[发明专利]纤维增强复合材料成型品及其制造方法

说明书

本发明提供一种纤维增强复合材料成型品，其是具有厚度10mm以上的厚壁部的纤维增强复合材料成型品，上述厚壁部具有：由包含增强纤维和环氧树脂的复合材料(A)的固化物形成的内层、以及由包含增强纤维和乙烯基酯树脂的复合材料(B)的固化物形成的表层。

技术领域

本发明涉及具有厚壁部的纤维增强复合材料成型品及其制造方法。

本申请基于2017年4月18日在日本申请的日本特愿2017-081755号主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

片状模塑料(以下，也称为SMC)是将包含热固性树脂的树脂组合物含浸在片状的增强纤维组中而得到的，所述片状的增强纤维组是使切短的增强纤维堆积而成的。从外观、机械特性、耐水性、耐腐蚀性等优异的观点考虑，由SMC形成的成型品被广泛用于住宅设备、汽车、电气设备等领域。SMC由于增强纤维的纤维长度短，因此尽管与包含连续纤维的预成型料相比成型品的机械特性低，但适于预成型料的情况下难以成型的具有板厚差的形状、细小凹凸的复杂形状的成型品的制造。

由SMC形成的成型品通常将SMC压缩成型而制造。因此，对于由SMC形成的成型品而言，要求从模具的脱模的脱模性良好。

另外，在通过压缩成型使SMC固化时，多数情况下会由于固化时的固化收缩、固化反应导致的放热、因随后的冷却导致的热收缩等而在成型品的内部发生应变。在具有厚壁部的成型品的情况下，在厚壁部中，内部应变增大，容易发生内部裂纹、气孔、变形等成型不良。

虽然不是与SMC的压缩成型相关的技术，但作为将热固性树脂进行注塑成型时抑制因体积收缩而在成型品的表面产生的气孔的方法，提出了下述的方法。

(1)在模具内配置热塑性树脂的中芯材，在其周围注入热固性树脂，使其固化的方法(专利文献1)。

另外，作为由厚壁部中的内部裂纹、气孔、变形受到了抑制的SMC形成的成型品，提出了下述方案。

(2)一种成型品，其厚壁部由内层和表层形成，所述内层由包含玻璃纤维的团状模塑料(以下，也称为BMC)的固化物形成，所述表层由包含包围其周围的玻璃纤维的SMC(以下，也称为GF-SMC)的固化物形成(专利文献2)。

(3)一种成型品，其厚壁部由内层和表层形成，所述内层由玻璃纤维含有率高的GF-SMC的固化物形成，所述表层由包围其周围的玻璃纤维含有率低的GF-SMC的固化物形成(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3463608号公报

专利文献2：日本专利第5247733号公报

专利文献3：日本专利第5293945号公报

发明内容

发明所要解决的课题

作为增强纤维，由于比强度和比弹性模量高且可使成型品大幅轻质化，因此碳纤维备受关注。对于SMC中包含的增强纤维，也进行了由玻璃纤维向碳纤维的置换。作为增强纤维，以下将包含碳纤维的SMC也称为CF-SMC。

但是，由于CF-SMC的热传导优于GF-SMC，因此，在将CF-SMC压缩成型来制造具有厚壁部的成型品时，厚壁部容易受到因放热导致的热膨胀、因冷却导致的热收缩等的影响。另外，CF-SMC的刚性高于GF-SMC，不易变形。

因此，在将与注塑成型相关的(1)的技术适用于CF-SMC的压缩成型时，容易受到不同种材料之间(内层的热塑性树脂与表层的CF-SMC之间)的热膨胀差异、热收缩差异的影响，而且，由于刚性高且难以变形，因此在内层与表层的界面更容易产生内部裂纹。