專利名稱：纖維增強(qiáng)成型體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及纖維增強(qiáng)成型體及其制造方法，所述纖維增強(qiáng)成型體具有芯材和設(shè)置在該芯材的兩個(gè)表面上的纖維增強(qiáng)材料。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，要求使用重量輕、壁薄且剛性高的構(gòu)件作為筆記本電腦的殼體。作為為了實(shí)現(xiàn)重量輕、壁薄且剛性高而形成的成型體，例如，存在通過(guò)層壓碳纖維預(yù)浸料并將層壓的碳纖維預(yù)浸料固化而制造的碳纖維增強(qiáng)成型體。然而，由于碳纖維預(yù)浸料含有半固化的熱固性樹脂，因此當(dāng)在常溫下儲(chǔ)存時(shí)，熱固性樹脂在比較短的時(shí)間內(nèi)變得完全固化。為此，碳纖維預(yù)浸料難以操作，這提出了使用碳纖維預(yù)浸料制造碳纖維增強(qiáng)成型體的成本增大的問(wèn)題。專利文獻(xiàn)1公開了一種纖維增強(qiáng)體，所述纖維增強(qiáng)體通過(guò)如下制造堆疊多個(gè)纖維增強(qiáng)層的片，每個(gè)片具有以相同的纖維方向?qū)?zhǔn)的碳纖維，從而使得各個(gè)纖維方向以特定的方式排列。然而，由于具有對(duì)準(zhǔn)的纖維方向的纖維增強(qiáng)層非常貴，所以存在隨著纖維增強(qiáng)層的數(shù)目增大，纖維增強(qiáng)成型體的成本增大的問(wèn)題。然而，纖維增強(qiáng)成型體的比重為約 1. 6，這在筆記本電腦等的殼體的部件的重量減少方面是不充分的。專利文獻(xiàn)2描述了一種夾層結(jié)構(gòu)，所述夾層結(jié)構(gòu)具有包含空隙的芯材、以及設(shè)置在該芯材的兩個(gè)表面上且含有連續(xù)碳纖維和基體樹脂的纖維增強(qiáng)材料。然而，從便攜式裝置如筆記本電腦的殼體構(gòu)件所需要的厚度減少和高剛性的觀點(diǎn)來(lái)看，這是不充分的。專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-209717號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 =WO 2006/028107號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上文提到的問(wèn)題而作出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種纖維增強(qiáng)成型體及其制造方法，所述纖維增強(qiáng)成型體適合用于筆記本電腦和其他便攜式裝置的殼體等， 并且在重量輕、厚度薄和剛性高方面優(yōu)異。根據(jù)本發(fā)明，提供了以下內(nèi)容。(1) 一種纖維增強(qiáng)成型體，其具有芯材和設(shè)置在所述芯材的兩個(gè)表面上的纖維增強(qiáng)材料，其中，所述芯材通過(guò)利用第一熱固性樹脂浸漬具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體，并在壓縮所述熱固性樹脂發(fā)泡體的同時(shí)固化所述第一熱固性樹脂而形成，所述纖維增強(qiáng)材料通過(guò)利用第二熱固性樹脂浸漬碳纖維織物，并固化所述第二熱固性樹脂而形成，由C= (Tb-Ta)/TaX 100表示的壓縮率C為200至5000，其中，Ta是壓縮后的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度，且1 是壓縮前的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度，由R = (ffb-ffa) /Wb X 100表示的樹脂比率R為50至80，其中，Wa是所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，Wb是所述第一熱固性樹脂、所述第二熱固性樹脂、所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，所述纖維增強(qiáng)成型體的比重為1. 2至1. 5，以及所述纖維增強(qiáng)成型體的彎曲模量為30GPa至60GPa。(2)根據(jù)(1)所述的纖維增強(qiáng)成型體，其中所述熱固性樹脂發(fā)泡體為聚氨酯樹脂發(fā)泡體或三聚氰胺樹脂發(fā)泡體。(3)根據(jù)⑴所述的纖維增強(qiáng)成型體，其中所述第一熱固性樹脂選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、以及環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的混合物。(4)根據(jù)⑴所述的纖維增強(qiáng)成型體，其中所述第二熱固性樹脂選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、以及環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的混合物。(5)根據(jù)(1)所述的纖維增強(qiáng)成型體，其中所述第一熱固性樹脂與所述第二熱固性樹脂相同。(6)根據(jù)(1)所述的纖維增強(qiáng)成型體，其中所述壓縮率C為1000至沈00。(7)根據(jù)(1)所述的纖維增強(qiáng)成型體，其中所述芯材是三聚氰胺樹脂發(fā)泡體與酚醛樹脂的混合物，所述纖維增強(qiáng)材料是碳纖維織物和酚醛樹脂的混合物，并作為片材設(shè)置在所述芯材的每一個(gè)表面上，所述酚醛樹脂相對(duì)于所述纖維增強(qiáng)成型體的含量，以所述樹脂比率R計(jì)為50至 80。(8) 一種纖維增強(qiáng)成型體的制造方法，所述纖維增強(qiáng)成型體具有芯材和設(shè)置在所述芯材的兩個(gè)表面上的纖維增強(qiáng)材料，所述方法包括浸漬步驟，包括利用第一熱固性樹脂浸漬具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體以提供經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體；層壓步驟，包括將碳纖維織物放置在所述經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體的兩個(gè)表面上以提供層壓體；以及壓縮加熱步驟，包括壓縮所述層壓體以利用從所述熱固性樹脂發(fā)泡體中壓出的所述第一熱固性樹脂浸漬所述碳纖維織物，并對(duì)所述層壓體進(jìn)行加熱以固化所述第一熱固性樹脂，從而一體地形成所述芯材和所述纖維增強(qiáng)材料，其中，在所述浸漬步驟中，實(shí)施利用所述第一熱固性樹脂進(jìn)行的所述浸漬，使得由 R = (ffb-ffa) /WbXlOO表示的樹脂比率R為50至80，其中，Wa是所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，Wb是所述第一熱固性樹脂、所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，以及其中，在所述壓縮步驟中，實(shí)施所述壓縮，使得由C = (Tb-Ta)/TaX 100表示的壓縮率C為200至5000，其中，Ta是壓縮后的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度，且Tb是壓縮前的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度。(9) 一種纖維增強(qiáng)成型體的制造方法，所述纖維增強(qiáng)成型體具有芯材和設(shè)置在所述芯材的兩個(gè)表面上的纖維增強(qiáng)材料，所述方法包括浸漬步驟，包括利用第二熱固性樹脂浸漬碳纖維織物以提供經(jīng)浸漬的碳纖維織物；
層壓步驟，包括將所述經(jīng)浸漬的碳纖維織物放置在具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體的兩個(gè)表面上以提供層壓體；以及壓縮加熱步驟，包括壓縮所述層壓體以利用從所述碳纖維織物中壓出的所述第二熱固性樹脂浸漬所述熱固性樹脂發(fā)泡體，并對(duì)所述層壓體進(jìn)行加熱以固化所述第二熱固性樹脂，從而一體地形成所述芯材和所述纖維增強(qiáng)材料，其中，所述浸漬步驟包括添加所述第二熱固性樹脂，使得由R = (ffb-ffa)/ffbX 100 表示的樹脂比率R為50至80，其中，Wa是所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，Wb是所述第二熱固性樹脂、所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，以及其中，實(shí)施所述壓縮，使得由C= (Tb-Ta)/TaX 100表示的壓縮率C為200至5000， 其中，Ta是壓縮后的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度，且Tb是壓縮前的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度。(10) 一種纖維增強(qiáng)成型體的制造方法，所述纖維增強(qiáng)成型體具有芯材和設(shè)置在所述芯材的兩個(gè)表面上的纖維增強(qiáng)材料，所述方法包括第一浸漬步驟，包括利用第一熱固性樹脂浸漬具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體以制造經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體；第二浸漬步驟，包括利用第二熱固性樹脂浸漬碳纖維織物以提供經(jīng)浸漬的碳纖維織物；層壓步驟，包括將所述經(jīng)浸漬的碳纖維織物放置在所述經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體的兩個(gè)表面上以提供層壓體；以及壓縮加熱步驟，包括在通過(guò)壓縮所述層壓體而使所述第一熱固性樹脂和所述第二熱固性樹脂保持彼此接觸的狀態(tài)下，對(duì)所述層壓體進(jìn)行加熱以一體地形成所述芯材和所述纖維增強(qiáng)材料，其中，在所述第一浸漬步驟和所述第二浸漬步驟中，實(shí)施利用所述第一熱固性樹脂進(jìn)行的所述浸漬和利用所述第二熱固性樹脂進(jìn)行的所述浸漬，使得由R = (Wb-Wa)/ WbXlOO表示的樹脂比率R為50至80，其中，Wa是所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，Wb是所述第一熱固性樹脂、所述第二熱固性樹脂、所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，以及其中，在所述壓縮步驟中，實(shí)施所述壓縮，使得由C = (Tb-Ta)/TaX 100表示的壓縮率C為200至5000，其中，Ta是壓縮后的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度，且Tb是壓縮前的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度。(11)根據(jù)(8)至(10)中的任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)成型體的制造方法，其中所述壓縮率C為1000至2600。根據(jù)本發(fā)明的纖維增強(qiáng)成型體，纖維增強(qiáng)材料包含碳纖維織物。包含在碳纖維織物中的纖維的方向有兩個(gè)以上的方向。因此，纖維增強(qiáng)成型體的強(qiáng)度不會(huì)隨方向而變化。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以在不增加層數(shù)的情況下提供均勻的強(qiáng)度，由此可以以低成本提供纖維增強(qiáng)成型體。此外，樹脂比率R為50至80，且通過(guò)在壓縮具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體的同時(shí)固化第一熱固性樹脂和/或第二熱固性樹脂而制造芯材，使得壓縮率C為200至5000。 因此，可以降低纖維增強(qiáng)成型體的厚度，并可以實(shí)現(xiàn)重量減少和高剛性。
此外，在具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體中，鄰接的氣泡(也稱為氣泡或氣孔) 彼此連接。因此，第一熱固性樹脂和/或第二熱固性樹脂均勻地滲透芯材，并保持在所述芯材中。此外，由于將第一熱固性樹脂和/或第二熱固性樹脂固化而使得它們結(jié)合至熱固性樹脂發(fā)泡體的氣泡骨架，因此在整個(gè)所述熱固性樹脂發(fā)泡體中氣泡的骨架強(qiáng)度得以增大。 因此，在提高纖維增強(qiáng)成型體的彎曲模量并提高芯材和纖維增強(qiáng)材料之間的粘附方面存在優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明不使用預(yù)浸料。因此，熱固性樹脂在儲(chǔ)存期間不會(huì)發(fā)生固化，從而使得所述熱固性樹脂能夠在常溫下長(zhǎng)期儲(chǔ)存。因此，可以抑制制造成本。本發(fā)明涉及一種纖維成型體的制造方法，所述方法使得能夠易于制造能夠?qū)崿F(xiàn)成本下降、厚度更小、重量輕且剛性高的纖維增強(qiáng)成型體。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的纖維增強(qiáng)成型體的橫截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的制造方法的例示性步驟；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的制造方法的例示性步驟；圖4是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的制造方法的例示性步驟。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的纖維增強(qiáng)成型體及其制造方法。圖1示出的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的纖維增強(qiáng)成型體10包含芯材11和層壓并結(jié)合至該芯材11的兩個(gè)表面的纖維增強(qiáng)材料21，且所述纖維增強(qiáng)成型體用于便攜式裝置如筆記本電腦的殼體等。纖維增強(qiáng)成型體10為具有給定尺寸的板狀。纖維增強(qiáng)成型體10的厚度為0. 3mm 至 2. Omm 且彎曲模量(JIS K 7074-1988 方法 A)為 30GPa 至 60GPa，優(yōu)選 35GPa 至 55GPa。 纖維增強(qiáng)成型體10的比重為1. 2至1. 5，優(yōu)選1. 28至1. 35。如果纖維增強(qiáng)成型體10的厚度小于0. 3mm,則不能提供剛性，如果厚度大于 2. 0mm，則整個(gè)便攜式裝置例如會(huì)變厚，從而使得其不適合用于便攜式裝置的殼體。當(dāng)通過(guò)所謂的基體上注塑成型(outsert molding)如注射成型將纖維增強(qiáng)成型體10形成為便攜式裝置的殼體時(shí)，在將殼體的側(cè)壁或其他部分放置在模具內(nèi)部的預(yù)定位置之后，注入將在后面描述的熱固性樹脂。芯材11通過(guò)利用第一熱固性樹脂浸漬具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體，并在壓縮所述熱固性樹脂發(fā)泡體的同時(shí)固化所述熱固性樹脂而形成。下述的壓縮率C為200至 5000，且更優(yōu)選1000至沈00。通過(guò)將熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C設(shè)定在該范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)纖維增強(qiáng)成型體10的更小厚度和提高的剛性。壓縮率C由C = (Tb-Ta)/TaX 100表示，其中，Ta是壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度(芯材11的厚度)，且Tb是壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度。具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體不受特別限制，且可選自例如聚氨酯樹脂發(fā)泡體和三聚氰胺樹脂發(fā)泡體。在要求纖維增強(qiáng)成型體10具有阻燃性的情況下，優(yōu)選阻燃性熱固性樹脂發(fā)泡體作為熱固性樹脂發(fā)泡體。在這點(diǎn)上，使用三聚氰胺樹脂作為熱固性樹脂發(fā)泡體是有利的，因?yàn)槿矍璋窐渲哂袃?yōu)異的阻燃性。壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的優(yōu)選厚度隨目標(biāo)壓縮率而變化。例如，其有利地為 Imm至25mm。當(dāng)厚度處于該范圍內(nèi)時(shí)，可利用適量的第一熱固性樹脂對(duì)熱固性樹脂發(fā)泡體進(jìn)行浸漬，且加熱壓縮后獲得的產(chǎn)率也變得優(yōu)異。當(dāng)厚度小于Imm時(shí)，經(jīng)浸漬的第一熱固性樹脂未保持在熱固性樹脂發(fā)泡體中，結(jié)果，第一熱固性樹脂從熱固性樹脂發(fā)泡體中流出，從而使得樹脂比率產(chǎn)生變化。因此，熱固性樹脂發(fā)泡體的流出第一熱固性樹脂的部分的彎曲模量(剛性)下降，這阻礙了具有均勻彎曲模量的纖維增強(qiáng)成型體10的制造。同時(shí)，當(dāng)厚度大于25mm并嘗試制造厚度為2mm以下的纖維增強(qiáng)成型體時(shí)，在壓縮熱固性樹脂發(fā)泡體時(shí)遇到困難，這阻礙了具有均勻厚度的纖維增強(qiáng)成型體的制造。從壓縮容易性、浸漬能力、輕量性和剛性的觀點(diǎn)來(lái)看，壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的密度優(yōu)選為5kg/m3至80kg/m3。浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體的第一熱固性樹脂不受特別限制。然而，為了提供纖維增強(qiáng)成型體10的高剛性，熱固性樹脂本身需要具有一定程度的剛性。鑒于此，熱固性樹脂可選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、以及環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的混合物。在要求纖維增強(qiáng)成型體10 具有阻燃性的情況下，優(yōu)選阻燃性樹脂作為第一熱固性樹脂。優(yōu)選酚醛樹脂作為用于浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體的第一熱固性樹脂，因?yàn)槠渚哂袃?yōu)異的阻燃性。纖維增強(qiáng)材料21通過(guò)利用第二熱固性樹脂浸漬碳纖維織物并固化所述第二熱固性樹脂而形成。碳纖維織物在輕量和高剛性方面是優(yōu)異的。本發(fā)明的碳纖維織物特別是指其纖維在兩個(gè)以上的方向上排列的碳纖維織物。所述碳纖維織物包含例如由經(jīng)線和緯線形成的平紋織物、斜紋織物和緞紋織物，以及由三方向的線形成的三軸織物。從第二熱固性樹脂的浸漬性和剛性的觀點(diǎn)來(lái)看，碳纖維織物的纖維重量?jī)?yōu)選為90g/m2至400g/m2。浸漬碳纖維織物的第二熱固性樹脂不受特別限制。然而，為了提供纖維增強(qiáng)成型體10的高剛性，熱固性樹脂本身需要具有一定程度的剛性。鑒于此，熱固性樹脂可選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、以及環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的混合物。在要求纖維增強(qiáng)成型體10具有阻燃性的情況下，優(yōu)選阻燃性樹脂作為第二熱固性樹脂。優(yōu)選酚醛樹脂作為用于浸漬碳纖維織物的熱固性樹脂，因?yàn)槠渚哂袃?yōu)異的阻燃性。利用第一熱固性樹脂和第二熱固性樹脂來(lái)浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體和碳纖維織物， 使得下述的樹脂比率R為50至80，更特別地為55至70是有利的。根據(jù)該樹脂比率，可制造輕量性和剛性優(yōu)異的纖維增強(qiáng)成型體10。樹脂比率R由R = (ffb-ffa) /WbX 100表示，其中Wa是利用熱固性樹脂浸漬前的熱固性樹脂發(fā)泡體和碳纖維織物的總重量，Wb是浸漬后的熱固性樹脂(第一熱固性樹脂和第二熱固性樹脂)、熱固性樹脂發(fā)泡體和碳纖維織物的總重量。在使用溶解于溶劑中的熱固性樹脂的情況下，在樹脂比率R的表達(dá)式中的浸漬后的重量是通過(guò)浸漬后干燥而除去溶劑之后的熱固性樹脂發(fā)泡體和碳纖維織物的重量，只要除去了溶劑，則可以是芯材和增強(qiáng)材料的一體化之前或一體化之后。可通過(guò)在壓縮包含浸漬有熱固性樹脂的熱固性樹脂發(fā)泡體和浸漬有熱固性樹脂的碳纖維織物的層壓體的同時(shí)，將熱固性樹脂固化而將芯材11和纖維增強(qiáng)材料21形成為一體。用于浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體的熱固性樹脂(第一熱固性樹脂)和用于浸漬碳纖維織物的熱固性樹脂(第二熱固性樹脂)可以是相同種類或不同種類。然而，為了提供芯材11 與纖維增強(qiáng)材料21之間的有利粘附，優(yōu)選相同種類。在上述實(shí)例中，利用第一熱固性樹脂浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體，且利用第二熱固性樹脂浸漬纖維增強(qiáng)材料。然而，(1)在不使用第二熱固性樹脂的情況下，可利用第一熱固性樹脂浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體，且在熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮期間，可以利用朝向纖維增強(qiáng)材料壓出的第一熱固性樹脂浸漬纖維增強(qiáng)材料，或( 在不使用第一熱固性樹脂的情況下，可以利用第二熱固性樹脂浸漬纖維增強(qiáng)材料，且在熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮期間，可以利用朝向纖維增強(qiáng)材料壓出的第二熱固性樹脂浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體。在(1)的情況下，樹脂比率RWR= (ffb-ffa)/ffbX 100表示，其中Wa是利用熱固性樹脂浸漬前的熱固性樹脂發(fā)泡體和碳纖維織物的總重量，Wb是第一熱固性樹脂、熱固性樹脂發(fā)泡體和碳纖維織物的總重量。在⑵的情況下，樹脂比率RWR= (ffb-ffa)/ffbX 100表示，其中Wa是利用熱固性樹脂浸漬前的熱固性樹脂發(fā)泡體和碳纖維織物的總重量，Wb是第二熱固性樹脂、熱固性樹脂發(fā)泡體和碳纖維織物的總重量。現(xiàn)在描述本發(fā)明的纖維增強(qiáng)成型體的制造方法。本發(fā)明的纖維增強(qiáng)成型體的制造方法包括浸漬步驟、層壓步驟和壓縮加熱步驟。首先，現(xiàn)在描述本發(fā)明的第一實(shí)施方式。根據(jù)第一實(shí)施方式的制造方法，在圖2中所示的浸漬步驟(a)中，利用第二熱固性樹脂21B浸漬碳纖維織物21A，從而制造經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C。碳纖維織物21A和第二熱固性樹脂21B與關(guān)于纖維增強(qiáng)成型體10所述的碳纖維織物和第二熱固性樹脂相同。第二熱固性樹脂21B在浸漬期間保持未固化的液體形式。為了促進(jìn)浸漬，將第二熱固性樹脂21B溶解在溶劑中是有利的。在浸漬之后，在第二熱固性樹脂21B不會(huì)固化的溫度下對(duì)經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C進(jìn)行干燥，由此從經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C中除去溶劑?？赏ㄟ^(guò)任選的方法，如將碳纖維織物21A浸漬在儲(chǔ)存有液體熱固性樹脂21B的槽中的方法、噴霧法、輥涂法等來(lái)實(shí)施浸漬手段。利用第二熱固性樹脂21B浸漬碳纖維織物21A，使得樹脂比率R為50至80，更特別地為55至70是有利的。在第一實(shí)施方式中，在浸漬步驟中，僅利用第二熱固性樹脂21B浸漬碳纖維織物 21A，且如后面將描述的，在壓縮加熱步驟中，利用滲透碳纖維織物21A的熱固性樹脂21B浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體11A。因此，樹脂比率R的表達(dá)式中的Wb-Wa等于在浸漬步驟中由碳纖維織物21A吸收的第二熱固性樹脂21B的重量。在將熱固性樹脂溶解于溶劑中之后進(jìn)行使用的情況下，在樹脂比率R的表達(dá)式中的浸漬后的重量是通過(guò)浸漬后的干燥除去溶劑之后的重量。在圖2中所示的層壓步驟(b)中，將在圖2的浸漬步驟(a)中制造的經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C放置在具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體IlA的兩個(gè)表面上，由此制造了層壓體10A。所述具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體IlA與關(guān)于纖維增強(qiáng)成型體10所述的具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體相同。層壓作業(yè)通過(guò)如下實(shí)施在圖2中所示的隨后的壓縮加熱步驟(c)中要使用的壓縮成型用下模31的上表面上，依次疊放經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C、熱固性樹脂發(fā)泡體IlA和經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C。優(yōu)選的是，經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C和具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體IlA具有相同的表面尺寸，但是如果它們不同，則將在后述的壓縮加熱步驟之后進(jìn)行修整。在圖2中所示的壓縮加熱步驟中，對(duì)層壓體IOA進(jìn)行加熱，并通過(guò)壓縮成型用下模 31和壓縮成型用上模33對(duì)其進(jìn)行壓縮。在壓縮加熱步驟中，對(duì)壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33之間的距離進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得壓縮率C為200至5000，更優(yōu)選1000至沈00。在壓縮加熱步驟中，將隔片放置在壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33之間的適當(dāng)位置處，從而確保壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33之間的期望間隔。盡管用于加熱層壓體的方法不受特別限制，但是對(duì)壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33提供加熱手段如加熱器，從而通過(guò)壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33來(lái)加熱層壓體是簡(jiǎn)單的。設(shè)定加熱溫度以使其高于第二熱固性樹脂的固化溫度。當(dāng)在壓縮加熱步驟期間對(duì)層壓體IOA進(jìn)行壓縮時(shí)，利用從經(jīng)浸漬的碳纖維織物 21C中壓出的第二熱固性樹脂浸漬接觸經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C的熱固性樹脂發(fā)泡體11A， 由此整個(gè)層壓體IOA都被第二熱固性樹脂浸漬。通過(guò)在壓縮熱固性樹脂發(fā)泡體IlA的狀態(tài)下進(jìn)行加熱而將滲透整個(gè)層壓體IOA的第二熱固性樹脂21B固化。由此，芯材11由熱固性樹脂發(fā)泡體IlA形成。纖維增強(qiáng)材料21由經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C形成。將芯材11與纖維增強(qiáng)材料21 —體化而形成纖維增強(qiáng)成型體10。隨后，解除加熱壓縮，由此獲得了纖維增強(qiáng)成型體10。在本發(fā)明制造方法的第二實(shí)施方式中，在圖3中所示的浸漬步驟(a)中，利用第一熱固性樹脂IlB浸漬具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體11A，從而形成經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體11C。具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體IlA和第一熱固性樹脂IlB與關(guān)于纖維增強(qiáng)成型體10所述的具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體和第一熱固性樹脂相同。第一熱固性樹脂IlB在浸漬期間處于未固化的液體形式。為了促進(jìn)浸漬，期望將第一熱固性樹脂 IlB溶解在溶劑中。在浸漬之后，在第一熱固性樹脂21保持未固化的溫度下對(duì)經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體Iic進(jìn)行干燥，從而從經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體IlC中除去溶劑?？赏ㄟ^(guò)任意適當(dāng)方法，如將熱固性樹脂發(fā)泡體IlA浸漬在儲(chǔ)存有液體熱固性樹脂IlB的槽中的方法、噴霧法、輥涂法等來(lái)實(shí)施浸漬手段。利用第一熱固性樹脂IlB浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體11A，使得樹脂比率R為50至80， 更特別地為陽(yáng)至70是有利的。在第二實(shí)施方式中，在浸漬步驟中，僅利用第一熱固性樹脂IlB浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體11A，且如后面將描述的，在壓縮加熱步驟中，利用滲透熱固性樹脂發(fā)泡體IlA的第一熱固性樹脂IlB浸漬碳纖維織物21A。因此，樹脂比率R的表達(dá)式中的Wb-Wa等于由熱固性樹脂發(fā)泡體IlA吸收的第一熱固性樹脂IlB的重量。在將第一熱固性樹脂IlB溶解于溶劑中之后進(jìn)行使用的情況下，在樹脂比率R的表達(dá)式中的浸漬后的重量是通過(guò)浸漬后的干燥除去溶劑之后的重量。在圖3中所示的層壓步驟(b)中，將碳纖維織物21A放置在經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體lie的兩個(gè)表面上，由此制造層壓體10B。所述碳纖維織物21A與關(guān)于纖維增強(qiáng)成型體10所述的碳纖維織物相同。層壓作業(yè)也可以通過(guò)如下實(shí)施在圖3中所示的隨后的壓縮加熱步驟(c)中要使用的壓縮成型用下模31的上表面上，依次疊放碳纖維織物21A、經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體IlC和碳纖維織物21A。優(yōu)選的是，經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體 1IC和碳纖維織物2IA具有相同的表面尺寸，但是如果它們不同，則將在后述的壓縮加熱步驟之后進(jìn)行修整。在圖3中所示的壓縮加熱步驟(C)中，對(duì)層壓體IOB進(jìn)行加熱，并通過(guò)壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33對(duì)其進(jìn)行壓縮。在壓縮加熱步驟中，對(duì)壓縮成型用下模31 和壓縮成型用上模33之間的距離進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得壓縮率C為200至5000，更優(yōu)選1000至沈00。在壓縮加熱步驟中，將隔片放置在壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33之間的適當(dāng)位置處，從而設(shè)定壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33之間的間隔，使得其為期望間隔。盡管用于加熱層壓體的方法不受特別限制，但是對(duì)壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33提供加熱手段如加熱器，從而通過(guò)壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33來(lái)加熱層壓體是簡(jiǎn)單的。設(shè)定加熱溫度以使其高于第一熱固性樹脂的固化溫度。當(dāng)在壓縮加熱步驟期間對(duì)層壓體IOB進(jìn)行壓縮時(shí)，利用從層壓體IOB的經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體IlC中壓出的第一熱固性樹脂IlB浸漬接觸經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體 IlC的碳纖維織物21A，由此整個(gè)層壓體IOB都被第一熱固性樹脂IlB浸漬。通過(guò)在壓縮經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體IlC的狀態(tài)下進(jìn)行加熱而將滲透整個(gè)層壓體IOB的第一熱固性樹脂IlB固化。由此，芯材11由經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體IlC形成。纖維增強(qiáng)材料21由碳纖維織物21A形成。將芯材11與纖維增強(qiáng)材料21 —體化而形成纖維增強(qiáng)成型體10。隨后，解除加熱壓縮，由此獲得了纖維增強(qiáng)成型體10。本發(fā)明制造方法的第三實(shí)施方式包括關(guān)于第一和第二實(shí)施方式中所述的兩個(gè)浸漬步驟；即，利用第一熱固性樹脂浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體的浸漬步驟(后述的浸漬步驟A) 和利用第二熱固性樹脂浸漬碳纖維織物的浸漬步驟(后述的浸漬步驟B)。如圖4中(a)的左側(cè)所示，在浸漬步驟A中，利用第一熱固性樹脂IlB浸漬具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體11A，從而形成經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體11C。同時(shí)，如圖4 中(a)的右側(cè)所示，在浸漬步驟B中，利用第二熱固性樹脂21B浸漬碳纖維織物21A，從而形成經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C。具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體11A、第一熱固性樹脂11B、碳纖維織物21A和第二熱固性樹脂21B與上述相同。將在浸漬期間處于未固化的液體形式的熱固性樹脂用于第一熱固性樹脂IlB和第二熱固性樹脂21B。為了促進(jìn)浸漬，將第一熱固性樹脂IlB和第二熱固性樹脂21B溶解在溶劑中是有利的。在浸漬之后，在第一熱固性樹脂IlB和第二熱固性樹脂21B不會(huì)固化的溫度下對(duì)經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體IlC和經(jīng)浸漬的碳纖維織物 21C進(jìn)行干燥，從而從經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體IlC和經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C中除去溶劑。可通過(guò)任選方法，如將熱固性樹脂發(fā)泡體或碳纖維織物浸漬在儲(chǔ)存有液體熱固性樹脂的槽中的方法、噴霧法、輥涂法等來(lái)實(shí)施浸漬手段。有利的是，確定浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體IlA的第一熱固性樹脂IlB的量以及浸漬碳纖維織物21A的第二熱固性樹脂21B的量，使得樹脂比率R為50至80，更特別地為55至 70。在第三實(shí)施方式中，由熱固性樹脂發(fā)泡體IlA吸收的第一熱固性樹脂IlB與由碳纖維織物21A吸收的第二熱固性樹脂21B的總重量等于樹脂比率R的表達(dá)式中的ffb-Wa。 在將熱固性樹脂溶解于溶劑中之后進(jìn)行使用的情況下，在樹脂比率R的表達(dá)式中的浸漬后的重量是通過(guò)浸漬后的干燥除去溶劑之后的重量。在圖4中的層壓步驟(b)中，將經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C放置在經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體IlC的兩個(gè)表面上以提供層壓體10C。層壓作業(yè)也可以通過(guò)如下實(shí)施在圖4 所示的隨后的壓縮加熱步驟(c)中要使用的壓縮成型用下模31的上表面上，依次疊放經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C、經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體IlC和經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C。優(yōu)選的是，經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C和經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體1IC具有相同的表面尺寸，但是如果它們不同，則將在后述的壓縮加熱步驟之后進(jìn)行修整。在圖4中所示的壓縮加熱步驟(C)中，對(duì)層壓體IOC進(jìn)行加熱，并通過(guò)壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33對(duì)其進(jìn)行壓縮。在壓縮步驟中，壓縮率C為200至5000，更優(yōu)選1000至沈00。在壓縮加熱步驟中，將隔片放置在壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33之間的適當(dāng)位置處，從而確保壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33之間的期望間隔。盡管用于加熱層壓體的方法不受特別限制，但是對(duì)壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33提供加熱手段如加熱器，從而通過(guò)壓縮成型用下模31和壓縮成型用上模33來(lái)加熱層壓體是簡(jiǎn)單的。設(shè)定加熱溫度以使其高于第一熱固性樹脂IlB的固化溫度和第二熱固性樹脂21B的固化溫度。通過(guò)在壓縮加熱步驟期間進(jìn)行壓縮，使得經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C的第二熱固性樹脂21B與經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體IlC的第一熱固性樹脂IlB緊密地相互接觸。通過(guò)在壓縮加熱步驟期間進(jìn)行加熱，使得經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體IlC的第一熱固性樹脂 IlB與經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C的第二熱固性樹脂21B在壓縮經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體 lie的狀態(tài)下進(jìn)行固化。芯材11由經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體IlC形成，纖維增強(qiáng)材料21 由經(jīng)浸漬的碳纖維織物21C形成。將芯材11與纖維增強(qiáng)材料21 —體化，由此形成纖維增強(qiáng)成型體10。隨后，解除加熱和壓縮操作，由此獲得了纖維增強(qiáng)成型體10。實(shí)施例實(shí)施例1作為第一熱固性樹脂和第二熱固性樹脂，將酚醛樹脂(由日本旭有機(jī)材料株式會(huì)社制造的產(chǎn)品PAPS-4與由日本旭有機(jī)材料株式會(huì)社制造的產(chǎn)品六亞甲基四胺以100 12 的比率的混合物)溶解到甲醇中至30重量％的濃度。將平織的碳纖維織物(由日本東邦耐克斯株式會(huì)社制造的產(chǎn)品，W-3101，其纖維重量為200g/m2)浸漬在酚醛樹脂溶液中。將從溶液中取出的織物在25°C室溫下空氣干燥2小時(shí)。隨后，將經(jīng)干燥的織物在60°C氣氛下進(jìn)一步干燥1小時(shí)，由此制得兩片經(jīng)浸漬的碳纖維織物。將所述碳纖維織物切割為200X300mm 的表面尺寸(每片重量12g)。干燥后的經(jīng)浸漬的碳纖維織物各自的重量為^g/片。將三聚氰胺樹脂發(fā)泡體(由巴斯夫公司(BASF)制造的產(chǎn)品，Basotect V3012，其密度為^g/m3)切割為IOmm的厚度和200 X 300mm的表面尺寸(重量5. 4g)以作為具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體。將切割的三聚氰胺樹脂發(fā)泡體按照與碳纖維織物相同的方式浸漬在酚醛樹脂溶液中。將樹脂發(fā)泡體從溶液中取出，并在25°C室溫下空氣干燥2小時(shí)。 將經(jīng)干燥的樹脂發(fā)泡體在60°C氣氛下干燥1小時(shí)，由此制得經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體。 干燥后的經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體的重量為27g。此外，實(shí)施例1中獲得的樹脂比率R為 65。隨后，將經(jīng)浸漬的碳纖維織物、經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體和經(jīng)浸漬的碳纖維織物依次疊放在由不銹鋼制成的表面預(yù)先涂布有脫模劑的壓縮成型用下模(平板狀)上。將包含放置在經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體的每一側(cè)上的經(jīng)浸漬的碳纖維織物的層壓體設(shè)置在壓縮成型用下模上。在這種狀態(tài)下，在180°C下，利用5MPa的接觸壓力，通過(guò)壓縮成型用上模(平板狀)將壓縮成型用下模上的層壓體壓制3分鐘。在該狀態(tài)下對(duì)層壓體進(jìn)行壓縮加熱，并在壓縮狀態(tài)下將酚醛樹脂(第一熱固性樹脂和第二熱固性樹脂)固化。加熱操作通過(guò)連接至每個(gè)壓縮成型用上模和壓縮成型用下模的鑄封式加熱器來(lái)實(shí)施。將由不銹鋼制成的厚度為0. 9mm的隔片插入在壓縮成型用下模和壓縮成型用上模之間，由此調(diào)節(jié)壓縮成型用上模和壓縮成型用下模之間的間隔以調(diào)節(jié)層壓體的壓縮厚度。隨后，在室溫下對(duì)壓縮成型用下模和壓縮成型用上模進(jìn)行冷卻，并打開模具。制造了包含以層壓方式與芯材的各表面一體化的纖維增強(qiáng)材料的纖維增強(qiáng)成型體。將所述纖維增強(qiáng)成型體修整成170 X ^Omm 以制造關(guān)于實(shí)施例1所述的纖維增強(qiáng)成型體。測(cè)定實(shí)施例1的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為1. 30， 纖維增強(qiáng)成型體的整體厚度為0. 89mm，且芯材厚度為0. 43mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度(IOmm)和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0. 43mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為2225。此外，關(guān)于實(shí)施例1的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量(JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為50GPa(關(guān)于纖維方向)。實(shí)施例2按照與實(shí)施例1相同的方式制造實(shí)施例2的纖維增強(qiáng)成型體(與實(shí)施例1中相同， 樹脂比率R也為6 ，不同之處在于具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度為5mm。測(cè)定實(shí)施例2的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為1. 29 ； 整體厚度為0. 89mm ；且芯材厚度為0. 43mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度(5mm) 和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0.43mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為1062。此外，關(guān)于實(shí)施例2的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量(JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為49GPa(關(guān)于纖維方向)。實(shí)施例3按照與實(shí)施例1相同的方式制造實(shí)施例3的纖維增強(qiáng)成型體(與實(shí)施例1中相同， 樹脂比率R也為6 ，不同之處在于具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度為11. 5mm。測(cè)定實(shí)施例3的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為1.32， 整體厚度為0. 9mm且芯材厚度為0. 44mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度(11. 5mm) 和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0.44mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為2513。此外，關(guān)于實(shí)施例3的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量(JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為51GPa(關(guān)于纖維方向)。實(shí)施例4按照與實(shí)施例1相同的方式制造實(shí)施例4的纖維增強(qiáng)成型體(與實(shí)施例1中相同， 樹脂比率R也為6 ，不同之處在于具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度為1. 4mm。測(cè)定實(shí)施例4的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為1. ， 整體厚度為0. 89mm且芯材厚度為0. 43mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度(1. 4mm) 和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0.43mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為225。此外，關(guān)于實(shí)施例4的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量(JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為46GPa(關(guān)于纖維方向)。
實(shí)施例5按照與實(shí)施例1相同的方式制造實(shí)施例5的纖維增強(qiáng)成型體(與實(shí)施例1中相同， 樹脂比率R也為6 ，不同之處在于具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度為22mm。測(cè)定實(shí)施例5中獲得的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為1. 35 ；整體厚度為0. 9mm ；芯材厚度為0. 44mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度 (22mm)和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0. 44mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為4900。此外，關(guān)于實(shí)施例4的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量(JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為51GPa(關(guān)于纖維方向)。實(shí)施例6按照與實(shí)施例1相同的方式制造實(shí)施例6的纖維增強(qiáng)成型體，不同之處在于利用酚醛樹脂溶液浸漬碳纖維織物，使得在干燥后一片干燥后的經(jīng)浸漬的碳纖維織物的重量為 35g ；并利用酚醛樹脂溶液浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體，使得在干燥后一片經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體的重量為45g ；且碳纖維織物與熱固性樹脂發(fā)泡體的整體樹脂比率R為74。測(cè)定實(shí)施例6的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為1. 45， 整體厚度為0.98mm且芯材厚度為0. 52mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度(IOmm) 和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0. 52mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為1823。此外，關(guān)于實(shí)施例6的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量(JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為55GPa(關(guān)于纖維方向)。實(shí)施例7按照與實(shí)施例1相同的方式制造實(shí)施例6的纖維增強(qiáng)成型體，不同之處在于利用酚醛樹脂溶液浸漬碳纖維織物，使得在干燥后一片干燥后的經(jīng)浸漬的碳纖維織物的重量為 22g ；并利用酚醛樹脂溶液浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體，使得在干燥后一片經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體的重量為16g ；且碳纖維織物與熱固性樹脂發(fā)泡體的整體樹脂比率R為51。測(cè)定實(shí)施例7的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為1.30， 整體厚度為0.89mm且芯材厚度為0.43mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度(IOmm) 和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0. 43mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為2225。此外，關(guān)于實(shí)施例7的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量(JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為45GPa(關(guān)于纖維方向)。實(shí)施例8按照與實(shí)施例1相同的方式制造實(shí)施例8的纖維增強(qiáng)成型體，不同之處在于未利用熱固性樹脂浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體，僅利用作為熱固性樹脂的酚醛樹脂溶液來(lái)浸漬碳纖維織物，使得在干燥后所獲得的經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體的重量為40g ；且碳纖維織物的樹脂比率R為66。測(cè)定實(shí)施例8的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為1. 30， 整體厚度為0.89mm且芯材厚度為0.43mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度(IOmm) 和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0. 43mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為2225。此外，關(guān)于實(shí)施例8的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量(JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為50GPa(關(guān)于纖維方向)。實(shí)施例9
按照與實(shí)施例1相同的方式制造實(shí)施例9的纖維增強(qiáng)成型體，不同之處在于未利用樹脂浸漬碳纖維織物，僅將熱固性樹脂發(fā)泡體浸漬在作為熱固性樹脂的酚醛樹脂溶液中，使得在干燥后經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體的重量為40g ；且熱固性樹脂發(fā)泡體的樹脂比率R為M。測(cè)定實(shí)施例9的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為1. 30， 整體厚度為0.89mm且芯材厚度為0.43mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度(IOmm) 和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0. 43mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為2225。此外，關(guān)于實(shí)施例9的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量(JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為46GPa(關(guān)于纖維方向)。實(shí)施例10按照與實(shí)施例1相同的方式制造實(shí)施例10的纖維增強(qiáng)成型體，不同之處在于使用聚氨酯樹脂發(fā)泡體(由井上株式會(huì)社(Inoac Corporation)制造的Moltopren MF80，密度為72kg/m3)作為具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體，并調(diào)節(jié)浸漬熱固性樹脂發(fā)泡體的第一熱固性樹脂的量，使得樹脂比率R為65。測(cè)定實(shí)施例10的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為 1. 35，整體厚度為0. 9mm且芯材厚度為0. 44mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度 (IOmm)和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0. 44mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為2172。此外，關(guān)于實(shí)施例10的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量 (JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為35GPa(關(guān)于纖維方向)°實(shí)施例11按照與實(shí)施例1相同的方式制造實(shí)施例11的纖維增強(qiáng)成型體(樹脂比率R也為65)，不同之處在于使用環(huán)氧樹脂(由DIC株式會(huì)社(DIC Corporation)制造的產(chǎn)品 Epiclon 850與由DIC株式會(huì)社制造的產(chǎn)品WH-108S以100 30的比率的混合物)作為熱固性樹脂。測(cè)定實(shí)施例11的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為 1. 30，整體厚度為0. 89mm且芯材厚度為0. 43mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度 (IOmm)和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0. 43mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為2225。此外，關(guān)于實(shí)施例11的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量 (JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為49GPa(關(guān)于纖維方向)°比較例1按照與實(shí)施例1相同的方式制造比較例1的纖維增強(qiáng)成型體(樹脂比率R也為 65)，不同之處在于具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度為0. 95mm。測(cè)定比較例1的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為 1. 29,整體厚度為0. 89mm且芯材厚度為0. 43mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度 (0. 95mm)和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0. 43mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為121。此外，關(guān)于比較例1的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量 (JISK 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為25GPa(關(guān)于纖維方向)。當(dāng)與上述各實(shí)施例進(jìn)行比較時(shí)，壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度小，從而壓縮率低。 因此，彎曲模量(剛性)低。比較例2按照與實(shí)施例1相同的方式成型比較例2的纖維增強(qiáng)成型體(樹脂比率R也為 65)，不同之處在于具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度為30mm。然而，所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度太大，因此不能被充分壓縮。僅制造了含有大的厚度變化的纖維增強(qiáng)成型體。假定由于大的厚度變化，使得比較例2的芯材的厚度與在實(shí)施例1中制造的芯材的厚度(0. 43mm)相同，并通過(guò)利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度(30mm)和壓縮率表達(dá)式，算得比較例2的壓縮率C為6877。由于壓縮率超過(guò)5000，所以在比較例2中未制造出有利的纖維增強(qiáng)成型體。比較例3代替具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體，使用切割成尺寸200X300X厚度 5mm(重量為9g)的含有獨(dú)立氣泡的聚氨酯樹脂發(fā)泡體(由井上株式會(huì)社制造的Surmax，密度為30kg/m3)。按照與實(shí)施例8相同的方式制造比較例3的纖維增強(qiáng)成型體，不同之處在于在熱固性發(fā)泡體和碳纖維織物內(nèi)部的整體樹脂比率R為57。測(cè)定比較例3的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為1. 29， 整體厚度為0.90mm且芯材厚度為0.44mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度(5mm) 和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0. 44mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為1036。此外，關(guān)于比較例3的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量(JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為22GPa(關(guān)于纖維方向)。由于使用含有獨(dú)立氣泡的發(fā)泡體作為芯材，因此所述熱固性樹脂未均勻地分散并保持在芯材中。當(dāng)與各實(shí)施例進(jìn)行比較時(shí)，彎曲模量(剛性)低。比較例4按照與實(shí)施例1相同的方式制造比較例4的纖維增強(qiáng)成型體，不同之處在于樹脂比率R為45。測(cè)定比較例4的纖維增強(qiáng)成型體的比重、其整體厚度以及芯材厚度。比重為1. ， 整體厚度為0.89mm且芯材厚度為0.43mm。利用壓縮前的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度(IOmm) 和芯材的厚度(壓縮后的熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度)(0. 43mm)，算得芯材的熱固性樹脂發(fā)泡體的壓縮率C為2225。此外，關(guān)于實(shí)施例7的纖維增強(qiáng)成型體，測(cè)定彎曲模量(JIS K 7074-1988方法A)以評(píng)價(jià)剛性。作為測(cè)定的結(jié)果，彎曲模量為27GPa(關(guān)于纖維方向)。由于樹脂比率太小，因此與各實(shí)施例進(jìn)行比較，包含的熱固性樹脂的量小，且彎曲模量(剛性) 低。比較例5按照與實(shí)施例1相同的方式制造比較例5的纖維增強(qiáng)成型體，不同之處在于樹脂比率R為85。然而，由于樹脂比率R太高，所以包含在碳纖維織物和熱固性樹脂發(fā)泡體中的熱固性樹脂的量過(guò)大，從而使得不能進(jìn)行充分壓縮。因此，僅制造了具有大的厚度變化的纖維增強(qiáng)成型體。表1示出了各實(shí)施例和各比較例的壓縮率、樹脂比率、比重、整體厚度和彎曲模量。表權(quán)利要求
1.一種纖維增強(qiáng)成型體，其含有芯材和設(shè)置在所述芯材的兩個(gè)表面上的纖維增強(qiáng)材料，其中，所述芯材通過(guò)利用第一熱固性樹脂浸漬具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體，并在壓縮所述熱固性樹脂發(fā)泡體的同時(shí)固化所述第一熱固性樹脂而形成，所述纖維增強(qiáng)材料通過(guò)利用第二熱固性樹脂浸漬碳纖維織物，并固化所述第二熱固性樹脂而形成，由C = (Tb-Ta)/TaX 100表示的壓縮率C為200至5000，其中，Ta是壓縮后的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度，且Tb是壓縮前的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度，由R = (ffb-ffa) /Wb X 100表示的樹脂比率R為50至80，其中，Wa是所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，Wb是所述第一熱固性樹脂、所述第二熱固性樹脂、所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，所述纖維增強(qiáng)成型體的比重為1. 2至1. 5，以及所述纖維增強(qiáng)成型體的彎曲模量為30GPa至60GPa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)成型體，其中所述熱固性樹脂發(fā)泡體為聚氨酯樹脂發(fā)泡體或三聚氰胺樹脂發(fā)泡體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)成型體，其中所述第一熱固性樹脂選自環(huán)氧樹脂、 酚醛樹脂、以及環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)成型體，其中所述第二熱固性樹脂選自環(huán)氧樹脂、 酚醛樹脂、以及環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)成型體，其中所述第一熱固性樹脂與所述第二熱固性樹脂相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)成型體，其中所述壓縮率C為1000至沈00。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)成型體，其中所述芯材是三聚氰胺樹脂發(fā)泡體與酚醛樹脂的混合物，所述纖維增強(qiáng)材料是碳纖維織物和酚醛樹脂的混合物，并作為片材設(shè)置在所述芯材的每一個(gè)表面上，所述酚醛樹脂相對(duì)于所述纖維增強(qiáng)成型體的含量，以所述樹脂比率R計(jì)為50至80。
8.—種纖維增強(qiáng)成型體的制造方法，所述纖維增強(qiáng)成型體具有芯材和設(shè)置在所述芯材的兩個(gè)表面上的纖維增強(qiáng)材料，所述方法包括浸漬步驟，包括利用第一熱固性樹脂浸漬具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體以提供經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體；層壓步驟，包括將碳纖維織物放置在所述經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體的兩個(gè)表面上以提供層壓體；以及壓縮加熱步驟，包括壓縮所述層壓體以利用從所述熱固性樹脂發(fā)泡體中壓出的所述第一熱固性樹脂浸漬所述碳纖維織物，并對(duì)所述層壓體進(jìn)行加熱以固化所述第一熱固性樹脂，從而一體地形成所述芯材和所述纖維增強(qiáng)材料，其中，在所述浸漬步驟中，實(shí)施利用所述第一熱固性樹脂進(jìn)行的所述浸漬，使得由R = (ffb-ffa)/ffb X 100表示的樹脂比率R為50至80，其中，Wa是所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，Wb是所述第一熱固性樹脂、所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，以及其中，在所述壓縮步驟中，實(shí)施所述壓縮，使得由C = (Tb-Ta)/TaX 100表示的壓縮率 C為200至5000，其中，Ta是壓縮后的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度，且Tb是壓縮前的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度。
9.一種纖維增強(qiáng)成型體的制造方法，所述纖維增強(qiáng)成型體具有芯材和設(shè)置在所述芯材的兩個(gè)表面上的纖維增強(qiáng)材料，所述方法包括浸漬步驟，包括利用第二熱固性樹脂浸漬碳纖維織物以提供經(jīng)浸漬的碳纖維織物；層壓步驟，包括將所述經(jīng)浸漬的碳纖維織物放置在具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體的兩個(gè)表面上以提供層壓體；以及壓縮加熱步驟，包括壓縮所述層壓體以利用從所述碳纖維織物中壓出的所述第二熱固性樹脂浸漬所述熱固性樹脂發(fā)泡體，并對(duì)所述層壓體進(jìn)行加熱以固化所述第二熱固性樹脂，從而一體地形成所述芯材和所述纖維增強(qiáng)材料，其中，所述浸漬步驟包括添加所述第二熱固性樹脂，使得由R = (Wb-Wa) /Wb X 100表示的樹脂比率R為50至80，其中，Wa是所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量， Wb是所述第二熱固性樹脂、所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，以及其中，實(shí)施所述壓縮，使得由C = (Tb-Ta)/TaX 100表示的壓縮率C為200至5000，其中，Ta是壓縮后的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度，且Tb是壓縮前的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度。
10.一種纖維增強(qiáng)成型體的制造方法，所述纖維增強(qiáng)成型體具有芯材和設(shè)置在所述芯材的兩個(gè)表面上的纖維增強(qiáng)材料，所述方法包括第一浸漬步驟，包括利用第一熱固性樹脂浸漬具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體以制造經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體；第二浸漬步驟，包括利用第二熱固性樹脂浸漬碳纖維織物以提供經(jīng)浸漬的碳纖維織物；層壓步驟，包括將所述經(jīng)浸漬的碳纖維織物放置在所述經(jīng)浸漬的熱固性樹脂發(fā)泡體的兩個(gè)表面上以提供層壓體；以及壓縮加熱步驟，包括在通過(guò)壓縮所述層壓體而使所述第一熱固性樹脂和所述第二熱固性樹脂保持彼此接觸的狀態(tài)下，對(duì)所述層壓體進(jìn)行加熱以一體地形成所述芯材和所述纖維增強(qiáng)材料，其中，在所述第一浸漬步驟和所述第二浸漬步驟中，實(shí)施利用所述第一熱固性樹脂進(jìn)行的所述浸漬和利用所述第二熱固性樹脂進(jìn)行的所述浸漬，使得由R = (ffb-ffa)/ffbX 100 表示的樹脂比率R為50至80，其中，Wa是所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，恥是所述第一熱固性樹脂、所述第二熱固性樹脂、所述熱固性樹脂發(fā)泡體和所述碳纖維織物的總重量，以及其中，在所述壓縮步驟中，實(shí)施所述壓縮，使得由C= (Tb-Ta)/TaX 100表示的壓縮率 C為200至5000，其中，Ta是壓縮后的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度，且Tb是壓縮前的所述熱固性樹脂發(fā)泡體的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的纖維增強(qiáng)成型體的制造方法，其中所述壓縮率C為1000至 2600。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的纖維增強(qiáng)成型體的制造方法，其中所述壓縮率C為1000至 2600。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的纖維增強(qiáng)成型體的制造方法，其中所述壓縮率C為1000至 2600。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供在輕量、薄厚度和高剛性方面優(yōu)異的纖維增強(qiáng)成型體。纖維增強(qiáng)成型體含有芯材(11)和設(shè)置在所述芯材(11)的兩個(gè)表面上的纖維增強(qiáng)材料(21)。所述芯材(11)通過(guò)利用第一熱固性樹脂浸漬具有連續(xù)氣泡的熱固性樹脂發(fā)泡體，并在以200至5000的壓縮率壓縮所述熱固性樹脂發(fā)泡體的同時(shí)固化所述熱固性樹脂而形成。所述纖維增強(qiáng)材料(21)通過(guò)利用第二熱固性樹脂浸漬碳纖維織物，并固化所述第二熱固性樹脂而形成。浸漬后的所述第一熱固性樹脂與所述第二熱固性樹脂的樹脂比率為50至80。通過(guò)固化所述第一熱固性樹脂與所述第二熱固性樹脂而一體地形成所述芯材(11)和所述纖維增強(qiáng)材料(21)。
文檔編號(hào)B32B5/28GK102574358SQ201080046260
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者春日陽(yáng)介, 杉浦好典 申請(qǐng)人:井上株式會(huì)社