[发明专利]增强纤维织物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及增强纤维织物(reinforcing woven fabric)和使用该增强纤维织物得到的预成型体、纤维增强树脂成型品以及它们的制造方法，所述增强纤维织物的变形性优异，容易赋形为立体形状，同时，具有优异的操作性，赋形为立体形状时的形状保持性也优异。

背景技术

由碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等连续增强纤维和环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂等基质树脂(matrixresin)的固化物形成的纤维增强树脂成型品在强度、弹性模量、耐冲击性、耐疲劳性等方面显示优异的力学特性的同时，具有轻质的特性，故用于航空、宇宙、运动、汽车、船舶、家电制品、土木建筑等广泛的用途中。

在纤维增强树脂成型品的制造中，普遍使用下述方法：将在由连续增强纤维形成的织物基材中含浸未固化的热固性树脂得到的片材状中间基材即预成型料(pre-preg)层叠在成型模上后，利用高压釜加压·加热。但是，使预成型料含浸的未固化的热固性树脂通常是高粘度的，构成纤维基材的增强纤维束的相对位置被含浸的树脂束缚。因此，预成型料的硬度大，变形性小，对模的追随性差，难以赋形为立体形状。该问题是妨碍生产率提高的主要原因之一。

针对上述问题，作为能提高生产率的方法，近年人们开始关注以RTM(树脂传递成型，Resin Transfer Molding)法为代表的注入成型法，所述RTM法是通过将未预先含浸基质树脂的干增强纤维基材配置在成型模的内部后，注入低粘度的液态基质树脂，从而使基质树脂含浸在增强纤维基材中，然后使其固化，由此得到纤维增强树脂成型品。

注入成型法中通常采用下述顺序，即，将未含浸树脂的干增强纤维基材层叠在成型模上，使其符合模的形状，然后，用袋膜(bag film)或成型模覆盖，注入树脂，使其固化。该方法中，由于使用干增强纤维基材，故变形性大，对立体形状的追随性好。但是，另一方面，形状保持性差，层叠操作花费时间，故存在长时间占用昂贵的成型模的问题。

针对上述问题，为了进一步提高生产率，也提出了分离增强纤维基材的层叠工序和树脂注入工序的方法。即首先，形成所谓的预成型体，所述预成型体是赋予干增强纤维基材与在成型模上层叠时实质上相同的形状(近净成型，Near-net-shape)，并且保持该形状而得到的。然后，在成型模上载置该预成型体，无需在模上层叠、赋予形状作业，能迅速地注入基质树脂。

具体而言，例如，专利文献1、2提出了下述技术，即，在增强纤维基材表面赋予热塑性树脂或热固性树脂，层叠到规定形状的赋型模中以后，熔融树脂，使增强纤维基材层间热粘接，使其冷却固化，形成保持为规定形状的预成型体。根据上述方案，使增强纤维基材变形为规定的形状，通过粘合该基材层间，可以得到形状保持性优异的预成型体。

但是，根据上述方法，在预成型化前的增强纤维基材表面附着树脂成分，导致增强纤维基材的硬度变强、变形性降低、对模的形状追随性变差等弊端。也就是说，使其变形为立体形状时，增强纤维基材无法追随立体形状而产生折皱，结果导致使其含浸基质树脂并固化所得的成型品表面可见增强纤维基材的折皱，作为商品的外观性差。或者，注入基质树脂时增强纤维基材上产生的折皱部分导致含浸不良，并且，在折皱部分，增强纤维基材发生弯曲，成型品的力学特性变差。该现象在使用为了制作凹凸大的三维立体形状而将增强纤维基材挤压入赋型模内来赋予形状的方法时特别显著。

由于以上情况，人们强烈期望提供一种增强纤维基材，所述增强纤维基材在赋予形状后的形状保持性优异，并且赋予形状时具有能不产生折皱地追随复杂形状的优异的变形性。

专利文献1：美国专利第5071711号说明书

专利文献2：特开平4-261810号公报

发明内容

本发明的课题在于提供增强纤维织物和使用该增强纤维织物得到的预成型体、纤维增强树脂成型品以及它们的制造方法，由此提高纤维增强树脂成型品的生产率，所述增强纤维织物的变形性优异，能追随为复杂的形状，并且该增强纤维织物的形状保持性优异。

为了解决上述问题，本发明具有以下(1)～(16)的构成。即，

(1)一种增强纤维织物，所述增强纤维织物是在含有多根增强纤维束的织物基材的至少一侧表面上粘着有树脂材料的增强纤维织物，由非纤维轴方向拉伸试验得到的拉伸变形达到1％时的荷重的最大值在0.01～0.75N的范围内。