀離子、銅離子、鋅離子等。尤其,於玻璃擔載有銀離子之抗菌劑,在分散於樹脂時的液體的透明性高,成形品的外觀變得良好。進而,在將含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂直接附著於賦形用複合物之情況下,雖然肉眼無法分辨,對於抗菌性纖維強化樹脂複合成形體210通過X光來確認會發現被認為是起因於抗菌劑的分散不良所造成之斑點,相較之下,將含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂含浸發泡體而附著於賦形用複合物的情況下,即使對於抗菌性纖維強化樹脂複合成形體210通過X光來確認亦未發現斑點,可獲得抗菌劑良好的分散。因此,適用於使X光穿透之用途。
含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂中之抗菌劑的濃度較佳為0.2wt%至2.0wt%。若抗菌劑的濃度過低則抗菌作用降低,反之若抗菌劑的濃度過高,則成本提高。
作為第2熱硬化性樹脂,較佳係可與賦形用複合物的第1熱硬化性樹脂反應之自由基聚合樹脂。藉由作成可使得第1熱硬化性樹脂與第2熱硬化性樹脂相互反應之自由基聚合樹脂,在形成基材層211及抗菌性發泡體層221時的加熱壓縮時,可使基材層211與抗菌性發泡體層221的接著一體化良好。第2熱硬化性樹脂用的自由基聚合樹脂可列舉如與前述第1熱硬化性樹脂用的自由基聚合樹脂相同的樹脂。此外,第1熱硬化性樹脂與第2熱硬化性樹脂可為同一種類或是不同種類亦可。
含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂,根據需要亦可添加硬化劑、分散劑、阻燃劑、UV吸收劑等。關於硬化劑,較佳係含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂中不含硬化劑。即使於含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂不含硬化劑,在形成基材層211及抗菌性發泡體層221時的加熱壓縮時,賦形用複合物所含有之硬化劑會與含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂相混,藉此第2熱硬化性樹脂可進行硬化。該情況下,第2熱硬化性樹脂係使用藉由賦形用複合物所含有之硬化劑來硬化之樹脂。含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂由於不含硬化劑,故不存在到使用為止之間發生硬化反應之使用期限(pot life)的問題,而可獲得穩定的性能。對於第2熱硬化性樹脂之硬化劑,可使用與賦形用複合物所記載之相同的硬化劑。
熱硬化性樹脂發泡體係可使含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂的含浸變得良好,且抑制在加熱壓縮成形時樹脂流動而發泡體破裂的情形,故較佳為連續氣泡結構的發泡體。作為連續氣泡結構的發泡體,可列舉如聚胺甲酸酯樹脂發泡體、三聚氰胺樹脂發泡體等。進而,由含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂的含浸以及加熱壓縮成形等方面來看,連續氣泡結構的發泡體較佳係藉由公知的除去氣室(cell)膜處理來除去氣室膜之發泡體。作為除去氣室膜處理,有溶解法、***法等。
熱硬化性樹脂發泡體較佳係視密度(JISK7222)為30kg/m3
至75kg/m3
,氣室數(JISK6400-1)為8個/25mm至80個/25mm,厚度為0.4mm至3.0mm。 若熱硬化性樹脂發泡體的氣室數過少,則難以均勻地含浸樹脂,反之若氣室數過多,則在壓縮成形時抗菌性發泡體層221變得不易壓潰,結果導致在成形體的表面殘留有氣室圖樣,抗菌性纖維強化樹脂複合成形體210的外觀變差。
此外,若熱硬化性樹脂發泡體的厚度過薄,則成為在壓縮成形時破裂的原因,反之若過厚,則在壓縮成形時抗菌性發泡體層221變得不易壓潰,結果導致在成形體的表面殘留有氣室圖樣,抗菌性纖維強化樹脂複合成形體210的外觀變差。
對於熱硬化性樹脂發泡體之含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂的含浸量,隨抗菌劑的濃度或熱硬化性樹脂發泡體的厚度而異,例如較佳係熱硬化性樹脂發泡體之每1m2
為250g至500g左右。若含浸量少則抗菌作用降低,反之若含浸量多,則成本提高。
說明關於抗菌性纖維強化樹脂複合成形體210的製造方法。 抗菌性纖維強化樹脂複合成形體210的製造方法係由含浸步驟、加熱壓縮成形步驟所構成。
含浸步驟中,首先,將抗菌劑及第2熱硬化性樹脂與根據需要所添加之硬化劑、分散劑、阻燃劑、UV吸收劑等一起攪拌混合,製作含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂。 抗菌劑、第2熱硬化性樹脂、硬化劑等係如前所述。此外,抗菌劑濃度對於熱硬化性樹脂較佳係0.2wt%至2.0wt%。
將以預定濃度來製作之含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂含浸至熱硬化性樹脂發泡體。熱硬化性樹脂發泡體係如前所述。
將含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂含浸至熱硬化性樹脂發泡體之方法可為公知的方法,可列舉如浸漬(dipping)、刷毛塗、輥塗、噴塗等。例如在浸漬法的情況下,使得熱硬化性樹脂發泡體浸漬於收容在容器等之含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂,且使含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂含浸至熱硬化性樹脂發泡體,之後取出,使用輥等來壓縮,藉此將剩餘的含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂由熱硬化性樹脂發泡體中除去。
加熱壓縮成形步驟中,將賦形用複合物及含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體重疊並加熱壓縮。 賦形用複合物係如前述,由纖維及第1熱硬化性樹脂所構成,較佳為SMC。
對加熱壓縮之一實施形態,使用如圖5的(2-1)所示之成形模具250之情況進行說明。成形模具250係由上模251及下模253所構成。上模251及下模253的模面係對應於抗菌性纖維強化樹脂複合成形體210的表面,為凹凸形狀或是平面形狀等,本實施形態中則由平面形狀所構成。
成形模具250係藉由預先放入加熱爐或是藉由設置於成形模具250之加熱手段(例如電熱器等)而被加熱至預定溫度。加熱溫度係被設定為第1熱硬化性樹脂以及第2熱硬化性樹脂進行硬化之溫度。
將成形模具250設為已開啟之狀態,如圖5的(2-1)所示,於下模253的模面將賦形用複合物211A與含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體221A重疊配置。賦形用複合物211A及含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體221A何者作為上側或是下側皆可。另外,較佳係於上模251以及下模253的模面預先塗布離型劑。
將賦形用複合物211A及含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體221A重疊配置之後,如圖5的(2-2)所示的方式將上模251覆於下模253,將賦形用複合物211A及含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體221A以第1熱硬化性樹脂以及第2熱硬化性樹脂進行硬化之溫度來加熱壓縮。
藉由加熱壓縮,賦形用複合物211A及含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體221A擴展為平面形狀。隨之,由賦形用複合物211A滲出第1熱硬化性樹脂以及硬化劑等,另一方面,自含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體221A滲出第2熱硬化性樹脂,該等滲出物在賦形用複合物211A與含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體221A之交界面接觸而相混。 藉此,第1熱硬化性樹脂及第2熱硬化性樹脂硬化,而由賦形用複合物211A形成基材層211,此外,由含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體221A形成抗菌性發泡體層221,獲得該等層經一體化積層之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體210。
另外,即使於含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂中不含硬化劑,只要於賦形用複合物211A含有硬化劑,可使得藉由壓縮而從賦形用複合物211A所滲出之硬化劑來和第2熱硬化性樹脂相混而進行硬化。
此外,基材層211及抗菌性發泡體層221的一體化係藉由下述方式進行:由賦形用複合物211A所滲出之第1熱硬化性樹脂以及由含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體221A所滲出之第2熱硬化性樹脂,在賦形用複合物211A與含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體221A之交界面接觸或是侵入對方之側而硬化。
[第3實施形態的實施例] ・實施例21
於980g的乙烯酯樹脂(昭和電工股份有限公司製,品名:Ripoxy R-806)中,添加20g的於玻璃擔載有銀離子之銀系抗菌劑(股份有限公司Sinanen Zeomic製,品名:IM10D-L),並使用攪拌機(AS ONE股份有限公司製,品名:高速攪拌機ST-200)以轉數1000rpm攪拌5分鐘,製作了抗菌劑濃度為2.0wt%的含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂A(不含硬化劑)。
將熱硬化性樹脂發泡體(經除去氣室膜處理之聚胺甲酸酯樹脂發泡體(連續氣泡結構),股份有限公司INOAC Corporation製,品名:MF-50,視密度(JISK7222)30kg/m3
、氣室數(JISK6400-1)50個/25mm、空隙率97.1%、厚度0.4mm)切成150mm×200mm,並浸漬於含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂A(不含硬化劑)之後,以含浸量成為12g的方式,藉由輥進行壓擠步驟,製作了含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體。空隙率的計算式係如下所述。空隙率=(聚胺甲酸酯樹脂的真比重-視密度)/聚胺甲酸酯樹脂的真比重×100 另外,聚胺甲酸酯樹脂的真比重為1.05。
將成形模具加熱至130℃,開啟該成形模具並於模面塗布離型劑之後,於下模的模面(200mm×300mm)的中央,將切成150mm×200mm的大小(重量90g)之賦形用複合物(SMC、三菱化學股份有限公司製,品名:STR120N131,厚度2mm、纖維含有率53%)及含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂A之熱硬化性樹脂發泡體重疊配置。然後,關閉成形模具,以10MPa的壓力進行10分鐘的加熱壓縮之後,開啟成形模具250,取出實施例21的成形體。實施例21的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.0mm。
・實施例22 除了將實施例21的熱硬化性樹脂發泡體的厚度作成0.6mm以外,係與實施例21同樣的方式製作了實施例22的成形體。實施例22的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.0mm。
・實施例23 除了將實施例21的熱硬化性樹脂發泡體的厚度作成1.0mm以外,係與實施例21同樣的方式製作了實施例23的成形體。實施例23的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.0mm。
・實施例24 關於含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂,係使用不飽和聚酯樹脂(昭和電工股份有限公司製,品名:RIGOLACT-543TPA),而其餘係與含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂A的製作同樣的方式,來製作抗菌劑濃度為2.0wt%的含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂B(不含硬化劑),除了使用該含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂B(不含硬化劑)以外,係與實施例23同樣的方式製作了實施例24的成形體。實施例24的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.0mm。
・實施例25 關於含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂,設乙烯酯樹脂(昭和電工股份有限公司製,品名:Ripoxy R-806)為970g,添加10g的硬化劑(日油股份有限公司製,品名:PERCURE HI),其餘係與含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂A的製作同樣的方式來製作抗菌劑濃度為2.0wt%的含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂C(含硬化劑),除了使用該含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂C(含硬化劑)以外,係與實施例23同樣的方式製作了實施例25的成形體。實施例25的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.0mm。
・實施例26 除了將實施例21的熱硬化性樹脂發泡體的厚度作成2.0mm以外,係與實施例21同樣的方式製作了實施例26的成形體。實施例26的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.1mm。
・實施例27 除了將實施例21的熱硬化性樹脂發泡體的厚度作成3.0mm以外,係與實施例21同樣的方式製作了實施例27的成形體。實施例27的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.2mm。
・實施例28 替代實施例21的熱硬化性樹脂發泡體,改為使用氣室數(JISK6400-1)80個/25mm、空隙率95.2%、視密度(JISK7222)75kg/m3
、厚度1.0mm之經除去氣室膜處理之聚胺甲酸酯樹脂發泡體(股份有限公司INOAC Corporation製,品名:MF-80A,連續氣泡結構),除此之外,係與實施例21同樣的方式製作了實施例28的成形體。實施例28的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.1mm。
・實施例29 替代實施例21的熱硬化性樹脂發泡體,改為使用氣室數(JISK6400-1)10個/25mm、空隙率97.3%、視密度(JISK7222)30kg/m3
、厚度1.0mm之經除去氣室膜處理之聚胺甲酸酯樹脂發泡體(股份有限公司INOAC Corporation製,品名:MF-10,連續氣泡結構),除此之外,係與實施例21同樣的方式製作了實施例29的成形體。實施例29的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.0mm。
・實施例30 替代實施例21的熱硬化性樹脂發泡體,改為使用氣室數(JISK6400-1)8個/25mm、空隙率97.4%、視密度(JISK7222)30kg/m3
、厚度1.0mm之經除去氣室膜處理之聚胺甲酸酯樹脂發泡體(股份有限公司INOAC Corporation製,品名:MF-8,連續氣泡結構),除此之外,係與實施例21同樣的方式製作了實施例30的成形體。實施例30的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.0mm。
・實施例31 替代實施例21的熱硬化性樹脂發泡體,改為使用氣室數(JISK6400-1)50個/25mm、空隙率97.0%、視密度(JISK7222)30kg/m3
、厚度1.0mm、無除去氣室膜處理之聚胺甲酸酯樹脂發泡體(股份有限公司INOAC Corporation製,品名:MF-50,連續氣泡結構),除此之外,係與實施例21同樣的方式製作了實施例31的成形體。實施例31的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.0mm。
・實施例32 關於含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂,係於998g的乙烯酯樹脂(昭和電工股份有限公司製,品名:Ripoxy R-806)中,添加2g的於玻璃擔載有銀離子之銀系抗菌劑(股份有限公司Sinanen Zeomic製,品名:IM10D-L),並使用攪拌機(AS ONE股份有限公司製,品名:高速攪拌機ST-200)以轉數1000rpm攪拌5分鐘,製作抗菌劑濃度為0.2wt%的含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂D(不含硬化劑),除了使用該含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂D(不含硬化劑)以外,係與實施例21同樣的方式製作了實施例32的成形體。實施例32的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.0mm。
・比較例21 除了於SMC材料的表面直接塗布12g的含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂A(不含硬化劑),而未使用熱硬化性樹脂發泡體以外,係與實施例21同樣的方式製作了比較例21的成形體。比較例21的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.0mm。
・比較例22 關於含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂,於999g的乙烯酯樹脂(昭和電工股份有限公司製,品名:Ripoxy R-806)中,添加1g的於玻璃擔載有銀離子之銀系抗菌劑(股份有限公司Sinanen Zeomic製,品名:IM10D-L),並使用攪拌機(AS ONE股份有限公司製,品名:高速攪拌機ST-200)以轉數1000rpm攪拌5分鐘,製作抗菌劑濃度為0.1wt%的含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂E(不含硬化劑),除了使用該含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂E(不含硬化劑)以外,係與實施例23同樣的方式製作了比較例22的成形體。比較例22的成形體係無表面沾黏,並可無問題地進行脫模。成形體的尺寸為200mm×300mm,厚度1.0mm。
關於各實施例以及各比較例的成形體,就成形體的外觀、藉由X光確認抗菌劑分散性、以及抗菌性能(抗菌活性值),係由下述方式來判斷或是測定。
成形體的外觀係以目視來觀察成形體的表面,並與僅以SMC材料所成形之成形體的表面作比較,未見到變化之情況設為「◎」,見到些許白濁之情況設為「〇」,明顯見到白濁之情況設為「×」。另外,成形體在外觀組件用途的情況下,較佳為無白濁。
藉由X光確認抗菌劑分散性,係使用X光檢查裝置(松定Precision股份有限公司製,品名:μRay8000),對成形體以管電壓:60kV、輸出功率:6W來評價抗菌劑的分散性。當抗菌劑均勻地分散於熱硬化性樹脂發泡體中之情況下,成形體整體成為均勻的圖像,相對於此,於不均勻地分散之情況下,係成為存在有部分的斑點之圖像,故均勻的圖像的情況設為「〇」,存在有部分的斑點之圖像的情況設為「×」。
抗菌性能的試驗係由成形體的四角落及中央切出合計5片之50mm×50mm的抗菌性試驗片,並使用該抗菌性試驗片,依照JISZ2801:2012「抗菌加工製品-抗菌性試驗方法及抗菌效果」之5.試驗方法,對於大腸桿菌及金黃色葡萄球菌進行測定。抗菌性能的評價係在抗菌活性值為2.0以上的情況則判斷為有抗菌效果。
各實施例以及各比較例的構成以及結果係如表3的表所示。[表3]
實施例21至實施例32中含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂的抗菌劑濃度為0.2wt%或是2.0wt%,成形體的外觀為「◎」或是「〇」,藉由X光確認分散性為「〇」。此外,實施例21至實施例32中任一者,關於抗菌性能,對於大腸桿菌之抗菌活性值皆為6.0以上,對於金黃色葡萄球菌之抗菌活性值皆為4.8以上,抗菌效果良好。
熱硬化性樹脂發泡體 | 含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂 | 抗菌性纖維強化樹脂複合成形體 | ||||||||||
厚度 | 除去氣室膜處理 | 氣室數 | 空隙率 | 抗菌劑濃度 | 第2熱硬化性樹脂 | 硬化劑 | 含浸量 | 成形體外觀 | 藉由X光確認分散性 | 抗菌性能(抗菌活性值) | ||
(mm) | (個/25mm) | (%) | (wt%) | (g) | 大腸桿菌 | 金黃色葡萄球菌 | ||||||
實施例21 | 0.4 | 有 | 50 | 97.1 | 2.0 | 乙烯基酯樹脂 | 無 | 12 | ◎ | 〇 | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例22 | 0.6 | 有 | 50 | 97.1 | 2.0 | 乙烯基酯樹脂 | 無 | 12 | ◎ | 〇 | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例23 | 1.0 | 有 | 50 | 97.1 | 2.0 | 乙烯基酯樹脂 | 無 | 12 | ◎ | 〇 | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例24 | 1.0 | 有 | 50 | 97.1 | 2.0 | 不飽和聚酯樹脂 | 無 | 12 | ◎ | 〇 | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例25 | 1.0 | 有 | 50 | 97.1 | 2.0 | 乙烯基酯樹脂 | 有 | 12 | ◎ | 〇 | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例26 | 2.0 | 有 | 50 | 97.1 | 2.0 | 乙烯基酯樹脂 | 無 | 12 | ◎ | 〇 | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例27 | 3.0 | 有 | 50 | 97.1 | 2.0 | 乙烯基酯樹脂 | 無 | 12 | ◎ | 〇 | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例28 | 1.0 | 有 | 80 | 95.2 | 2.0 | 乙烯基酯樹脂 | 無 | 12 | ◎ | 〇 | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例29 | 1.0 | 有 | 10 | 97.3 | 2.0 | 乙烯基酯樹脂 | 無 | 12 | ◎ | 〇 | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例30 | 1.0 | 有 | 8 | 97.4 | 2.0 | 乙烯基酯樹脂 | 無 | 12 | ◎ | 〇 | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例31 | 1.0 | 無 | 50 | 97.0 | 2.0 | 乙烯基酯樹脂 | 無 | 12 | 〇 | 〇 | 6.0以上 | 4.8以上 |
實施例32 | 1.0 | 有 | 50 | 97.1 | 0.2 | 乙烯基酯樹脂 | 無 | 12 | ◎ | 〇 | 6.0以上 | 4.8以上 |
比較例21 | 無(直接塗布) | 2.0 | 乙烯基酯樹脂 | 無 | 12 | ◎ | × | 6.0以上 | 4.8以上 | |||
比較例22 | 1.0 | 有 | 50 | 97.1 | 0.1 | 乙烯基酯樹脂 | 無 | 12 | ◎ | 〇 | 0.1 | 1.2 |
比較例21係將含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂直接塗布於SMC材料的表面之例,成形體的外觀為「◎」,藉由X光確認分散性為「×」。此外,關於抗菌性能,對於大腸桿菌之抗菌活性值為6.0以上,對於金黃色葡萄球菌之抗菌活性值為4.8以上,有良好的抗菌效果。比較例21係不積層熱硬化性樹脂發泡體而於SMC材料表面直接塗布含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂,故抗菌劑未均勻地分散。
比較例22係將含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂的抗菌劑濃度作成0.1%之例,成形體的外觀為「◎」,藉由X光確認分散性為「〇」。此外,關於抗菌性能,對於大腸桿菌之抗菌活性值為0.1,對於金黃色葡萄球菌之抗菌活性值為1.2,無抗菌效果。由於比較例22中含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂的抗菌劑濃度低至0.1%,故無法獲得抗菌效果。
因此,依據本發明,抗菌性纖維強化樹脂複合成形體係藉由積層在基材層之抗菌性發泡體層而使表面外觀變得良好,且藉由含浸在抗菌性發泡體層之含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂使得抗菌劑的分散變得均勻,抗菌性能提高。此外,藉由本發明所獲得之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體係由於由賦形用複合物形成基材層,故可將基材層賦形為複雜的形狀,亦適用於需要複雜形狀之用途。
[第4實施形態] 以下說明關於本發明的第4實施形態的纖維強化樹脂積層成形體及其製造方法。
如圖6所示之第4實施形態的第1態樣的纖維強化樹脂積層成形體1010係由表層部1011(由表層部形成用纖維強化樹脂材料所形成)、基層部1021 (由基層部形成用複合物所形成)、以及中間層部1031(被配置於表層部1011與基層部1021之間且由連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成)所構成。纖維強化樹脂積層成形體1010並沒有表層部1011之纖維的紊亂或是起因於來自基層部形成用複合物之孔隙的問題,外觀良好。另外,關於表層部1011及基層部1021中何者作成纖維強化樹脂積層成形體1010之表側面或是內側面,係根據纖維強化樹脂積層成形體1010的用途等來決定。
表層部1011係由表層部形成用纖維強化樹脂材料經加熱壓縮而硬化而成之物所構成。 表層部形成用纖維強化樹脂材料係於纖維片含浸有熱硬化性樹脂。作為纖維片,可列舉如由碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等纖維所構成之纖維片。尤其,由輕量化及提高剛性的方面來看較佳為碳纖維。纖維片亦可為織物、針織物、不織布等。作為織物,有平紋組織、斜紋組織、緞紋組織、三軸向織造等。此外,纖維片可由被配向為單一方向或是複數方向之纖維所構成。纖維片由提高剛性的方面來看,較佳為纖維織物。
構成纖維片之纖維,較佳係較後述的基層部形成用複合物所含有之纖維之纖維長度更長之纖維,可列舉例如由連續纖維或是不連續纖維所構成。
作為含浸於纖維片之熱硬化性樹脂,可列舉如環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯酯樹脂或是該等樹脂的混合樹脂等。作為於纖維片含浸有熱硬化性樹脂之表層部形成用纖維強化樹脂材料,較佳為預浸體。
基層部1021係由基層部形成用複合物經加熱壓縮而硬化而成之物所構成;前述基層部形成用複合物係由較表層部形成用纖維強化樹脂材料所含有之纖維更短的纖維及熱硬化性樹脂所構成。圖示的基層部1021係於表面突出形成有作為凸部之補強用肋1023及轂1025。另外,基層部1021的表面形狀不僅限於由補強用肋1023及轂1025所構成之凸部,根據纖維強化樹脂積層成形體1010的用途等亦可為適當的凹形狀、凸形狀、凹凸形狀或是無凹凸者。
基層部形成用複合物所含有之纖維的長度,由成形性的方面來看較佳為30mm以下,此外,由提高剛性的方面來看較佳為5mm以上。作為基層部形成用複合物所含有之纖維,可列舉如碳纖維、玻璃纖維等短纖維。尤其由輕量化及提高剛性的方面來看較佳為碳纖維。
作為基層部形成用複合物所含有之熱硬化性樹脂,可列舉如環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯酯樹脂、不飽和聚酯樹脂或是該等樹脂的混合樹脂等。 作為基層部形成用複合物,較佳為片狀模塑料複合物(以下記載為SMC)。SMC意指將於熱硬化性樹脂中含有填充材料、硬化劑等之複合物含浸至玻璃纖維、碳纖維等纖維材料而成之片狀的成形材料。
中間層部1031係如下方式獲得:連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片被配置於表層部形成用纖維強化樹脂材料與基層部形成用複合物之間,與表層部形成用纖維強化樹脂材料及基層部形成用複合物一起被加熱壓縮,且接觸或是含浸於熱硬化性樹脂(被含浸於表層部形成用纖維強化樹脂材料以及基層部形成用複合物),使該熱硬化性樹脂經硬化而得。中間層部1031係藉由熱硬化性樹脂的硬化使得連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片在被壓縮之狀態下固定形狀。
作為連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片,可列舉如聚胺甲酸酯樹脂發泡體、三聚氰胺樹脂發泡體等片。藉由將熱硬化性樹脂發泡體作成連續氣泡結構,熱硬化性樹脂成為可含浸至熱硬化性樹脂發泡體片,且熱硬化性樹脂發泡體片的壓縮變得容易,進而可排放掉在纖維強化樹脂積層成形體1010的製造時來自SMC之揮發物,可防止產生孔隙。在連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片係由聚胺甲酸酯樹脂發泡體所構成之情況下,氣室數(JISK6400-1)較佳為5個/25mm至90個/25mm。若氣室數之值過小,則氣室的直徑變大且強度降低。另一方面,若氣室數之值過大,則氣室的直徑變小且透氣性變差。
此外,藉由以連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片構成中間層部1031,在製造纖維強化樹脂積層成形體1010時的加熱壓縮時,連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片不軟化亦不融合,可以連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片來防止因加熱壓縮時之基層部形成用複合物的流動所致之對表層部形成用纖維強化樹脂材料之不良影響。
表層部1011、基層部1021以及中間層部1031,係藉由在製造纖維強化樹脂積層成形體1010時,夾持連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片而積層表層部形成用纖維強化樹脂材料及基層部形成用複合物來進行加熱壓縮,使得表層部形成用纖維強化樹脂材料及基層部形成用複合物之熱硬化性樹脂硬化從而一體化。
纖維強化樹脂積層成形體1010的製造方法,係藉由如下方式進行:將表層部形成用纖維強化樹脂材料與基層部形成用複合物,以夾持連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片的方式積層來加熱壓縮,將表層部形成用纖維強化樹脂材料及基層部形成用複合物所含有之熱硬化性樹脂在壓縮狀態下硬化。
對加熱壓縮之一實施形態,使用如圖7所示之成形模具1050之情況進行說明。成形模具1050係由上模1051及下模1053所構成。該實施形態中,上模1051的模面變得平坦。下模1053的模面係由對應於纖維強化樹脂積層成形體1010的基層部1021的表面而成之形狀所構成,該實施形態中則設置用以形成纖維強化樹脂積層成形體1010的補強用肋1023及轂1025之成形用凹部1055及成形用凹部1057。
成形模具1050係藉由預先放入加熱爐或是藉由設置於成形模具1050之加熱手段(例如電熱器等)而被加熱至預定溫度。加熱溫度係被設定為表層部形成用纖維強化樹脂材料以及基層部形成用複合物所含有之熱硬化性樹脂進行硬化之溫度。
將成形模具1050設為已開啟之狀態,如圖8所示,於下模1053的模面依序重疊配置基層部形成用複合物1021A、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A以及表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A並加以積層。較佳係於上模1051以及下模1053的模面預先塗布離型劑。
基層部形成用複合物1021A係如前述,於碳纖維或玻璃纖維等短纖維含浸有環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯酯樹脂、不飽和聚酯樹脂或是該等樹脂的混合樹脂等熱硬化性樹脂,較佳為SMC。基層部形成用複合物1021A所含有之短纖維係由較表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A所含有之纖維更短的纖維所構成,由成形性的方面來看較佳為30mm以下,此外,由提高剛性的方面來看較佳為5mm以上。
基層部形成用複合物1021A係於下模1053的模面以覆蓋成形用凹部1055及成形用凹部1057的方式被載放。基層部形成用複合物1021A的大小係以可覆蓋成形用凹部1055及成形用凹部1057之大小所構成,亦可等同於下模1053的模面的大小。
連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A係如前述,由聚胺甲酸酯樹脂發泡體或三聚氰胺樹脂發泡體等連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體所構成,亦可預先含浸環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯酯樹脂或是由該等樹脂的混合樹脂等所構成之熱硬化性樹脂。在連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片係由聚胺甲酸酯樹脂發泡體所構成之情況下,較佳係氣室數(JISK6400-1)為5個/25mm至90個/25mm,視密度(JISK7222)為20kg/m3
至100kg/m3
,更佳為30kg/m3
至75kg/m3
。進而,為了確保透氣性,較佳係進行公知的除去氣室膜處理。此外,連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片的厚度若過薄則變得容易產生表層部1011之纖維的紊亂或孔隙等所致之外觀的問題,反之若過厚則纖維強化樹脂積層成形體1010的強度變低,故較佳為0.3mm至3.0mm的厚度。
另外,預先於連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片附著或是含浸熱硬化性樹脂的情況,則不限於將連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體浸漬(dipping)或塗布於熱硬化性樹脂。亦可藉由例如於表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A或基層部形成用複合物1021A貼附(包含積層)連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片,而使附著於表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A或基層部形成用複合物1021A的表面之熱硬化性樹脂被附著或是含浸至連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片。
此外,亦可在將表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A以及基層部形成用複合物1021A進行加熱壓縮時,將自表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A以及基層部形成用複合物1021A所滲出之熱硬化性樹脂含浸至連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A。
連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A係以覆蓋基層部形成用複合物1021A的方式配置於下模1053內。為了不使基層部形成用複合物1021A的流動所致影響傳遞到表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A,連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A的大小較佳係作成等同於基層部形成用複合物1021A的流動範圍或是可覆蓋較流動範圍更廣的範圍之大小。
表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A係如前述,於碳纖維織物等纖維片含浸有環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯酯樹脂或是由該等樹脂的混合樹脂等所構成之熱硬化性樹脂,較佳為預浸體。纖維片的纖維較佳係較基層部形成用複合物所含有之纖維之纖維長度更長之纖維。另外,表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A並不限於由一片的預浸體所構成之情況,亦可以由積層了複數片的預浸體之預浸體所構成。
於下模1053的模面,依序積層基層部形成用複合物1021A、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A以及表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A之後,如圖9所示將上模1051覆於下模1053,將基層部形成用複合物1021A、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A以及表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A在積層狀態下加熱壓縮。
另外,在成形用凹部或凸部非設置於下模的模面而是設置於上模的模面之情況下,於下模的模面依序積層表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A以及基層部形成用複合物1021A。 此外,在下模的模面以及上模的模面皆未設置成形用凹部或凸部之情況下,相對於下模的模面之表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A以及基層部形成用複合物1021A之積層配置,可依此順序或者反之亦可。
加熱壓縮時之基層部形成用複合物1021A、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A以及表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A的行為係如以下所說明。 基層部形成用複合物1021A係因加熱而產生流動性,流入下模1053的模面的成形用凹部1055及成形用凹部1057,進而澆鑄於下模1053的模面上。
連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A係在基層部形成用複合物1021A與表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A之間被壓縮,並接觸或是含浸基層部形成用複合物1021A以及表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A的熱硬化性樹脂。此外,連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A係在基層部形成用複合物1021A與表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A之間發揮緩衝作用,防止基層部形成用複合物1021A的流動所致影響傳遞到表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A,且吸收來自基層部形成用複合物1021A之揮發物,防止產生孔隙。
表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A所含浸之熱硬化性樹脂因壓縮而滲出。自表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A所滲出之熱硬化性樹脂係接觸或是含浸連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A。
然後,基層部形成用複合物1021A、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A以及表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A在被壓縮之狀態下各自的熱硬化性樹脂進行硬化。藉此,由基層部形成用複合物1021A形成基層部1021,且由連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A形成中間層部1031,進而由表層部形成用纖維強化樹脂材料1011A形成表層部1011。隨之,藉由各自的熱硬化性樹脂彼此接觸或是相混並硬化,基層部1021、中間層部1031以及表層部1011會接著一體化,而形成前述纖維強化樹脂積層成形體1010。纖維強化樹脂積層成形體1010因基層部形成用複合物1021A之流動所致之影響由連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A所緩衝,且來自基層部形成用複合物1021A之揮發物被連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1031A所吸收,可獲得即使為複雜形狀亦無纖維的紊亂或孔隙等之具有良好外觀的表層部1011。
如圖10所示之本實施形態的第2態樣的纖維強化樹脂積層成形體1101係表層部1111、中間層部1311、補強層部1121以及基層部1211經一體化積層而成,在中間層部1311與基層部1211之間具有補強層部1121的方面來說,係與第1態樣的纖維強化樹脂積層成形體1010有所不同。
表層部1111係由表層部形成用纖維強化樹脂材料所形成,且與第1態樣的表層部1011為同樣的構成。
中間層部1311係由連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成,且與第1態樣的中間層部1031為同樣的構成。
補強層部1121係由補強層部形成用纖維強化樹脂材料所形成。補強層形成用纖維強化樹脂材料係與表層部形成用纖維強化樹脂材料同樣地由在纖維片含浸有熱硬化性樹脂者所構成,較佳為預浸體。
基層部1211係由基層部形成用複合物所形成,且與第1態樣的基層部1021為同樣的構成。基層部形成用複合物所含有之纖維,係由較表層部形成用纖維強化樹脂材料以及補強層部形成用纖維強化樹脂材料所含有之纖維更短的纖維所構成。基層部1211的表面突出形成有作為凸部之補強用肋1231及轂1251。
表層部1111、中間層部1311、補強層部1121以及基層部1211,係藉由在製造纖維強化樹脂積層成形體1101時,積層表層部形成用纖維強化樹脂材料、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片、補強層部形成用纖維強化樹脂材料、基層部形成用複合物來進行加熱壓縮,使得表層部形成用纖維強化樹脂材料、補強層部形成用纖維強化樹脂材料以及基層部形成用複合物之熱硬化性樹脂滲出而附著、含浸於連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片,且所滲出之熱硬化性樹脂彼此接觸或是相混合並硬化來一體化。
關於第2態樣的纖維強化樹脂積層成形體1101的製造方法係如下所示。 如圖11所示,於成形模具1050的下模1053的模面,依序配置且積層基層部形成用複合物1211A、補強層部形成用纖維強化樹脂材料1121A、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1311A、以及表層部形成用纖維強化樹脂材料1111A。另外,成形模具1050係如第1態樣的製造方法所說明。
再來,將上模1051覆於下模1053,使基層部形成用複合物1211A、補強層部形成用纖維強化樹脂材料1121A、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1311A以及表層部形成用纖維強化樹脂材料1111A在積層狀態下加熱壓縮。藉由該加熱壓縮,基層部形成用複合物1211A流動而成為下模1053的模面形狀,且自基層部形成用複合物1211A、補強層部形成用纖維強化樹脂材料1121A以及表層部形成用纖維強化樹脂材料1111A滲出熱硬化性樹脂並附著、含浸於連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1311A,且所滲出之熱硬化性樹脂彼此混合並硬化。藉此獲得如圖10所示之表層部1111、中間層部1311、補強層部1121以及基層部1211經一體化積層之纖維強化樹脂積層成形體1101。
第2態樣的纖維強化樹脂積層成形體1101在藉由加熱壓縮而使基層部形成用複合物流動進行賦形時,因基層部形成用複合物的流動所致之影響或因來自基層部形成用複合物之揮發物所致之影響可由連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所緩和,使表層部1111的外觀變得良好。進而,因補強層部1121的存在,纖維強化樹脂積層成形體1101的強度以及剛性變得更高。
如圖12所示之本實施形態的第3態樣的纖維強化樹脂積層成形體1102係表層部1112、中間層部1312、補強層部1122、第2中間層部1322以及基層部1212經一體化積層而成。在中間層部1312與基層部1212之間具有補強層部1122及第2中間層部1322這點係與第1態樣的纖維強化樹脂積層成形體1010有所不同。此外,在補強層部1122與基層部1212之間具有第2中間層部1322這點係與第2態樣的纖維強化樹脂積層成形體1101有所不同。
表層部1112係由表層部形成用纖維強化樹脂材料所形成,且與第1態樣的表層部1011以及第2態樣的表層部1111為同樣的構成。
中間層部1312係由連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成,且與第1態樣的中間層部1031以及第2態樣的中間層部1311為同樣的構成。
補強層部1122係由補強層部形成用纖維強化樹脂材料所形成,且與第2態樣的補強層部1121為同樣的構成。
第2中間層部1322係由第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成。第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片係由與構成中間層部1312之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片同樣的材質所構成。
基層部1212係由基層部形成用複合物所形成,且與第1態樣的基層部1021以及第2態樣的基層部1211為同樣的構成。基層部1212的表面突出形成有作為凸部之補強用肋1232及轂1252。
表層部1112、中間層部1312、補強層部1122、第2中間層部1322以及基層部1212,係藉由在製造纖維強化樹脂積層成形體1102時,積層表層部形成用纖維強化樹脂材料、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片、補強層部形成用纖維強化樹脂材料、第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片以及基層部形成用複合物來進行加熱壓縮,使表層部形成用纖維強化樹脂材料、補強層部形成用纖維強化樹脂材料以及基層部形成用複合物之熱硬化性樹脂滲出而附著、含浸於連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片以及第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片,且所滲出之熱硬化性樹脂彼此接觸或是相混並硬化來一體化。
關於第3態樣的纖維強化樹脂積層成形體1102的製造方法係如下所示。 如圖13所示,於成形模具1050的下模1053的模面,依序配置且積層基層部形成用複合物1212A、第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1322A、補強層部形成用纖維強化樹脂材料1122A、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1312A以及表層部形成用纖維強化樹脂材料1112A。另外,成形模具1050係如第1態樣的製造方法所說明。
再來,將上模1051覆於下模1053,將基層部形成用複合物1212A、第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1322A、補強層部形成用纖維強化樹脂材料1122A、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1312A以及表層部形成用纖維強化樹脂材料1112A在積層狀態下加熱壓縮。藉由該加熱壓縮,使基層部形成用複合物1212A流動而成為下模1053的模面形狀,且從基層部形成用複合物1212A、補強層部形成用纖維強化樹脂材料1122A以及表層部形成用纖維強化樹脂材料1112A滲出熱硬化性樹脂並附著、含浸於連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1312A以及第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片1322A,且所滲出之熱硬化性樹脂彼此混合並硬化。藉此,獲得如圖12所示之表層部1112、中間層部1312、補強層部1122、第2中間層部1322以及基層部1212經一體化積層之纖維強化樹脂積層成形體1102。
第3態樣的纖維強化樹脂積層成形體1102在藉由加熱壓縮而使基層部形成用複合物流動進行賦形時,因基層部形成用複合物的流動所致之影響或因來自基層部形成用複合物之揮發物所致之影響可藉由連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片以及第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片來緩和,表層部1112的外觀變得良好。進而,因補強層部1122的存在,纖維強化樹脂積層成形體1102的強度以及剛性變得更高。
[第4實施形態的實施例] 為了確認本實施形態所致之效果,使用如圖14所示之成形模具1060製作了如下所示之各實施例以及比較例的纖維強化樹脂積層成形體。
成形模具1060之上模1061以及下模1063的模面皆平坦。模面的平面尺寸為200mm×300mm,閉模時的上模1061的模面與下模1063的模面間的尺寸(相當於成形品的厚度)被設定為1.5mm。
・實施例41 首先,於酚醛樹脂溶液(住友Bakelite股份有限公司製,品名:PR-55791B,樹脂濃度60wt%乙醇溶液)中,將裁切為200mm×300mm之斜紋組織的碳纖維織物(帝人股份有限公司製,品名:W-3101,纖維重量200g/m2
)浸漬,取出之後,以25℃的室溫自然乾燥2小時,藉此製作已含浸酚醛樹脂之碳纖維織物。
在已含浸酚醛樹脂之碳纖維織物的表面,貼合上裁切為200mm×300mm之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片(經除去氣室膜處理之聚胺甲酸酯樹脂發泡體,股份有限公司INOAC Corporation製,品名:MF-50,視密度(JISK7222)30kg/m3
、氣室數(JISK6400-1)50個/25mm、空隙率97.1%、厚度0.4mm)。空隙率的計算式係如下所述。空隙率=(聚胺甲酸酯樹脂的真比重-體積比重(≒聚胺甲酸酯樹脂發泡體視密度))/聚胺甲酸酯樹脂的真比重×100 另外,聚胺甲酸酯樹脂的真比重為1.05。
之後,將已含浸酚醛樹脂之碳纖維織物及其表面的連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片在60℃的氛圍下乾燥1小時,由已含浸酚醛樹脂之碳纖維織物形成表層部形成用纖維強化樹脂材料(預浸體),作成在該表面貼附有連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片之狀態。
將成形模具1060加熱至140℃,打開該成形模具1060並於模面塗布了離型劑之後,於下模1063的模面依序配置切成160mm×240mm的尺寸之基層部形成用複合物(SMC,三菱化學股份有限公司製,品名:STR120N131,厚度2mm、纖維含有率53%)、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片以及表層部形成用纖維強化樹脂材料(預浸體)。然後,疊合上模1061並關閉成形模具1060,在140℃施加15分鐘、5MPa的壓力,將基層部形成用複合物、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片以及表層部形成用纖維強化樹脂材料加熱壓縮,使基層部形成用複合物、連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片以及表層部形成用纖維強化樹脂材料的熱硬化性樹脂進行硬化。
之後,將成形模具1060在室溫下冷卻之後,打開上模1061及下模1063,獲得如下構成之實施例41的纖維強化樹脂積層成形體:由表層部形成用纖維強化樹脂材料所形成之表層部、由連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成之中間層部以及由基層部形成用複合物所形成之基層部之一體成形品。
・實施例42 除了將實施例41之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片的厚度變更為0.6mm以外,係與實施例41同樣的方式製作了實施例42的纖維強化樹脂積層成形體。
・實施例43 除了將實施例41之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片的厚度變更為1.0mm以外,係與實施例41同樣的方式製作了實施例43的纖維強化樹脂積層成形體。
・實施例44 除了將實施例41之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片的厚度變更為2.0mm以外,係與實施例41同樣的方式製作實施例44的纖維強化樹脂積層成形體。
・實施例45 除了將實施例41之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片的厚度變更為3.0mm以外,係與實施例41同樣的方式製作了實施例45的纖維強化樹脂積層成形體。
・實施例46 除了將實施例41之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片變更為氣室數(JISK6400-1)80個/25mm、空隙率95.2%、視密度(JISK7222)75kg/m3
、厚度1.0mm之經除去氣室膜處理之聚胺甲酸酯樹脂發泡體(股份有限公司INOAC Corporation製,品名:MF-80A)以外,係與實施例41同樣的方式製作了實施例46的纖維強化樹脂積層成形體。
・實施例47 除了將實施例41之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片變更為氣室數(JISK6400-1)10個/25mm、空隙率97.3%、視密度(JISK7222)30kg/m3
、厚度1.0mm之經除去氣室膜處理之聚胺甲酸酯樹脂發泡體(股份有限公司INOAC Corporation製,品名:MF-10)以外,係與實施例41同樣的方式製作了實施例47的纖維強化樹脂積層成形體。
・實施例48 除了將實施例41之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片變更為氣室數(JISK6400-1)8個/25mm、空隙率97.4%、視密度(JISK7222)30kg/m3
、厚度1.0mm之經除去氣室膜處理之聚胺甲酸酯樹脂發泡體(股份有限公司INOAC Corporation製,品名:MF-8)以外,係與實施例41同樣的方式製作了實施例48的纖維強化樹脂積層成形體。
・實施例49 除了將實施例41之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片變更為氣室數(JISK6400-1)50個/25mm、空隙率97.0%、視密度(JISK7222)30kg/m3
、厚度1.0mm、無除去氣室膜處理之聚胺甲酸酯樹脂發泡體(股份有限公司INOAC Corporation製,品名:MF-50)以外,係與實施例41同樣的方式製作了實施例49的纖維強化樹脂積層成形體。
・比較例 調整為無實施例41中之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片,而其它則係與實施例41同樣的方式製作了比較例的纖維強化樹脂積層成形體(無中間層部)。
對於各實施例以及比較例的纖維強化樹脂積層成形體,測定整體厚度(mm)以及彎曲彈性模數(GPa),且判斷外觀。 彎曲彈性模數(GPa)係基於JISK7074進行測定。
外觀係藉由目視觀察纖維強化樹脂積層成形體中之表層部的表面,而判斷孔隙。關於纖維扭轉(扭曲),係使用尺以下述方式進行測定、判斷。
纖維扭轉係在涵蓋表層部的表面之2mm以上的範圍就纖維的配列出現紊亂之情況下,若有2mm以上的扭轉則設為「×」,若扭轉未達2mm的情況則設為「〇」。
孔隙係在表層部的表面的熱硬化性樹脂可見到孔(針孔)的情況下設為「有」孔隙,未見到孔的情況下設為「無」孔隙。
在表4表示各實施例以及比較例之熱硬化性樹脂發泡體片的構成及纖維強化樹脂積層成形體的測定結果以及外觀判斷的結果。[表4]
實施例41至實施例49的纖維強化樹脂積層成形體係整體厚度為1.4mm至1.7mm,彎曲彈性模數為32GPa至38GPa,外觀判斷為纖維扭轉「〇」,「無」孔隙,為強度充分且表層部的外觀良好。
另一方面,無中間層部、且表層部與基層部相接之比較例,整體厚度為1.4mm,彎曲彈性模數為38GPa,外觀判斷為纖維扭轉「×」,有孔隙,強度雖然充分,但表層部的外觀差。
熱硬化性樹脂發泡體片 | 纖維強化樹脂積層成形體 | |||||||
厚度 | 除去氣室膜處理 | 氣室數 | 空隙率 | 整體厚度 | 彎曲彈性模數 | 外觀 | ||
(mm) | (個/25mm) | (%) | (mm) | (GPa) | 纖維扭轉 | 孔隙 | ||
實施例41 | 0.4 | 有 | 50 | 97.1 | 1.4 | 37 | 〇 | 無 |
實施例42 | 0.6 | 有 | 50 | 97.1 | 1.5 | 38 | 〇 | 無 |
實施例43 | 1.0 | 有 | 50 | 97.1 | 1.5 | 38 | 〇 | 無 |
實施例44 | 2.0 | 有 | 50 | 97.1 | 1.6 | 34 | 〇 | 無 |
實施例45 | 3.0 | 有 | 50 | 97.1 | 1.7 | 32 | 〇 | 無 |
實施例46 | 1.0 | 有 | 80 | 95.2 | 1.5 | 35 | 〇 | 無 |
實施例47 | 1.0 | 有 | 10 | 97.3 | 1.5 | 37 | 〇 | 無 |
實施例48 | 1.0 | 有 | 8 | 97.4 | 1.5 | 37 | 〇 | 無 |
實施例49 | 1.0 | 無 | 50 | 97.0 | 1.5 | 36 | 〇 | 無 |
比較例 | 無熱硬化性樹脂發泡體片 | 1.4 | 38 | × | 有 |
如此般,依據本發明,可將具有由流動性佳的基層部形成用複合物所形成之基層部之纖維強化樹脂積層成形體製造成為無纖維的紊亂或孔隙等、且具有良好的外觀的表層部之樹脂積層成形體。因此,本發明係適於要求複雜的表面形狀之纖維強化樹脂積層成形體。
以上參照特定的態様而詳細地說明了本發明,對於所屬技術領域中具有通常知識者顯而易見的是,可不脫離本發明的精神及範圍地進行各種變更及修正。 另外,本願係基於2019年9月11日所申請之日本專利申請(特願2019-165131)、2019年9月30日所申請之日本專利申請(特願2019-178952)、2020年3月30日所申請之日本專利申請(特願2020-59957)以及2019年8月27日所申請之日本專利申請(特願2019-154490),藉由引用而援用其整體內容至此。此外,在此所引用之所有參照內容係作為整體而併入。
10:纖維強化樹脂複合成形體
11:剛性層
21:賦形層
31:硬化樹脂
60:模具
61:上模
63:下模
110:抗菌性複合成形體
111:基材
121:抗菌性樹脂
210:抗菌性纖維強化樹脂複合成形體
211:基材層
211A:賦形用複合物
221:抗菌性發泡體層
221A:含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體
250:成形模具
251:上模
253:下模
1010、1101、1102:纖維強化樹脂積層成形體
1011、1111、1112:表層部
1011A、1111A、1112A:表層部形成用纖維強化樹脂材料
1021、1211、1212:基層部
1023、1231、1232:補強用肋
1025、1251、1252:轂
1021A、1211A、1212A:基層部形成用複合物
1031、1311、1312:中間層部
1031A、1311A、1312A:連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片
1121、1122:補強層部
1121A、1122A:補強層部形成用纖維強化樹脂材料
1322:第2中間層部
1322A:第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片
1050:成形模具
1051:上模
1053:下模
1055、1057:成形用凹部
1060:第4實施形態的實施例用成形模具
1061:第4實施形態的實施例用上模
1063:第4實施形態的實施例用下模
[圖1]係本發明的第1實施形態之纖維強化樹脂複合成形體的截面圖。
[圖2]係本發明的第1實施形態之模具的截面圖。
[圖3]係本發明的第2實施形態之抗菌性複合成形體的截面圖。
[圖4]係本發明的第3實施形態之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體的截面圖。
[圖5]係表示本發明的第3實施形態之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體的製造時的加熱壓縮之截面圖。
[圖6]係表示本發明的第4實施形態的第1態樣的纖維強化樹脂積層成形體之截面圖。
[圖7]係用於本發明的第4實施形態的第1態樣的製造方法之成形模具的截面圖。
[圖8]係本發明的第4實施形態的第1態樣的製造方法之積層時的截面圖。
[圖9]係本發明的第4實施形態的第1態樣的製造方法之加熱壓縮時的截面圖。
[圖10]係表示本發明的第4實施形態的第2態樣的纖維強化樹脂積層成形體之截面圖。
[圖11]係本發明的第4實施形態的第2態樣的製造方法之積層時的截面圖。
[圖12]係表示本發明的第4實施形態的第3態樣的纖維強化樹脂積層成形體之截面圖。
[圖13]係本發明的第4實施形態的第3態樣的製造方法之積層時的截面圖。
[圖14]係用於本發明的第4實施形態的實施例之成形模具的截面圖。
10:纖維強化樹脂複合成形體
11:剛性層
21:賦形層
31:硬化樹脂
Claims (27)
- 一種纖維強化樹脂複合成形體,係由剛性層、賦形層以及硬化樹脂所構成; 前述剛性層係由剛性層用纖維強化樹脂材料所形成; 前述賦形層係使得由較前述剛性層用纖維強化樹脂材料所含有之纖維更短之纖維以及熱硬化性樹脂所構成之賦形層用複合物形成於前述剛性層至少一面; 前述硬化樹脂係附著於前述賦形層的表面之液狀樹脂經硬化而成; 前述剛性層及前述賦形層,係前述剛性層用纖維強化樹脂材料及前述賦形層用複合物在積層狀態下與前述液狀樹脂一起經加熱壓縮硬化而形成。
- 如請求項1所記載之纖維強化樹脂複合成形體,其中前述剛性層用纖維強化樹脂材料為預浸體; 前述賦形層用複合物為片狀模塑料複合物; 前述液狀樹脂為熱硬化性樹脂。
- 一種纖維強化樹脂複合成形體的製造方法,係用以製造由剛性層、賦形層以及硬化樹脂所構成之纖維強化樹脂複合成形體;前述剛性層係由剛性層用纖維強化樹脂材料所形成;前述賦形層係使得由較前述剛性層用纖維強化樹脂材料所含有之纖維更短之纖維以及熱硬化性樹脂所構成之賦形層用複合物形成於前述剛性層至少一面;前述硬化樹脂係附著於前述賦形層的表面之液狀樹脂經硬化而成; 於前述賦形層用複合物的表面塗布液狀樹脂,或是在鎖模時於擠壓該賦形層用複合物的表面之模具的模面塗布液狀樹脂; 將前述剛性層用纖維強化樹脂材料及前述賦形層用複合物在積層狀態下與前述液狀樹脂一起以前述模具來加熱壓縮並使其硬化。
- 如請求項3所記載之纖維強化樹脂複合成形體的製造方法,其中前述剛性層用纖維強化樹脂材料為預浸體; 前述賦形層用複合物為片狀模塑料複合物; 前述液狀樹脂為熱硬化性樹脂。
- 一種抗菌性複合成形體,係由片狀纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化而成之基材及設置於前述基材至少一面側之抗菌性樹脂所構成; 前述抗菌性樹脂係由含抗菌劑之熱硬化性樹脂與前述片狀纖維強化樹脂材料一體地經加熱及壓縮而硬化所構成。
- 如請求項5所記載之抗菌性複合成形體,其中前述片狀纖維強化樹脂材料係由片狀模塑料複合物所構成。
- 如請求項5或6所記載之抗菌性複合成形體,其中前述抗菌劑在前述抗菌性複合成形體的表面之量為0.1g/m2 至8.0g/m2 。
- 一種抗菌性複合成形體的製造方法,係用以製造由片狀纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化而成之基材及設置於前述基材至少一面側之抗菌性樹脂所構成之抗菌性複合成形體; 係藉由附著步驟與加熱壓縮硬化步驟而於前述片狀纖維強化樹脂材料經壓縮而硬化而成之基材至少一面側設置含抗菌劑之熱硬化性樹脂經硬化而形成之抗菌性樹脂; 前述附著步驟係使含抗菌劑之熱硬化性樹脂附著於前述片狀纖維強化樹脂材料之至少一面側; 前述加熱壓縮硬化步驟係將附著有前述含抗菌劑之熱硬化性樹脂之片狀纖維強化樹脂材料經加熱及壓縮而硬化。
- 如請求項8所記載之抗菌性複合成形體的製造方法,其中前述附著步驟係藉由於前述片狀纖維強化樹脂材料之至少一面側塗布含抗菌劑之熱硬化性樹脂,而使前述含抗菌劑之熱硬化性樹脂附著於前述片狀纖維強化樹脂材料之至少一面側; 前述加熱壓縮硬化步驟係將附著有前述含抗菌劑之熱硬化性樹脂之片狀纖維強化樹脂材料以模具來加熱及壓縮而硬化。
- 如請求項8所記載之抗菌性複合成形體的製造方法,其中前述附著步驟係於模具至少一模面塗布含抗菌劑之熱硬化性樹脂,將前述片狀纖維強化樹脂材料設置於模具,使被塗布於前述模面之含抗菌劑之熱硬化性樹脂接觸前述片狀纖維強化樹脂材料之至少一面側而附著; 前述加熱壓縮硬化步驟係將附著有前述含抗菌劑之熱硬化性樹脂之片狀纖維強化樹脂材料以模具來加熱及壓縮而硬化。
- 如請求項8至10中任一項所記載之抗菌性複合成形體的製造方法,其中前述片狀纖維強化樹脂材料係由片狀模塑料複合物所構成。
- 一種抗菌性纖維強化樹脂複合成形體,具有基材層以及抗菌性發泡體層;前述基材層係由纖維及第1熱硬化性樹脂所構成之賦形用複合物所形成;前述抗菌性發泡體層係由含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體所形成; 前述含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂的抗菌劑濃度為0.2wt%至2.0wt%; 前述基材層及前述抗菌性發泡體層,係藉由前述賦形用複合物及前述含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體在積層狀態下加熱壓縮而一體化所形成。
- 如請求項12所記載之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體,其中前述抗菌劑係於玻璃擔載有銀離子而成者。
- 如請求項12或是13所記載之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體,其中前述賦形用複合物含有硬化劑,而前述含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂不含硬化劑。
- 如請求項12或是13所記載之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體,其中前述第2熱硬化性樹脂係可與前述第1熱硬化性樹脂反應之自由基聚合樹脂。
- 一種抗菌性纖維強化樹脂複合成形體的製造方法,係用以製造由基材層以及抗菌性發泡體層所構成之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體;前述基材層係由纖維及第1熱硬化性樹脂所構成之賦形用複合物所形成;前述抗菌性發泡體層係由含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體所形成; 將前述賦形用複合物與前述含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體重疊,藉由加熱壓縮成形,將前述賦形用複合物及前述含浸有含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂之熱硬化性樹脂發泡體在經壓縮之狀態下使前述第1熱硬化性樹脂及前述第2熱硬化性樹脂硬化,積層前述基材層及前述抗菌性發泡體層而一體成形。
- 如請求項16所記載之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體的製造方法,其中前述抗菌劑係於玻璃擔載有銀離子而成者。
- 如請求項16或是17所記載之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體的製造方法,其中前述賦形用複合物含有硬化劑,而前述含抗菌劑之第2熱硬化性樹脂不含硬化劑。
- 如請求項16或是17所記載之抗菌性纖維強化樹脂複合成形體的製造方法,其中前述第2熱硬化性樹脂係可與前述第1熱硬化性樹脂反應之自由基聚合樹脂。
- 一種纖維強化樹脂積層成形體,係具有表層部、基層部以及中間層部;前述表層部係由表層部形成用纖維強化樹脂材料所形成;前述基層部係由較前述表層部形成用纖維強化樹脂材料所含有之纖維更短之纖維以及熱硬化性樹脂所構成之基層部形成用複合物所形成;前述中間層部係由配置於前述表層部形成用纖維強化樹脂材料與前述基層部形成用複合物之間之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成; 前述表層部形成用纖維強化樹脂材料、前述連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片以及前述基層部形成用複合物藉由加熱壓縮而硬化來一體化積層。
- 如請求項20所記載之纖維強化樹脂積層成形體,其中於前述基層部與前述中間層部之間具有由補強層部形成用纖維強化樹脂材料所形成之補強層部; 前述表層部形成用纖維強化樹脂材料、前述連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片、前述補強層部形成用纖維強化樹脂材料以及前述基層部形成用複合物藉由加熱壓縮而硬化來一體化積層。
- 如請求項21所記載之纖維強化樹脂積層成形體,其中於前述補強層部與前述基層部之間具有由第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成之第2中間層部; 前述表層部形成用纖維強化樹脂材料、前述連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片、前述補強層部形成用纖維強化樹脂材料、前述第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片以及前述基層部形成用複合物藉由加熱壓縮而硬化來一體化積層。
- 如請求項20至22中任一項所記載之纖維強化樹脂積層成形體,其中前述纖維強化樹脂材料為預浸體; 前述基層部形成用複合物為片狀模塑料複合物。
- 一種纖維強化樹脂積層成形體的製造方法,係用以製造具有表層部、基層部以及中間層部之纖維強化樹脂積層成形體;前述表層部係由表層部形成用纖維強化樹脂材料所形成;前述基層部係由較前述表層部形成用纖維強化樹脂材料所含有之纖維更短之纖維以及熱硬化性樹脂所構成之基層部形成用複合物所形成;前述中間層部係由配置於前述表層部形成用纖維強化樹脂材料與前述基層部形成用複合物之間之連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成; 藉由將前述表層部形成用纖維強化樹脂材料與前述基層部形成用複合物夾持前述連續氣泡結構的熱硬化性發泡體片而積層來加熱壓縮,並在壓縮狀態下硬化,使前述表層部、前述中間層部以及前述基層部一體化積層。
- 如請求項24所記載之纖維強化樹脂積層成形體的製造方法,其中在前述積層時,於前述連續氣泡結構的熱硬化性發泡體片與前述基層部形成用複合物之間配置補強層部形成用纖維強化樹脂材料; 藉由將前述表層部形成用纖維強化樹脂材料、前述連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片、前述補強層部形成用纖維強化樹脂材料以及前述基層部形成用複合物經加熱壓縮而硬化來一體化積層,使得由前述補強層部形成用纖維強化樹脂材料所形成之補強層部設置於前述中間層部與前述基層部之間。
- 如請求項25所記載之纖維強化樹脂積層成形體的製造方法,其中在前述積層時,於前述補強層部形成用纖維強化樹脂材料與前述基層部形成用複合物之間配置第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片; 藉由將前述表層部形成用纖維強化樹脂材料、前述連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片、前述補強層部形成用纖維強化樹脂材料、前述第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片以及前述基層部形成用複合物經加熱壓縮而硬化來一體化積層,使得由前述第2連續氣泡結構的熱硬化性樹脂發泡體片所形成之第2中間層部設置於前述補強層部與前述基層部之間。
- 如請求項24至26中任一項所記載之纖維強化樹脂積層成形體的製造方法,其中前述纖維強化樹脂材料為預浸體; 前述基層部形成用複合物為片狀模塑料複合物。
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