用于制造具有維持的各向同性的成形制品的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種用于制造由包含增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的成形制品的方法，并且利用該方法，即使在預(yù)浸坯料與模具的裝料比低的條件下進(jìn)行壓力模制，也能夠獲得具有維持至其末端的纖維各向同性的成形制品。具體來(lái)說(shuō)，在特定條件下獲得通過(guò)用熱塑性樹(shù)脂浸漬增強(qiáng)纖維而獲得的具有特定無(wú)序氈的形狀的預(yù)浸坯料。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于制造具有維持的各向同性的成形制品的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的成形制品的方法，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由包含增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的無(wú)序氈形成，所述無(wú)序氈是起始材料。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于制造成形制品的方法，所述方法即使在通過(guò)在預(yù)浸坯料與模具的裝料比為100%以下的條件下關(guān)閉模具來(lái)進(jìn)行壓力模制的情況下，也能夠獲得直到其末端都具有維持的增強(qiáng)纖維的各向同性的成形制品。
【背景技術(shù)】
[0002]使用碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維等作為增強(qiáng)纖維的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，利用其高比強(qiáng)度和高比彈性，已被廣泛用于飛機(jī)、車(chē)輛等的結(jié)構(gòu)材料，或一般性工業(yè)或運(yùn)動(dòng)用途例如網(wǎng)球拍、高爾夫球桿和釣竿。
[0003]在模制由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的成形制品時(shí)，已提出將包含不連續(xù)增強(qiáng)纖維和樹(shù)脂的基材層疊以制備預(yù)制件，將預(yù)制件布置在比總的模具腔面積更寬的范圍內(nèi)，并對(duì)預(yù)制件進(jìn)行壓力模制(參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
[0004]然而，在這種模制方法中，需要對(duì)成形制品的外周部分進(jìn)行裁減。因此，產(chǎn)生大量邊角料，并且其處置增加成本。為了獲得大致表現(xiàn)出各向同性的一體的成形制品，必須小心地確?？偸沁M(jìn)行對(duì)稱(chēng)層疊，因此制備預(yù)制件和模制中的布置方法的時(shí)間自由度低。
[0005]此外，進(jìn)行了通過(guò)注射模制對(duì)包含增強(qiáng)纖維和樹(shù)脂的組合物進(jìn)行模制來(lái)獲得由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的成形制品的方法(參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。然而，這種方法使用所謂的長(zhǎng)纖維復(fù)合顆粒，其中增強(qiáng)纖維的平均長(zhǎng)度在約5mm至15mm的范圍內(nèi)，并且在注射模制后，成形制品中增強(qiáng)纖維的長(zhǎng)度極大減小。
[0006]引用列表
[0007][專(zhuān)利文獻(xiàn)]
[0008][專(zhuān)利文獻(xiàn)I]日本專(zhuān)利公開(kāi)N0.2010-253938
[0009][專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本專(zhuān)利公開(kāi)N0.H04-193504

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010][待解決的問(wèn)題]
[0011]本發(fā)明的目的是提供一種由包含增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的無(wú)序氈制造成形制品的方法，所述方法即使在預(yù)浸坯料與模具的裝料比低的條件下進(jìn)行壓力模制的情況下，也可以獲得直到其末端都維持增強(qiáng)纖維的各向同性的成形制品。
[0012][解決問(wèn)題的手段]
[0013]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將用熱塑性樹(shù)脂浸潰增強(qiáng)纖維的特定無(wú)序氈類(lèi)型所獲得的預(yù)浸坯料在特定條件下進(jìn)行模制時(shí)，可以解決上述問(wèn)題，從而完成了本發(fā)明。
[0014]也就是說(shuō)，本發(fā)明提供了一種用于制造由增強(qiáng)纖維復(fù)合材料構(gòu)成的成形制品的方法，所述方法包括:[0015]I)獲得預(yù)浸坯料的預(yù)浸坯料制備步驟，在所述步驟中，將包含平均纖維長(zhǎng)度為5mm至IOOmm的增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的無(wú)序氈，在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下加熱至熔點(diǎn)以上并低于熱分解溫度的溫度，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上并低于熱分解溫度的溫度，以便用所述熱塑性樹(shù)脂浸潰所述無(wú)序氈；
[0016]2)預(yù)浸坯料布置步驟，在所述步驟中，將所述預(yù)浸坯料布置在模具中，使得由式
(3)表示的裝料比為50%以上并且100%以下，將所述預(yù)浸坯料在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下設(shè)定在熔點(diǎn)以上并低于熱分解溫度的溫度，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下設(shè)定在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上并低于熱分解溫度的溫度，將所述模具在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下控制在低于所述熔點(diǎn)溫度的溫度，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下控制在低于所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度；以及
[0017]3)模制步驟，在所述步驟中，在所述模具中對(duì)所述預(yù)浸坯料進(jìn)行加壓，并且同時(shí)，在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下在低于所述熔點(diǎn)的溫度下，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下在低于所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下，完成所述模制，以獲得所述成形制品，
[0018]其中，所述無(wú)序氈包含以25g/m2至10000g/m2的單位面積纖維重量大致二維隨機(jī)取向的所述增強(qiáng)纖維，
[0019]所包含的的由臨界單纖維數(shù)以上的所述增強(qiáng)纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維束(A)的量，相對(duì)于所述無(wú)序氈中所述增強(qiáng)纖維的總量為20Vol%以上并低于99Vol%，所述臨界單纖維數(shù)由式(I)定義，并且
[0020]所述增強(qiáng)纖維束(A)中所述增強(qiáng)纖維平均數(shù)量(N)滿(mǎn)足式(2):
[0021 ] 臨界單纖維數(shù)=600/D (I)
[0022]0.7X104/D2〈N〈1X105/D2 (2)
[0023](在式(I)和式(2)中，D表示單增強(qiáng)纖維的平均纖維直徑(μm))
[0024]裝料比(％) =100 X [基材面積(mm2)/模具腔投影面積(mm2)] (3)
[0025](在式(3)中，基材面積表示所有所述布置的預(yù)浸坯料在拔模方向上的投影面積，并且模具腔投影面積表示在所述拔模方向上的投影面積。)
[0026][發(fā)明效果]
[0027]根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可以通過(guò)使用所需的最少材料模制成形制品，并且即使在預(yù)浸坯料與模具的裝料比為100%以下的條件下進(jìn)行壓力模制的情況下，也可以獲得增強(qiáng)纖維的各向同性維持到其末端的成形制品。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以省略修剪步驟，因此可以極大減少丟棄材料并降低與其相關(guān)的成本。
[0028]此外，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可以獲得薄、輕質(zhì)和高剛性，成形制品的表面外觀出色的成形制品，并且由于冷壓，可以減少在模具中的占據(jù)時(shí)間，因此可以以高生產(chǎn)率制造所述成形制品。
[0029]此外，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，即使在使用具有復(fù)雜三維形狀的模具時(shí)，也可以獲得具有良好的隨形性質(zhì)的成形制品，并且因此可以在短時(shí)間內(nèi)制造成形制品，并且同時(shí)獲得不需修剪成制品形狀的成形制品。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0030]圖1是示出了在實(shí)施例1和3中基材在模具內(nèi)布置的示意圖。
[0031]圖2是示出了在實(shí)施例2中使用的具有三維形狀的模具的示意圖。
[0032]圖3是示出了在實(shí)施例1和3中獲得的成形制品的示意圖(透視圖)。
[0033]圖4是示出了在實(shí)施例2中基材在模具內(nèi)的布置的示意圖。
[0034]圖5是示出了在實(shí)施例2中獲得的成形制品的示意圖(透視圖)。
[0035]圖6是示出了在實(shí)施例4中基材在模具內(nèi)的布置的示意圖。
[0036]圖7是示出了在實(shí)施例4中獲得的成形制品的示意圖(透視圖)。
[0037]圖8是示出了模具末端的結(jié)構(gòu)解釋性視圖。
[0038]圖9是示出了在實(shí)施例11中基材在模具內(nèi)的布置示意圖。
[0039]參考標(biāo)記列表
[0040]1:預(yù)浸坯料
[0041]2:模具腔
[0042]3:模具腔邊緣
[0043]4:模具腔總面積
[0044]5:基材(預(yù)浸坯料)裝料部分
[0045]6:流動(dòng)部分
[0046]7 =Vf的測(cè)量點(diǎn)
[0047]8:拉伸模量的測(cè)量點(diǎn)
[0048]9:凸臺(tái)狀部分
[0049]10:肋狀部分
[0050]11:模具末端的拔模角度
[0051]12:模具間隙
[0052]13:預(yù)浸坯料的重疊部分
【具體實(shí)施方式】
[0053]下面，將順序描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于此。
[0054]本發(fā)明提供了一種用于制造由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的成形制品的方法，所述方法包括:
[0055]I)獲得預(yù)浸坯料的預(yù)浸坯料制備步驟，在所述步驟中，將包含平均纖維長(zhǎng)度為5mm至IOOmm的增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的無(wú)序氈，在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下加熱至熔點(diǎn)以上并低于熱分解溫度的溫度，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上并低于熱分解溫度的溫度，以便用所述熱塑性樹(shù)脂浸潰所述無(wú)序氈；
[0056]2)預(yù)浸坯料布置步驟，在所述步驟中，將所述預(yù)浸坯料布置在模具中，使得由式
(3)表示的裝料比為50%以上并且100%以下，將所述預(yù)浸坯料在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下設(shè)定在熔點(diǎn)以上并低于熱分解溫度的溫度，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下設(shè)定在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上并低于熱分解溫度的溫度，將所述模具在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下控制在低于所述熔點(diǎn)溫度的溫度，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下控制在低于所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度；以及
[0057]3)模制步驟，在所述步驟中，在所述模具中對(duì)所述預(yù)浸坯料加壓，并且同時(shí)，在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下在低于所述熔點(diǎn)的溫度下，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下在低于所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下，完成所述模制，以獲得所述成形制品。
[0058]裝料比(％) =100 X [基材面積(mm2)/模具腔投影面積(mm2)] (3)
[0059](在式(3)中，基材面積表示所有布置的預(yù)浸坯料在拔模方向上的投影面積，并且模具腔投影面積表示在拔模方向上的投影面積。)
[0060][成形制品]
[0061]通過(guò)本發(fā)明的制造方法獲得的成形制品是由包含增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的成形制品。在本發(fā)明中獲得的成形制品具有在平面內(nèi)二維隨機(jī)取向的層，并表現(xiàn)出在平面內(nèi)大致各向同性。
[0062]在這里，在本發(fā)明中指稱(chēng)的“大致各向同性”被定義為在對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行模制后，當(dāng)基于模制平面的任意方向和與其垂直的方向進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)，測(cè)量各個(gè)方向上的拉伸模量，并且通過(guò)用測(cè)量到的拉伸模量值中的較大值除以較小值而獲得的比率(Εδ )為1.3以下。
[0063]通過(guò)本發(fā)明的制造方法獲得的成形制品，是具有光滑表面和均勻厚度的成形制品。同時(shí)，成形制品的厚度的波動(dòng)優(yōu)選地在其平均值的±10%之內(nèi)。這里，“光滑表面”是指當(dāng)對(duì)成形制品的表面進(jìn)行目測(cè)驗(yàn)證時(shí)，沒(méi)有觀察到粗糙形狀、皺褶、不均勻性，并且成形制品處于平坦和光滑狀態(tài)。
[0064]在本發(fā)明中獲得 的成形制品，使用包含增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的無(wú)序氈作為起始原料，通過(guò)形成預(yù)浸坯料來(lái)獲得。在最終獲得的成形制品中，所使用的增強(qiáng)纖維的平均纖維長(zhǎng)度以及增強(qiáng)纖維束與單纖維的比率，維持在作為起始原料的無(wú)序氈中的狀態(tài)下。
[0065][增強(qiáng)纖維]
[0066](種類(lèi))
[0067]在本發(fā)明中使用的增強(qiáng)纖維優(yōu)選地為選自碳纖維、芳綸纖維和玻璃纖維的至少一種。它們可以組合使用，并且從提供輕量且強(qiáng)度出色的復(fù)合材料的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選地使用碳纖維。
[0068]對(duì)于在本發(fā)明中使用的增強(qiáng)纖維來(lái)說(shuō)，優(yōu)選地使用添加有上漿劑的增強(qiáng)纖維，并且以100質(zhì)量份的增強(qiáng)纖維計(jì)，上漿劑優(yōu)選地以O(shè)至10質(zhì)量份的量添加。
[0069](平均纖維長(zhǎng)度)
[0070]在本發(fā)明中使用的增強(qiáng)纖維是不連續(xù)的，并具有5mm至IOOmm的平均纖維長(zhǎng)度。本發(fā)明的制造方法的特征在于可以獲得即使在其中包含長(zhǎng)增強(qiáng)纖維時(shí)，也可以顯現(xiàn)出增強(qiáng)功能的成形制品。增強(qiáng)纖維的平均纖維長(zhǎng)度優(yōu)選地為IOmm至100mm，更優(yōu)選地為IOmm至50mm，進(jìn)一步更優(yōu)選地為IOmm至30mm。同時(shí)，通過(guò)利用將在后文中描述的優(yōu)選的增強(qiáng)纖維的切割方法，構(gòu)成無(wú)序氈的增強(qiáng)纖維的長(zhǎng)度可以被固定。
[0071]同時(shí)，當(dāng)在本發(fā)明中使用碳纖維時(shí)，平均纖維直徑優(yōu)選地為3 μ m至12 μ m，更優(yōu)選:-- 5 μ m M 7 μ m。
[0072](增強(qiáng)纖維的單位面積纖維重量)
[0073]在無(wú)序氈中，增強(qiáng)纖維的單位面積纖維重量為25g/m2至10，000g/m2，優(yōu)選地為25g/m2至6，000g/m2,更優(yōu)選地為25g/m2至3，000g/m2。當(dāng)單位面積纖維重量低于25g/m2時(shí)，增強(qiáng)纖維在無(wú)序氈中的分布趨于不均勻，并且可能無(wú)法顯現(xiàn)出足夠的增強(qiáng)效果。同時(shí)，當(dāng)單位面積纖維重量高于10，000g/m2時(shí)，由于增強(qiáng)纖維的量過(guò)多，在制造預(yù)浸坯料時(shí)難以用樹(shù)脂浸潰預(yù)浸坯料，因此在成形制品內(nèi)傾向于容易出現(xiàn)作為缺陷的空隙。此外，與熱塑性樹(shù)脂相比，增強(qiáng)纖維具有大的比重，因此成形制品變重。
[0074](增強(qiáng)纖維的體積分?jǐn)?shù))
[0075]對(duì)于在本發(fā)明中使用的無(wú)序氈和由其獲得的成形制品的增強(qiáng)纖維含量來(lái)說(shuō)，由式
(5)定義的增強(qiáng)纖維的體積分?jǐn)?shù)(Vf)優(yōu)選地為5Vol%至80Vol%。
[0076]增強(qiáng)纖維的體積分?jǐn)?shù)(Vf) =IOOX [增強(qiáng)纖維的體積/ (增強(qiáng)纖維的體積+熱塑性樹(shù)的體積)](5)
[0077]增強(qiáng)纖維的體積分?jǐn)?shù)(Vf)代表了在增強(qiáng)纖維復(fù)合材料(無(wú)序氈)和由所述復(fù)合材料(無(wú)序氈)獲得的成形制品中包含的增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的組成。當(dāng)增強(qiáng)纖維的體積分?jǐn)?shù)低于5Vol%時(shí)，可能無(wú)法充分顯現(xiàn)出增強(qiáng)效果。同時(shí)，當(dāng)體積分?jǐn)?shù)高于80Vol%時(shí)，在制造預(yù)浸坯料時(shí)可能容易出現(xiàn)空隙，因此獲得的成形制品的物理性質(zhì)可能降低。增強(qiáng)纖維的體積分?jǐn)?shù)優(yōu)選地為20Vol%至60Vol%。
[0078]在這里，在計(jì)算上述增強(qiáng)纖維的體積分?jǐn)?shù)(Vf)的特定方法的實(shí)例中，例如，以下面的方法為例。在所述方法中，分別獲得在從成形制品的樣品中除去熱塑性樹(shù)脂后殘留的增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的質(zhì)量值，并使用各個(gè)組分的密度將所述值轉(zhuǎn)變成體積，并將體積值帶入上述式(5)，以獲得增強(qiáng)纖維的體積分?jǐn)?shù)(Vf)。
[0079][熱塑性樹(shù)脂]
[0080](種類(lèi))
[0081]在本發(fā)明中使用的熱塑性樹(shù)脂的種類(lèi)可以是例如氯乙烯樹(shù)脂、偏氯乙烯樹(shù)脂、聚乙酸乙烯酯樹(shù)脂、聚乙烯醇樹(shù)脂、聚苯乙烯樹(shù)脂、丙烯腈-苯乙烯樹(shù)脂(AS樹(shù)脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹(shù)脂(ABS樹(shù)脂)、丙烯酸樹(shù)脂、甲基丙烯酸樹(shù)脂、聚乙烯樹(shù)脂、聚丙烯樹(shù)脂、聚酰胺6樹(shù)脂、聚酰胺11樹(shù)脂、聚酰胺12樹(shù)脂、聚酰胺46樹(shù)脂、聚酰胺66樹(shù)脂、聚酰胺610樹(shù)月旨、聚縮醛樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯樹(shù)脂、聚萘二甲酸乙二酯樹(shù)脂、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯樹(shù)脂、聚丙烯酸酯樹(shù)脂、聚苯醚樹(shù)脂、聚苯硫醚樹(shù)脂、聚砜樹(shù)脂、聚醚砜樹(shù)脂、聚醚醚酮樹(shù)脂、聚乳酸樹(shù)脂等。同時(shí)，可以組合使用兩種以上熱塑性樹(shù)脂。
[0082](形狀)
[0083]對(duì)熱塑性樹(shù)脂的形式?jīng)]有特別限制，例如，熱塑性樹(shù)脂可以纖維形式、顆粒形式、熔融狀態(tài)提供，或者進(jìn)一步以其混合物提供。
[0084]在熱塑性樹(shù)脂采取纖維形式的情形中，細(xì)度優(yōu)選地為IOOdtex至5，OOOdtex,更優(yōu)選地為1，OOOdtex至2，OOOdtex。平均纖維長(zhǎng)度優(yōu)選地為0.5mm至50mm,更優(yōu)選地為Imm至 10mnin
[0085]在熱塑性樹(shù)脂采取顆粒形式的情形中，其優(yōu)選地為球形、條形或圓柱形(例如粒料)形狀。在球形形狀的情形中，它優(yōu)選地可以是完美圓形或橢圓形或類(lèi)似卵形形狀的回轉(zhuǎn)體。在球形形狀的情形中，平均粒徑優(yōu)選地為0.01 μπι至1，000 μπι。平均粒徑更優(yōu)選地為
0.1 μ m至900 μ m，進(jìn)一步更優(yōu)選地為I μ m至800 μ m。盡管對(duì)粒徑分布沒(méi)有特別限制，但出于獲得更薄成形制品的目的，窄的分布是優(yōu)選的。同時(shí)，通過(guò)諸如分類(lèi)的操作，可以獲得應(yīng)用所需的粒徑分布。
[0086]在熱塑性樹(shù)脂采取條形形式的情形中，其優(yōu)選地是圓柱形(例如粒料)、棱柱形或鱗片形狀。在這種情形中，可以使用一定程度的縱橫比，但優(yōu)選的長(zhǎng)度可以與在纖維形式中的長(zhǎng)度幾乎相同。
[0087](熱塑性樹(shù)脂的含量)
[0088]在作為起始原料的無(wú)序氈和由其獲得的成形制品中熱塑性樹(shù)脂的含量，以100質(zhì)量份的增強(qiáng)纖維計(jì)，優(yōu)選地為50至1000質(zhì)量份，更優(yōu)選地為50至500質(zhì)量份。當(dāng)所述含量低于50質(zhì)量份時(shí)，由于熱塑性樹(shù)脂量少，在制造預(yù)浸坯料時(shí)可能容易出現(xiàn)空隙，因此獲得的成形制品的物理性質(zhì)可能降低。當(dāng)所述含量高于1，000質(zhì)量份時(shí)，增強(qiáng)纖維的比率變得相對(duì)低，因此在由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的成形制品中可能無(wú)法獲得預(yù)期的物理性質(zhì)。
[0089][其他組分]
[0090]在本發(fā)明的制造方法中使用的無(wú)序氈，可以是至少包含如上所述的增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的任何無(wú)序氈，但是在不損害本發(fā)明目的的限度內(nèi)可以包含其他第三組分。
[0091]其他組分的實(shí)例可以包括除了上述增強(qiáng)纖維之外的各種纖維狀或非纖維狀填充齊U、阻燃劑、抗uv劑、顏料、脫模劑、軟化劑、增塑劑和表面活性劑。特別是，由于電子/電氣設(shè)備應(yīng)用或汽車(chē)應(yīng)用可能要求高阻燃性，因此熱塑性樹(shù)脂優(yōu)選地含有阻燃劑。阻燃劑的實(shí)例可以包括常規(guī)已知的阻燃劑，但是沒(méi)有特別限制，只要它可以提供阻燃性即可。具體來(lái)說(shuō)，實(shí)例可以包括磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、硅酮化合物、有機(jī)堿金屬鹽、有機(jī)堿土金屬鹽或溴系阻燃劑，并且這些阻燃劑可以單獨(dú)或組合使用?？紤]到物理性質(zhì)、可成型性和阻燃性的平衡，相對(duì)于100質(zhì)量份的熱塑性樹(shù)脂，阻燃劑的含量?jī)?yōu)選地為I至40質(zhì)量份，更優(yōu)選地為I至20質(zhì)量份。
[0092][無(wú)序氈]
[0093]在本發(fā)明中使用的無(wú)序氈具有大致二維隨機(jī)取向的增強(qiáng)纖維。在這里，“二維隨機(jī)”是指增強(qiáng)纖維在平面內(nèi)不以特定方向排列，而是在平面內(nèi)以隨機(jī)方向定向。
[0094](增強(qiáng)纖維束(A)的比率:無(wú)序氈中增強(qiáng)纖維的開(kāi)纖程度)
[0095]在本發(fā)明中使用的無(wú)序氈的特征在于，相對(duì)于無(wú)序氈中增強(qiáng)纖維的總量，由臨界單纖維數(shù)以上的增強(qiáng)纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維束(A)的比率為20Vol%以上并低于99Vol%，所述臨界單纖維數(shù)由式(I)定義。
[0096]臨界單纖維數(shù)=600/D (I)
[0097](在式(I)中，D表示增強(qiáng)纖維的平均纖維直徑(μm)。)
[0098]在無(wú)序氈中，增強(qiáng)纖維不僅以增強(qiáng)纖維束(A)的形式存在，而且也以單纖維或具有臨界單纖維數(shù)以下的增強(qiáng)纖維的纖維束的形式存在。因此，在本發(fā)明中使用的無(wú)序氈的特征在于，通過(guò)控制增強(qiáng)纖維束的打開(kāi)程度，其以特定的比率包含由一定數(shù)量以上的增強(qiáng)纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維束(A)和其他增強(qiáng)纖維。
[0099]當(dāng)相對(duì)于增強(qiáng)纖維的總量來(lái)說(shuō)增強(qiáng)纖維束(A)的存在量低于20Vol%時(shí)，在模制無(wú)序氈時(shí)難以使增強(qiáng)纖維在模具內(nèi)流動(dòng)。因此，纖維可能無(wú)法被填充至模具腔的末端，因此難以按照設(shè)計(jì)尺寸獲得成形制品。同時(shí)，當(dāng)增強(qiáng)纖維束(A)的存在量為99Vol%以上時(shí)，增強(qiáng)纖維的纏結(jié)部分局部變厚，因此可能無(wú)法獲得薄壁制品。增強(qiáng)纖維束(A)相對(duì)于增強(qiáng)纖維總量的存在量?jī)?yōu)選地為30Vol%以上并低于90Vol%，更優(yōu)選地為30Vol%以上并低于80Vol%。
[0100]可以通過(guò)例如在后面描述的制造方法中，對(duì)加寬步驟、分條步驟、切割步驟和開(kāi)纖步驟的條件進(jìn)行組合，來(lái)控制增強(qiáng)纖維束(A)的存在量。[0101](增強(qiáng)纖維束(A)中纖維平均數(shù)量(N))
[0102]其特征在于，增強(qiáng)纖維束(A)中纖維平均數(shù)量(N)滿(mǎn)足式(2)。
[0103]0.7X104/D2〈N〈1X105/D2 (2)
[0104](在式(2)中，D表示增強(qiáng)纖維的平均纖維直徑(μπι)。)
[0105]具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)構(gòu)成無(wú)序氈的碳纖維的平均纖維直徑為5 μ m至7 μ m時(shí)，臨界單纖維數(shù)為86至120，并且當(dāng)碳纖維的平均纖維直徑為5μπι時(shí)，增強(qiáng)纖維束(A)中纖維平均數(shù)量(N)為280至4，000。當(dāng)碳纖維的平均纖維直徑為5μπι時(shí)，增強(qiáng)纖維束(A)中纖維平均數(shù)量(N)優(yōu)選地為280至2，000，更優(yōu)選地為600至1，600。當(dāng)碳纖維的平均纖維直徑為7 μ m時(shí)，增強(qiáng)纖維束(A)中纖維平均數(shù)量(N)為142至2，040。當(dāng)碳纖維的平均纖維直徑為7 μ m時(shí)，所述平均數(shù)量?jī)?yōu)選地為142至1，020，更優(yōu)選地為300至800。
[0106]當(dāng)增強(qiáng)纖維束(A)中纖維平均數(shù)量(N)為0.7X 104/D2以下時(shí)，難以獲得高纖維體積分?jǐn)?shù)(Vf)。當(dāng)增強(qiáng)纖維束(A)中纖維平均數(shù)量(N)為IXioVD2以上時(shí)，在復(fù)合材料中可能局部出現(xiàn)厚的部分，這易于產(chǎn)生空隙。
[0107]當(dāng)打算獲得厚度為Imm以下的薄壁成形制品時(shí)，使用僅僅簡(jiǎn)單鋪展的纖維導(dǎo)致單位面積纖維重量的大的不均勻性，不能獲得良好的物理性質(zhì)。此外，當(dāng)所有纖維都打開(kāi)時(shí)，可能容易獲得更薄的制品。然而，纖維的纏結(jié)增加，不能獲得具有高的增強(qiáng)纖維體積分?jǐn)?shù)(Vf)的制品。通過(guò)使用其中同時(shí)存在由臨界單纖維數(shù)以上的增強(qiáng)纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維束(A)以及處于單個(gè)單纖維或由低于臨界單纖維數(shù)的增強(qiáng)纖維構(gòu)成的較薄的纖維束狀態(tài)的增強(qiáng)纖維(B)的無(wú)序氈，獲得厚度薄且物理性質(zhì)出色的無(wú)序氈變得可能，其中所述臨界單纖維數(shù)由式(I)定義。
[0108]能夠?qū)⒈景l(fā)明的無(wú)序氈調(diào)整至各種不同厚度，并通過(guò)使用該無(wú)序氈作為預(yù)制件，也能夠適合地獲得厚度約為0.2至1_的薄壁成形制品。也就是說(shuō)，按照本發(fā)明，通過(guò)制備符合各種所需成形制品的厚度的無(wú)序氈，可以獲得薄壁成形制品例如夾層材料的表面層。
[0109]同時(shí)，可以通過(guò)例如在后面描述的制造方法中，對(duì)加寬步驟、分條步驟、切割步驟和開(kāi)纖步驟的條件進(jìn)行組合，來(lái)控制增強(qiáng)纖維束(A)中的纖維平均數(shù)量(N)。
[0110][無(wú)序租的制造方法]
[0111]對(duì)無(wú)序氈的制造方法沒(méi)有特別限制。例如，在制造過(guò)程中，可以將采取纖維形式和/或顆粒形式的熱塑性樹(shù)脂與增強(qiáng)纖維混合，或者可以向不含基質(zhì)樹(shù)脂組分的無(wú)序氈供應(yīng)熔融熱塑性樹(shù)脂。
[0112]下面將描述無(wú)序氈的優(yōu)選制造方法。無(wú)序氈的制造方法優(yōu)選地可以是執(zhí)行下列各個(gè)步驟(I)、(III)、(IV)、(V)或(V’)的方法，或者更優(yōu)選地是在步驟(I)和(III)之間執(zhí)行步驟(II)的方法。通過(guò)順序地執(zhí)行這些步驟，可以制造具有特別好的各向同性的無(wú)序氈，并由所述無(wú)序氈進(jìn)一步制造成形制品。
[0113](I)增強(qiáng)纖維股供應(yīng)步驟
[0114]在增強(qiáng)纖維股供應(yīng)步驟中，從布置在紗架部上的多個(gè)增強(qiáng)纖維纏繞的紗線(xiàn)體抽取各個(gè)的增強(qiáng)纖維紗線(xiàn)，并供應(yīng)由拉出并排列整齊的單獨(dú)紗線(xiàn)或多個(gè)單纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維股。在這里，股寬度優(yōu)選地為IOmm至50mm (特別是20mm至30mm)。當(dāng)將要供應(yīng)的增強(qiáng)纖維股的寬度窄時(shí)，如果需要，可以在股供應(yīng)步驟中將寬度加寬至預(yù)定寬度，使得可以供應(yīng)薄且加寬的股。加寬寬度的操作可以通過(guò)例如使股與用于加寬的輥或棒發(fā)生接觸來(lái)進(jìn)行。[0115](II)股分條步驟
[0116]在股分條步驟中，將供應(yīng)的增強(qiáng)纖維股優(yōu)選地平行于股長(zhǎng)度方向(即沿著纖維軸方向)連續(xù)地分條，以獲得多個(gè)股寬度為0.05mm至5mm,優(yōu)選地為0.1mm至1.0mm的細(xì)股。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)從前一步驟連續(xù)傳送的加寬股，可以通過(guò)使用具有與纖維軸方向平行的刀片的豎直分條機(jī)在豎直方向上連續(xù)切割，或者可以通過(guò)在加寬股的傳送路徑中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)分條引導(dǎo)器，分成多個(gè)股。在這一步驟中，可以在流水線(xiàn)上設(shè)置用于加寬的引導(dǎo)器或棒，使得增強(qiáng)纖維可以在加寬的同時(shí)被分條。
[0117](III)增強(qiáng)纖維切割步驟
[0118]然后，在增強(qiáng)纖維切割步驟中，將未分條的股或如上所述進(jìn)行分條的具有窄的寬度的增強(qiáng)纖維股切割成5_至100_的平均纖維長(zhǎng)度。同時(shí)，可以通過(guò)使用例如游標(biāo)卡尺將隨機(jī)抽取的100根纖維的纖維長(zhǎng)度測(cè)量至Imm的單位并獲得其平均值，來(lái)確定這里指稱(chēng)的“平均纖維長(zhǎng)度”。一般來(lái)說(shuō)，平均纖維長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于通過(guò)切割機(jī)的股的切割間隔。
[0119]用于將增強(qiáng)纖維切割至5_至100_的平均纖維長(zhǎng)度的裝置，優(yōu)選地是旋轉(zhuǎn)切割機(jī)。特別優(yōu)選的是裝備有具有特定角度的螺旋刀的旋轉(zhuǎn)切割機(jī)。用于連續(xù)切割增強(qiáng)纖維的刀角度，可以從所使用的增強(qiáng)纖維的寬度或切割纖維的平均纖維長(zhǎng)度，根據(jù)幾何學(xué)計(jì)算，并且其關(guān)系優(yōu)選地滿(mǎn)足下列條件。
[0120]增強(qiáng)纖維平均纖維長(zhǎng)度(刀片間距)=增強(qiáng)纖維股寬度Xtan(9O_0)(在這里，Θ表示由刀片的布置方向與圓周方向形成的角。)
[0121]例如，當(dāng)使用具有與纖維軸方向交叉的刀和平行于纖維軸方向的刀的切割機(jī)時(shí)，纖維束可以在豎直方向上分條，同時(shí)被切割成特定纖維長(zhǎng)度。當(dāng)使用這樣的切割機(jī)時(shí)，股分條步驟(II)和增強(qiáng)纖維切割(III)可以同時(shí)進(jìn)行。
[0122](IV)增強(qiáng)纖維的開(kāi)纖步驟
[0123]在增強(qiáng)纖維的開(kāi)纖步驟中，向切割成預(yù)定纖維長(zhǎng)度的增強(qiáng)纖維的股(在后文中可以被稱(chēng)為“股段”)噴射氣體，使得股段被打開(kāi)以分離具有所需大小(纖維束數(shù)量)的纖維束。
[0124]具體來(lái)說(shuō)，在增強(qiáng)纖維的開(kāi)纖步驟(IV)中，將股段導(dǎo)入到通路中，并向通過(guò)所述通路的股段噴射氣體例如空氣，使得股段被分離成所需束大小并同時(shí)在氣體中鋪展?？梢酝ㄟ^(guò)例如噴射氣體的壓力來(lái)適當(dāng)?shù)乜刂崎_(kāi)纖程度。
[0125]作為優(yōu)選的示例性實(shí)施方式，例如，存在著通過(guò)在通路的中間或前端設(shè)置空氣噴嘴，并從壓縮空氣噴射孔以5m/sec至500m/sec的風(fēng)速向股段直接噴射空氣，以適合地打開(kāi)增強(qiáng)纖維的方法。具體來(lái)說(shuō)，可以存在使用空氣噴嘴的方法，在所述方法中，在增強(qiáng)纖維段經(jīng)過(guò)的通路中設(shè)置直徑約為Imm的多個(gè)孔，并從外部施加約0.2MPa至0.SMPa的壓力，使得壓縮空氣從孔直接噴射到股段。
[0126]在增強(qiáng)纖維的開(kāi)纖步驟中，構(gòu)成股段的所有纖維并非被打開(kāi)成彼此分開(kāi)并完全分離直至單纖維形式的程度。一些纖維被打開(kāi)成單纖維形式或幾乎單纖維形式，但是許多纖維需要被調(diào)整成使得它們構(gòu)成預(yù)定數(shù)量以上的單纖維成束的纖維束。也就是說(shuō)，開(kāi)纖程度需要滿(mǎn)足具有臨界單纖維數(shù)以上增強(qiáng)纖維的增強(qiáng)纖維束(A)的存在量和增強(qiáng)纖維束(A)中纖維平均數(shù)量(N)，其中所述臨界單纖維數(shù)由式(I)定義。
[0127](V)無(wú)序氈形成步驟
[0128]在無(wú)序氈形成步驟中，將切割并且開(kāi)纖的增強(qiáng)纖維在空氣中鋪展，并同時(shí)供應(yīng)粉末或短纖維形式的熱塑性樹(shù)脂(在后文中，它們一般被稱(chēng)為“熱塑性樹(shù)脂顆粒等”)，使得增強(qiáng)纖維與熱塑性樹(shù)脂顆粒等一起，可以噴撒在設(shè)置在開(kāi)纖裝置下方的可透氣支撐物上，因此增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂顆粒等在支撐物上混合，并沉積/固定至預(yù)定厚度以形成無(wú)序氈。
[0129]在無(wú)序氈形成步驟中，熱塑性樹(shù)脂顆粒等優(yōu)選地以與利用空氣打開(kāi)的增強(qiáng)纖維的通路分開(kāi)的通路供應(yīng)，并且它們被立即朝向可透氣支撐物噴撒，然后在可透氣支撐物上以?xún)烧叽笾卤舜司鶆蚧旌系臓顟B(tài)沉積成氈的形狀，并將其固定在這樣的狀態(tài)下。在這種情形中，當(dāng)可透氣支撐物由網(wǎng)狀物形成的傳送帶構(gòu)成，并且在傳送帶以一個(gè)方向連續(xù)移動(dòng)的同時(shí)在傳送帶上進(jìn)行沉積時(shí)，無(wú)序氈可以連續(xù)地形成。此外，通過(guò)將支撐物在前后左右方向上移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)均勻的沉積。
[0130]在無(wú)序氈形成步驟中，增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂顆粒等優(yōu)選地被噴撒成二維隨機(jī)取向。為了將開(kāi)纖的增強(qiáng)纖維噴撒成二維取向，優(yōu)選地使用例如向下游一側(cè)擴(kuò)張的圓錐形狀的錐形管。在錐形管中，由于向增強(qiáng)纖維噴射的氣體擴(kuò)散并且在管內(nèi)的流速降低，因此向增強(qiáng)纖維施加旋轉(zhuǎn)力。通過(guò)使用這種文丘里效應(yīng)，可以將開(kāi)纖的增強(qiáng)纖維與熱塑性樹(shù)脂顆粒等一起均勻地噴撒，而沒(méi)有不均勻性。此外，對(duì)于后面描述的固定步驟來(lái)說(shuō)，理想的是將開(kāi)纖的增強(qiáng)纖維噴撒在其下側(cè)處具有抽吸裝置的可移動(dòng)透氣支撐物(例如網(wǎng)狀物傳送帶)上，并以無(wú)序氈形式沉積。
[0131]在無(wú)序氈形成步驟中，熱塑性樹(shù)脂的供應(yīng)量?jī)?yōu)選地為相對(duì)于100質(zhì)量份的增強(qiáng)纖維50至1，000質(zhì)量份，更優(yōu)選地為相對(duì)于100質(zhì)量份的增強(qiáng)纖維50至500質(zhì)量份，更優(yōu)選地為60至300質(zhì)量份。
[0132]無(wú)序氈形成步驟包括固定增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的步驟。固定步驟是對(duì)沉積的增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂顆粒等進(jìn)行固定的步驟。例如，存在著通過(guò)從可透氣支撐物的底側(cè)抽吸空氣來(lái)固定增強(qiáng)纖維的方法。與增強(qiáng)纖維一起噴撒的熱塑性樹(shù)脂，在熱塑性樹(shù)脂采取纖維形式的情形中可以通過(guò)空氣抽吸來(lái)固定，或者甚至在熱塑性樹(shù)脂采取顆粒形式的情形中也可以與增強(qiáng)纖維一起被固定。
[0133]通過(guò)以這種方式從沉積表面的底側(cè)進(jìn)行抽吸，可以獲得具有高度二維取向的氈。在通過(guò)這種方式獲得的無(wú)序氈中，熱塑性樹(shù)脂顆粒等均勻地存在于構(gòu)成無(wú)序氈的增強(qiáng)纖維的間隙處或附近。因此，在后面描述的加熱、浸潰和加壓步驟中，樹(shù)脂的移動(dòng)距離短，并且能夠在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行樹(shù)脂的浸潰。
[0134]同時(shí)，當(dāng)熱塑性樹(shù)脂顆粒等由于構(gòu)成可透氣支撐物的片或網(wǎng)狀物的開(kāi)口大而部分地穿過(guò)支撐物并且沒(méi)有沉積時(shí)，可以在支撐物表面上設(shè)置例如無(wú)紡布，并且可以將增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂顆粒等噴撒在無(wú)紡布上進(jìn)行固定。
[0135]在將增強(qiáng)纖維股切割成預(yù)定長(zhǎng)度后，可以將通過(guò)切割分離成單纖維形式的股段和增強(qiáng)纖維供應(yīng)到用于抽吸傳送的傳送通路，并且可以從設(shè)置在傳送通路的中間或前端的空氣噴嘴向增強(qiáng)纖維噴射空氣，使得可以將切割的股段分離并打開(kāi)成具有所需大小(厚度)的增強(qiáng)纖維束，并在同時(shí)，可以將增強(qiáng)纖維與熱塑性樹(shù)脂顆粒等一起噴撒到以預(yù)定方向連續(xù)或間歇移動(dòng)的可透氣支撐物(在后文中可以被稱(chēng)為“固定網(wǎng)”)的表面，并沉積和固定以形成無(wú)序租。
[0136]如上所述，由于增強(qiáng)纖維和粉末和/或纖維形式的熱塑性樹(shù)脂以均勻混合的狀態(tài)存在于無(wú)序氈中，因此不必使纖維和樹(shù)脂在模具內(nèi)大規(guī)模流動(dòng)。因此，存在著可以容易地進(jìn)行熱塑性樹(shù)脂的浸潰的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)果，在獲得的成形制品中，可以維持無(wú)序氈中增強(qiáng)纖維的各向同性。
[0137]( V’)無(wú)序氈形成步驟(第二實(shí)例)
[0138]作為另一種無(wú)序氈形成步驟，獲得由增強(qiáng)纖維構(gòu)成的無(wú)序氈的方法以與無(wú)序氈形成步驟(V)中相同的方式進(jìn)行，區(qū)別在于不包含基質(zhì)樹(shù)脂，而是將熱塑性樹(shù)脂以熔融狀態(tài)供應(yīng)到無(wú)序氈，以形成包含增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的無(wú)序氈。在這樣的方法中，例如，可以將從增強(qiáng)纖維的開(kāi)纖步驟(VI)獲得的開(kāi)纖的增強(qiáng)纖維股沉積成氈的形式，并在同時(shí)，將處于熔融狀態(tài)的熱塑性樹(shù)脂作為薄膜狀的熔融體從設(shè)置在上面的模具排出，然后可以將熱塑性樹(shù)脂供應(yīng)到沉積的氈，以用熱塑性樹(shù)脂浸潰氈的幾乎整個(gè)表面。
[0139]在這種方法中，將增強(qiáng)纖維股沉積成氈形式的優(yōu)選方法與上面(V)中描述的相同。熱塑性樹(shù)脂的供應(yīng)量也與上面(V)中的相同，但優(yōu)選地調(diào)整從模具擠出的處于熔融狀態(tài)的熱塑性樹(shù)脂的量，具體地，在從模具以薄膜形式供應(yīng)的情況下，控制薄膜的厚度、擠出速率
坐寸O
[0140][預(yù)浸坯料制備步驟]
[0141]在本發(fā)明的預(yù)浸坯料制備步驟中，將無(wú)序氈在無(wú)序氈中包含的熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情形中加熱至熔點(diǎn)以上并低于熱分解溫度的溫度，或者在熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情形中加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上并低于熱分解溫度的溫度，并用熱塑性樹(shù)脂進(jìn)行浸潰以獲得預(yù)浸坯料。同時(shí)，可以將熱塑性樹(shù)脂部分熔化以進(jìn)行焊接。
[0142][預(yù)浸坯料]
[0143](預(yù)浸坯料中增強(qiáng)纖維的形式)
[0144]預(yù)浸坯料中增強(qiáng)纖維的形式維持在與無(wú)序氈中的增強(qiáng)纖維相同的狀態(tài)下。也就是說(shuō)，預(yù)浸坯料中的增強(qiáng)纖維維持與無(wú)序氈中的增強(qiáng)纖維相同的平均纖維長(zhǎng)度、各向同性或開(kāi)纖程度，并因此可以與無(wú)序氈中所描述的相同。
[0145](厚度)
[0146]預(yù)浸坯料的厚度可以為將要獲得的成形制品的厚度的I至10倍，優(yōu)選地為I至5倍。對(duì)厚度沒(méi)有限制，但優(yōu)選地為0.1mm以上。上限高達(dá)允許預(yù)浸坯料當(dāng)布置在模具中時(shí)可以被模制的范圍，并且上限大致為約30mm。
[0147](空隙率)
[0148]為了在模制預(yù)浸坯料時(shí)盡可能降低樹(shù)脂浸潰的失敗，預(yù)浸坯料的空隙率優(yōu)選地為0%至30%?？梢酝ㄟ^(guò)用光學(xué)顯微鏡觀察預(yù)浸坯料的截面，并用空隙的存在面積除以觀察的基底材料的截面積，來(lái)計(jì)算預(yù)浸坯料的空隙率。在本發(fā)明中，對(duì)每個(gè)預(yù)浸坯料進(jìn)行n=5次觀察，并將平均值設(shè)為空隙率。
[0149][預(yù)浸坯料布置步驟]
[0150]在預(yù)浸坯料布置步驟中，將獲得的預(yù)浸坯料在熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情形中維持在或重新加熱到熔點(diǎn)以上并低于熱分解溫度的溫度，或者在熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情形中維持在或重新加熱到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上并低于熱分解溫度的溫度。將處于所述溫度下的預(yù)浸坯料布置在模具中，所述模具在熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情形中被控制在低于熔點(diǎn)的溫度，或者在熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情形中被控制在低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。[0151 ] 在這里，可以在將K-型熱電偶附接到預(yù)浸坯料表面上之后，通過(guò)設(shè)置在加熱爐外部的測(cè)量?jī)x器來(lái)測(cè)量預(yù)浸坯料的溫度。布置在模具中的預(yù)浸坯料，可以當(dāng)它在預(yù)浸坯料制備步驟中用熱塑性樹(shù)脂浸潰后不經(jīng)冷卻時(shí)而原樣使用，或者可以在使用熱塑性樹(shù)脂浸潰后通過(guò)固化步驟以及隨后的重新加熱步驟來(lái)獲得。
[0152](布置數(shù)量和狀態(tài))
[0153]如圖1中所示，在預(yù)浸坯料布置步驟中，例如將I個(gè)預(yù)浸坯料或2至10個(gè)重疊的預(yù)浸坯料布置在模具腔中。當(dāng)它們彼此重疊時(shí)，取決于待獲得的成形制品，預(yù)浸坯料可以彼此部分或完全地重疊。
[0154]在布置時(shí)，優(yōu)選地使預(yù)浸坯料末端的所有表面都不與模具末端發(fā)生接觸。當(dāng)布置多個(gè)預(yù)浸坯料時(shí)，預(yù)浸坯料不必具有相同形狀，但是要求彼此部分或完全重疊。例如，可以將它們布置在模具中，同時(shí)使預(yù)浸坯料的末端重疊。當(dāng)對(duì)大尺寸和復(fù)雜形狀的成形制品進(jìn)行模制時(shí)，重疊布置變成有效的手段。重疊可以使邊角料被有效利用。
[0155]對(duì)重疊基材(預(yù)浸坯料)的尺寸沒(méi)有特別限制，但是可以根據(jù)所需成形制品的形狀或尺寸適當(dāng)?shù)厥褂盟璧某叽?，并且?yōu)選地使用Icm2至30，OOOcm2的尺寸。對(duì)重疊程度也沒(méi)有特別限制，并且可以根據(jù)基材(預(yù)浸坯料)的尺寸適合地設(shè)置。
[0156]用于重疊基材的重疊邊緣優(yōu)選地為Imm至100mm,更優(yōu)選地為5mm至50mm。在基材(預(yù)浸坯料)末端的重疊布置上，可以重復(fù)地層疊其他基材(預(yù)浸坯料)末端的重疊布置一次以上。此時(shí)，層的數(shù)量?jī)?yōu)選地為2至100。圖9示出了基材(預(yù)浸坯料)末端被布置成重疊的情形的實(shí)例。
[0157](模具)
[0158]在本發(fā)明的制造方法中使用的模具優(yōu)選地為可密封的模具，特別是在模具關(guān)閉時(shí)的狀態(tài)下核心側(cè)與空腔側(cè)之間的間隙非常小的模具。本發(fā)明是使預(yù)浸坯料(基材)在密封模具內(nèi)流動(dòng)的同時(shí)通過(guò)壓力模制而獲得成形制品的方法。根據(jù)本發(fā)明，可以獲得其中增強(qiáng)纖維的各向同性一直維持到獲得的成形制品的末端的成形制品。
[0159]在這里，所使用的模具的間隙范圍被設(shè)定成使得末端間隙優(yōu)選地為0.0lmm至
0.1mm,更優(yōu)選地為0.03mm至0.05_。
[0160]圖8示出在本發(fā)明中使用的模具末端的結(jié)構(gòu)的解釋性視圖。對(duì)末端的拔模角度沒(méi)有特別限制，但是優(yōu)選地為0°至10°，進(jìn)一步更優(yōu)選地為1°至5°。當(dāng)末端的拔模角度為I。以上時(shí)，在模制后取出成形制品時(shí)進(jìn)行脫模是容易的。此外，當(dāng)末端的拔模角度為5°以下時(shí)，可以通過(guò)適合的密封進(jìn)行壓力模制。此外，5°以下的拔模角能夠有效地抑制成形制品的尺寸不必要地增加。
[0161]此外，優(yōu)選地，核心側(cè)和空腔側(cè)的末端被形成為鋒利的結(jié)構(gòu)，并且可以在模制的同時(shí)裁切。在這種情形中，即使出現(xiàn)邊角料，它們也可以在模制的同時(shí)被裁切。
[0162]模具的表面可以根據(jù)待獲得的成形制品的表面外觀進(jìn)行拋光。當(dāng)成形制品需要光滑的表面性質(zhì)時(shí)，優(yōu)選地以#400以上進(jìn)行拋光。
[0163](模具溫度)
[0164]模具的溫度，在熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情形中優(yōu)選地不低于熔點(diǎn)-200°C并且不高于熔點(diǎn)-10°C，或者在熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情形中優(yōu)選地不低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-200°c并且不高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-1o°c。[0165](裝料比)
[0166]在預(yù)浸坯料布置步驟中，需要將無(wú)序氈布置在模具中，使得由式(3 )表示的裝料比為50%至100%。在本發(fā)明中，當(dāng)裝料比被設(shè)定為50%以上并且100%以下時(shí)，可以以高生產(chǎn)率制造輕量成形制品，而沒(méi)有用于裁切的材料損失或勞動(dòng)力浪費(fèi)，在所述成形制品中可以確保包括在平面內(nèi)大致二維取向的增強(qiáng)纖維的層。
[0167]裝料比(％) =100 X [基材面積(mm2)/模具腔投影面積(mm2)] (3)
[0168](在式(3)中，基材面積表示所有被布置的預(yù)浸坯料在拔模方向上的投影面積，并且模具腔投影面積表示在拔模方向上的投影面積。)
[0169]在裝料比低于50%的情形中，可以獲得沒(méi)有開(kāi)裂或裂紋并且沒(méi)有翹曲的成形制品，在所述成形制品中纖維填充到模具的末端，但是在水平部分上不能確保大致二維隨機(jī)取向的層的區(qū)域增加。因此，存在著物性表征率(develop rate of physical properties)或表面外觀降級(jí)的趨勢(shì)。
[0170]同時(shí)，在裝料比大于100%并且模具具有開(kāi)放腔結(jié)構(gòu)的情形中，可以獲得纖維填充到模具末端的成形制品。然而，在模制具有復(fù)雜形狀的制品時(shí)，由于材料的擠壓或牽拉造成厚度波動(dòng)，特別是末端表面趨于變薄，因此控制困難。在具有厚度偏差的形狀的制品中，控制更加困難。此外，在成形制品的末端出現(xiàn)毛刺，這需要在后處理時(shí)通過(guò)機(jī)械加工進(jìn)行裁切。這不僅使步驟復(fù)雜化，而且引起材料損失。
[0171]在裝料比大于100%并且模具具有封閉腔結(jié)構(gòu)的情形中，可以獲得沒(méi)有開(kāi)裂或裂紋、具有良好表面外觀、沒(méi)有翹曲并大致各向同性的成形制品，在所述成形制品中纖維填充到模具末端，但是需要裁切模具末端處制品的末端表面部分。此外，當(dāng)制品形狀復(fù)雜時(shí)，在模制時(shí)模具的末端可能首先與預(yù)浸坯料發(fā)生接觸，并因此抑制了在模具中的推進(jìn)。這使控制制品的厚度變得困難。
[0172]如上所述，可以根據(jù)所需成形制品的厚度適當(dāng)?shù)剡x擇預(yù)浸坯料的厚度。然而，當(dāng)模具中基材(預(yù)浸坯料)的裝料比為50%以上并且80%以下時(shí)，為了適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行流動(dòng)，預(yù)浸坯料的厚度或?qū)盈B的預(yù)浸坯料的總厚度優(yōu)選地為1.0mm以上。
[0173](總面積裝料比)
[0174]當(dāng)所需成形制品采取三維形狀時(shí)，優(yōu)選地將無(wú)序氈布置在模具中，使得由式(4)表示的總面積裝料比為30%至100%。
[0175]總面積裝料比(％) =IOOX [總基材面積(mm2) /總模具腔面積(mm2) ] (4)
[0176](在式(4)中，總基材面積表示通過(guò)從所有水平鋪展的預(yù)浸坯料的投影面積中減去層疊或重疊部分的面積而獲得的面積，總模具腔面積表示模具腔表面的總面積。)
[0177]三維成型模具的具體實(shí)例的頂視圖和側(cè)視圖，示出在圖2中。在圖中，由斜線(xiàn)部分
(4)指示的各個(gè)模具腔表面的總面積表示總模具腔面積。同時(shí)，當(dāng)成形制品被形成為平面形狀例如平板形狀時(shí)，總面積裝料比與“裝料比”具有相同的值。
[0178][模制步驟]
[0179]在模制步驟中，在模具內(nèi)對(duì)布置的預(yù)浸坯料進(jìn)行加壓，并且同時(shí)，在熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情形中在低于熔點(diǎn)的溫度下，或者在熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情形中在低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下完成模制，以獲得成形制品。也就是說(shuō)通過(guò)執(zhí)行所謂的冷壓，來(lái)制造成形制品。[0180]具體來(lái)說(shuō)，將預(yù)浸坯料冷卻，并在執(zhí)行合模并加壓至目標(biāo)壓力的同時(shí)對(duì)預(yù)浸坯料在模具內(nèi)進(jìn)行壓力模制，以完成模制。也就是說(shuō)，在進(jìn)行熱交換的同時(shí)對(duì)預(yù)浸坯料加壓來(lái)對(duì)其進(jìn)行模制，將預(yù)浸坯料在熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情形中冷卻至低于熔點(diǎn)的溫度，或者在熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情形中冷卻至低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。然后，將模具打開(kāi)以獲得成形制品。對(duì)于模具的冷卻方法沒(méi)有特別限制，但是可以通過(guò)例如使冷卻介質(zhì)在模具內(nèi)的溫度控制線(xiàn)路中流動(dòng)的方法來(lái)適當(dāng)?shù)乩鋮s模具。
[0181](時(shí)間和壓力)
[0182]在模制步驟中，用于達(dá)到目標(biāo)壓力的時(shí)間優(yōu)選地為I秒至10秒。目標(biāo)壓力優(yōu)選地為3MPa至lOOMPa，更優(yōu)選地為5MPa至40MPa。
[0183]實(shí)施例
[0184]后文中，將參考實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地描述，但是不發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
[0185](I)無(wú)序氈中增強(qiáng)纖維束(A)的分析
[0186]獲得氈中增強(qiáng)纖維束(A)相對(duì)于增強(qiáng)纖維的總量的比率的方法如下。
[0187]將無(wú)序氈切割成約IOOmmXlOOmm的尺寸，并測(cè)量厚度(Ta)和重量(Wa)。
[0188]用鑷子將纖維束從切割的氈中全部抽出，并將纖維束按照厚度進(jìn)行分類(lèi)。在本實(shí)施例中，使用每約0.2mm的 厚度單位進(jìn)行分類(lèi)。
[0189]在每次分類(lèi)中，測(cè)量并記錄所有纖維束的長(zhǎng)度(Li)和重量(Wi)以及纖維束的數(shù)量(I)。一些小得無(wú)法用鑷子抽出的纖維束，最后作為整體稱(chēng)重(Wk)。對(duì)于重量測(cè)量來(lái)說(shuō)，使用能夠測(cè)量至l/1000g的天平。特別是，當(dāng)增強(qiáng)纖維是碳纖維時(shí)，或者當(dāng)平均纖維長(zhǎng)度短時(shí)，由于其纖維束的重量輕，測(cè)量變得困難。在這樣的情形中，將多個(gè)分類(lèi)的纖維束作為整體稱(chēng)重。
[0190]在測(cè)量后進(jìn)行下列計(jì)算。通過(guò)下列公式，由所使用的增強(qiáng)纖維的細(xì)度(F)獲得每個(gè)纖維束中的纖維數(shù)量(Ni )。
[0191]纖維數(shù)量(Ni)=Wi/ (LiXF)
[0192]增強(qiáng)纖維束(A)中纖維平均數(shù)量(N)通過(guò)下式獲得。
[0193]Ν=ΣΝ?/Ι
[0194]每個(gè)增強(qiáng)纖維束的體積(Vi)以及增強(qiáng)纖維束(A)相對(duì)于全部增強(qiáng)纖維的比率(VR)，使用所使用的增強(qiáng)纖維的比重(P )，通過(guò)下列公式來(lái)獲得:
[0195]Vi=Wi/P
[0196]VR=XVi/VaX100
[0197]在這里，Va表示切割的氈的體積，并且Va=IOOX 100 X Ta。
[0198](2)成形制品中增強(qiáng)纖維束(A)的含量
[0199]成形制品中增強(qiáng)纖維束(A)的含量，在500°C烘箱中處理約I小時(shí)以除去樹(shù)脂后，以與無(wú)序氈中相同的方式進(jìn)行測(cè)量。
[0200](3)成形制品中纖維的取向(纖維的各向同性)
[0201]在成形制品模制后，在成形制品的任意方向和與其垂直的方向上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)以測(cè)量拉伸模量。在拉伸模量的測(cè)量值中，計(jì)算用較大值除以較小值獲得的比率(Εδ )，以確定纖維的取向程度。當(dāng)拉伸模量的比率接近I時(shí)，材料的各向同性出色。[0202](4)成形制品和無(wú)序氈中包含的增強(qiáng)纖維的平均纖維長(zhǎng)度(La)
[0203]通過(guò)使用小型放大鏡將隨機(jī)抽取的100根增強(qiáng)纖維的長(zhǎng)度測(cè)量并記錄至Imm的單位，來(lái)獲得無(wú)序氈中包含的增強(qiáng)纖維的平均纖維長(zhǎng)度(La)。由增強(qiáng)纖維的所有測(cè)量的長(zhǎng)度(Li),通過(guò)下式獲得平均纖維長(zhǎng)度(La)。
[0204]通過(guò)在500°C烘箱中處理約I小時(shí)以除去樹(shù)脂后，使用小型放大鏡將隨機(jī)抽取的100根增強(qiáng)纖維的長(zhǎng)度測(cè)量并記錄至Imm的單位，來(lái)獲得成形制品中包含的增強(qiáng)纖維的平均纖維長(zhǎng)度(La)。由增強(qiáng)纖維的所有測(cè)量的長(zhǎng)度(Li)，通過(guò)下式獲得平均纖維長(zhǎng)度(La)。
[0205]平均纖維長(zhǎng)度(La) =SLi/100
[0206]( 5 )成形制品的外觀
[0207]成形制品的外觀通過(guò)目測(cè)觀察、光學(xué)顯微鏡和手觸摸來(lái)評(píng)價(jià)，并根據(jù)下面的評(píng)價(jià)判據(jù)，對(duì)增強(qiáng)纖維未被樹(shù)脂充分浸潰的(干燥)部分、皺折和裂紋進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0208]O (良好):沒(méi)有發(fā)現(xiàn)外觀的特別缺陷
[0209]Δ (有缺陷):發(fā)現(xiàn)輕微干燥部分或皺折
[0210]X (有嚴(yán)重缺陷):發(fā)現(xiàn)許多干燥部分或皺折，或證實(shí)有裂紋。
[0211](6)成形制品的翹曲
[0212]通過(guò)目測(cè)觀察和手觸摸，根據(jù)下述評(píng)價(jià)判據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)成形制品的翹曲。
[0213]〇(良好):沒(méi)有發(fā)現(xiàn)翹曲
[0214]Λ (有缺陷):觀察到輕微翹曲
[0215]X (有嚴(yán)重缺陷):顯著翹曲
[0216](7)可模制性
[0217]根據(jù)下述評(píng)價(jià)判據(jù)，通過(guò)觀察成形制品的形狀來(lái)評(píng)價(jià)可成型性。
[0218]〇(良好):纖維增強(qiáng)復(fù)合材料填充至末端，并且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)缺陷
[0219]Λ (有缺陷):局部發(fā)現(xiàn)缺陷或缺點(diǎn)
[0220]X (有嚴(yán)重缺陷):許多缺陷或缺點(diǎn)[0221 ] (8)成形制品的厚度波動(dòng)
[0222]使用千分尺測(cè)量整個(gè)獲得的成形制品的10個(gè)位置的厚度，以獲得厚度的(算術(shù))平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。使用測(cè)量到的10個(gè)位置的厚度值中的最小值和最大值以及厚度的平均值，來(lái)計(jì)算分別由下式(6)和(7)定義的“最小厚度值波動(dòng)”和“最大厚度值波動(dòng)”，然后確定成形制品的厚度波動(dòng)滿(mǎn)足平均值±10%的范圍。
[0223]最小厚度值波動(dòng)(％)
[0224]=IOOX [(最小厚度值-平均厚度值)/平均厚度值](6)
[0225]最大厚度值波動(dòng)(％)
[0226]=IOOX [(最大厚度值-平均厚度值)/平均厚度值](7)
[0227](9)預(yù)浸坯料的空隙率
[0228]通過(guò)使用光學(xué)顯微鏡觀察樣品的截面，并用存在空隙的面積除以用于觀察的樣品的截面積，來(lái)計(jì)算預(yù)浸坯料的空隙率。每個(gè)樣本進(jìn)行η=5次觀察，并將平均值設(shè)為樣本的空隙率。
[0229]<實(shí)施例1>
[0230][無(wú)序氈的制造][0231]使用由TOHO TENAX C0.，Ltd制造的碳纖維“Tenax”(注冊(cè)商標(biāo))STS40-24KS (平均纖維直徑為7 μ m，纖維寬度為10mm，抗張強(qiáng)度為4，OOOMPa)作為增強(qiáng)纖維。在開(kāi)纖的同時(shí)將碳纖維切割成20mm的長(zhǎng)度，然后以300g/min的碳纖維供應(yīng)量導(dǎo)入到錐形管中。在錐形管內(nèi)，以450m/sec的風(fēng)速向碳纖維噴射空氣以使纖維束被部分開(kāi)纖，并且將部分開(kāi)纖的纖維束噴撒在能夠在XY方向上移動(dòng)的臺(tái)子上，所述臺(tái)子設(shè)置在錐形管的出口下方，并在同時(shí)通過(guò)吹風(fēng)機(jī)從臺(tái)子底下進(jìn)行抽吸。
[0232]將作為基質(zhì)樹(shù)脂的聚酰胺6樹(shù)脂(A1030,由Unitika Limited制造)以360g/min的速率供應(yīng)到錐形管中，并與碳纖維同時(shí)進(jìn)行噴撒，以獲得厚度為7.5mm的無(wú)序氈，在所述無(wú)序氈中平均纖維長(zhǎng)度為20mm的碳纖維與PA6混合。
[0233]在獲得的無(wú)序氈中，增強(qiáng)纖維的單位面積纖維重量為370g/m2。在獲得的無(wú)序氈中，當(dāng)研究增強(qiáng)纖維束(A)的比率與纖維平均數(shù)量(N)時(shí)，由式(I)定義的臨界單纖維數(shù)為86，無(wú)序氈中增強(qiáng)纖維束(A)相對(duì)于纖維總量的比率為35Vol%，并且增強(qiáng)纖維束(A)中纖維平均數(shù)量(N)為240。無(wú)序氈的制造條件和測(cè)量/評(píng)價(jià)結(jié)果顯示在表1中。
[0234]表1
[0235]
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成的成形制品的方法，該方法包括: 1)獲得預(yù)浸坯料的預(yù)浸坯料制備步驟，在該預(yù)浸坯料制備步驟中，將包含平均纖維長(zhǎng)度為5mm至IOOmm的增強(qiáng)纖維和熱塑性樹(shù)脂的無(wú)序氈，在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下加熱至熔點(diǎn)以上并低于熱分解溫度的溫度，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上并低于熱分解溫度的溫度，以便用所述熱塑性樹(shù)脂浸潰所述無(wú)序租； 2)預(yù)浸坯料布置步驟，在該預(yù)浸坯料布置步驟中，將所述預(yù)浸坯料布置在模具中，使得由式(3)表示的裝料比為50%以上并且100%以下，將所述預(yù)浸坯料在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下設(shè)定在所述熔點(diǎn)以上并低于所述熱分解溫度的所述溫度，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下設(shè)定在所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上并低于所述熱分解溫度的所述溫度，所述模具在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下被控制在低于所述熔點(diǎn)溫度的溫度，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下被控制在低于所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度；以及 3)模制步驟，在該模制步驟中，在所述模具中對(duì)所述預(yù)浸坯料加壓，并且同時(shí)，在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下在低于所述熔點(diǎn)的溫度下，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下在低于所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下，完成所述模制，以獲得所述成形制品， 其中，所述無(wú)序氈包含以25g/m2至10000g/m2的單位面積纖維重量大致二維隨機(jī)取向的所述增強(qiáng)纖維， 所包含的由臨界單纖維數(shù)以上的所述增強(qiáng)纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維束(A)的量，相對(duì)于所述無(wú)序氈中所述增強(qiáng)纖維的總量為20Vol%以上并低于99Vol%，所述臨界單纖維數(shù)由式(I)定義，并且 所述增強(qiáng)纖維束(A)中的所述增強(qiáng)纖維的平均數(shù)量(N)滿(mǎn)足式(2): 臨界單纖維數(shù)=600/D (I)`
0.7X104/D2〈N〈1X105/D2 (2) 其中，在式(I)和式(2 )中，D表示單增強(qiáng)纖維的平均纖維直徑(μ m)， 裝料比(％) =IOOX [基材面積(mm2) /模具腔投影面積(mm2) ] (3) 其中，在式(3)中，基材面積表示所有所述布置的預(yù)浸坯料在拔模方向上的投影面積，并且 模具腔投影面積表示在所述拔模方向上的投影面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其中，相對(duì)于100質(zhì)量份的所述增強(qiáng)纖維，所述無(wú)序氈中的所述熱塑性樹(shù)脂的含量為50質(zhì)量份至1，000質(zhì)量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法， 其中，在所述預(yù)浸坯料布置步驟中，將所述模具的溫度在所述熱塑性樹(shù)脂為結(jié)晶體的情況下控制到所述熔點(diǎn)-200°C以上并且所述熔點(diǎn)-10°C以下的溫度，或者在所述熱塑性樹(shù)脂為無(wú)定形的情況下控制到所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-200°C以上并且所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-10°C以下的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法， 其中，在所述預(yù)浸坯料布置步驟中，將所述預(yù)浸坯料布置成使得由式(4 )表示的總面積裝料比為30%至100%:總面積裝料比(％) =100 X [總基材面積(mm2) /總模具腔面積(mm2) ] (4) 其中，在式(4)中，總基材面積表示從所有水平展開(kāi)的所述預(yù)浸坯料的投影面積中減去層疊或重疊部分的面積而獲得的面積，并且總模具腔面積表示模具腔表面的總面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法， 其中，在所述預(yù)浸坯料布置步驟中，將多個(gè)所述預(yù)浸坯料的末端重疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述增強(qiáng)纖維的所述平均纖維長(zhǎng)度為IOmm至30mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述模具具有0.01mm至0.1mm的末端間隙，并且 所述模具能夠被密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述預(yù)浸坯料的空隙率為0%至30%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的方法， 其中在模制所述預(yù)浸坯料時(shí)，用于對(duì)所述預(yù)浸坯料加壓的壓力為3MPa至lOOMPa。
10.一種成形制品，該成形制品通過(guò)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)的方法來(lái)獲得， 其中，在任意方向和與其垂直方向上的拉伸模量中，用較大拉伸模量除以較小拉伸模量獲得的比率(Ε δ )為1.0至1.3。
【文檔編號(hào)】B29C70/12GK103582556SQ201280026560
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月31日
【發(fā)明者】谷口路治, 荒川源臣, 長(zhǎng)倉(cāng)裕規(guī), 新井司, 小畑昭彥 申請(qǐng)人:帝人株式會(huì)社