專利名稱：樹脂與纖維的復(fù)合體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種樹脂與纖維的復(fù)合體及其制造方法。
背景技術(shù)：
塑料是電子裝置(如移動電話)、家用電器及汽車的外殼的常用材質(zhì)。塑料外殼可以射出成型方式制得，該方法可一次成型出幾乎所有結(jié)構(gòu)，但是，塑料外殼強度不足，容易磨損和破裂，且其表面需進行噴漆等裝飾處理。相較于塑料，纖維材料(碳纖維或玻璃纖維)因具有較輕的質(zhì)量、高強度的優(yōu)點，且纖維材料通過編織后本身可形成裝飾紋路效果，因此，纖維材料已經(jīng)開始應(yīng)用于電子裝 置、家用電器及汽車的外殼，但是，針對有三維立體外形及具有卡鉤等裝配結(jié)構(gòu)的外殼，使用單純的纖維材料來成型還存在一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種輕質(zhì)、強度較高，同時具有卡鉤等裝配結(jié)構(gòu)的樹脂與纖維的復(fù)合體。另外，還有必要提供一種上述樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法。一種樹脂與纖維的復(fù)合體，其包括一基層，該基層包括一纖維層及結(jié)合于纖維層上的一樹脂層，該纖維層包括上表面及與上表面相反的下表面，樹脂層與該上表面結(jié)合，并滲浸到纖維層內(nèi)部，該樹脂與纖維的復(fù)合體還包括一注射層，該注射層與該基層通過模內(nèi)注塑的方式一體成型，該注射層由樹脂組成，該注射層與纖維層的下表面結(jié)合?！N上述樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，包括如下步驟提供二塑料薄膜，該二塑料薄膜經(jīng)成型加工具有所需的形狀；于所述其中一塑料薄膜的一表面上披覆一層樹脂，并將一纖維層披覆于該樹脂上，再將所述另一塑料薄膜蓋設(shè)于該纖維層上；將夾合有該樹脂及纖維層的塑料薄膜進行抽真空處理；將經(jīng)抽真空處理的夾合有該樹脂及纖維層的塑料薄膜放入一壓合模具中進行壓合，使該樹脂部分滲浸到纖維層內(nèi)部并固化形成一樹脂層；剝離所述塑料薄膜，對纖維層與樹脂層進行裁切，以去除余料而獲得一基材；將該基材作為嵌件放置于一成型模具的模腔內(nèi)，向該模腔內(nèi)注射熔融的樹脂，冷卻后該樹脂形成一注射層，該注射層與該纖維層遠離該樹脂層的表面結(jié)合。另一種上述樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，包括如下步驟提供一壓合模具；將一纖維層鋪設(shè)于該壓合模具內(nèi)；對該壓合模具內(nèi)進行抽真空，抽真空的同時往壓合模具內(nèi)填充流體狀的樹脂；壓合模具對該樹脂及纖維施層加壓力進行壓合，使樹脂滲透纖維層到達纖維層與壓合模具貼合的表面并固化形成一樹脂層；
對纖維層與樹脂層進行裁切，以去除余料而獲得一基材；將該基材作為嵌件放置于一成型模具的模腔內(nèi)，向該模腔內(nèi)注射熔融的樹脂，冷卻后該樹脂形成一注射層，該注射層與該纖維層遠離該樹脂層的表面結(jié)合。再一種上述樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，包括如下步驟提供一壓合模具；將一表面涂覆有樹脂的一纖維層鋪設(shè)于該壓合模具內(nèi)；
壓合模具對該樹脂及纖維層施加壓力進行壓合，同時對壓合模具內(nèi)進行抽真空，使樹脂部分滲浸到纖維層內(nèi)部并固化形成一樹脂層；對纖維層與樹脂層進行裁切，以去除余料而獲得一基材；將該基材作為嵌件放置于一成型模具的模腔內(nèi)，向該模腔內(nèi)注射熔融的樹脂，冷卻后該樹脂形成一注射層，該注射層與該纖維層遠離該樹脂層的表面結(jié)合。上述樹脂與纖維的復(fù)合體的基層由纖維層與樹脂層構(gòu)成，其中的纖維層對該樹脂與纖維的復(fù)合體可起增強作用，而且纖維層可減輕該樹脂與纖維的復(fù)合體的重量。該注射層通過模內(nèi)注塑的方式與該基層一體成型，可形成該樹脂與纖維的復(fù)合體的裝配結(jié)構(gòu)，使該樹脂與纖維的復(fù)合體既具有較輕的重量，又具有較高的強度和較佳的裝飾效果，而且便于裝配。


圖I為本發(fā)明較佳實施例樹脂與纖維的復(fù)合體剖視示意圖。圖2A至圖2D為本發(fā)明第一實施例的樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法中不同步驟的示意圖。圖3A至圖3C為本發(fā)明第二實施例的樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法中不同步驟的示意圖。圖4A至圖4C為本發(fā)明第三實施例的樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法中不同步驟的示意圖。主要元件符號說明樹脂與纖維的復(fù)合體 100基層10纖維層12上表面121下表面123樹脂層14注射層20塑料薄膜31第一樹脂32、42、52抽真空容器34壓合模具35、45、55成型模具36、46、56母模361、461、561
公模363、463、563模腔365、465、565第二樹脂37、47、57如下具體實施方式
將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。
具體實施例方式請參閱圖1，本發(fā)明較佳實施例的樹脂與纖維的復(fù)合體100以一手機電池蓋為例，其包括一基層10及結(jié)合于該基層10上的一注射層20。該基層10包括一纖維層12及結(jié)合于纖維層12上的一樹脂層14。該注射層20與該基層10通過模內(nèi)注塑的方式一體成型。 該纖維層12為由纖維編織而成的編織布。該纖維選自碳纖維、玻璃纖維、克維拉(Kevler)纖維材料及混編(Hybrid)纖維中的一種。本實施例優(yōu)選碳纖維或玻璃纖維。所述纖維編織布的紋路可以為直紋、橫紋及斜紋等。該纖維層12的厚度為O. 2 O. 3_。纖維層12包括一上表面121及與該上表面121相反的下表面123。該樹脂層14與該纖維層12的上表面121相結(jié)合，并滲浸到纖維層12內(nèi)部。樹脂層14形成該樹脂與纖維的復(fù)合體100的最外層。樹脂層14由透明或半透明的樹脂制成。本實施例中樹脂層14由透明的環(huán)氧樹脂制成。樹脂層14主要用于增強纖維層12的硬度，同時為該樹脂與纖維的復(fù)合體100提供平滑、光亮的外表面。該注射層20與纖維層12的下表面123相結(jié)合。注射層20由樹脂組成，其通過模內(nèi)注塑的方式與基層10成型為一體。該注射層20的厚度大約為O. 9 I. 0mm。注射層20可形成有裝配結(jié)構(gòu)22，比如卡鉤等。形成該注射層20的樹脂可為聚氯乙烯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、丙烯睛-苯乙烯-丁二烯共聚合物、聚碳酸酯、聚醢亞胺、聚醚醢亞胺、聚苯乙烯及聚丙烯聚合物中的一種或多種。下面對樹脂與纖維的復(fù)合體100的制造方法進行描述。請參閱圖2A至圖2D，實施例一的上述樹脂與纖維的復(fù)合體100的制造方法包括以下步驟請參閱圖2A，首先，提供二塑料薄膜31，該二塑料薄膜31經(jīng)成型加工具有所需的形狀。該二塑料薄膜31疊合在一起時互相接觸的表面上涂覆有脫模劑(圖未示)，便于后續(xù)將該二塑料薄膜31進行剝離。該脫模劑也可以視情況不進行涂覆。然后，于其中一塑料薄膜31的脫模劑上涂覆一層透明或半透明的第一樹脂32，將一纖維層12披覆于該第一樹脂32上。再將另一塑料薄膜31蓋設(shè)于該纖維層12上，使該塑料薄膜31涂覆有脫模劑的表面朝向纖維層12。所述纖維層12為纖維編織布，如碳纖維編織布或玻璃纖維編織布等。本實施例中，該第一樹脂32為透明的環(huán)氧樹脂。請參閱圖2B，二塑料薄膜31夾合好纖維層12后，放入一抽真空容器34中進行抽真空處理，以除去脫模劑、樹脂及纖維層12之間存在的氣泡。所述抽真空容器可以為抽真空塑料袋。請參閱圖2C，將經(jīng)抽真空處理的夾合有纖維層12的二塑料薄膜31放入一壓合模具35中進行壓合，使纖維層12與第一樹脂32緊密結(jié)合。壓合過程中，第一樹脂32部分滲浸到纖維層12內(nèi)部并固化形成所述樹脂層14。去掉二塑料薄膜31后對結(jié)合在一起的纖維層12與樹脂層14進行裁切，以去除余料，由此得到基層10。 請參閱圖2D所示，提供一成型模具36，該成型模具36包括一母模361及一與該母模361配合的一公模363。母模361與公模363配合形成一模腔365,該模腔365與該樹脂與纖維的復(fù)合體100的形狀及尺寸相對應(yīng)。將所述基層10作為嵌件放置于成型模具36內(nèi)，并向模腔365內(nèi)注射熔融的第二樹脂37。待冷卻后，該第二樹脂37形成所述注射層20，并且注射層20與遠離樹脂層14的纖維層12的表面結(jié)合，由此成型為該樹脂與纖維的復(fù)合體100。所述第二樹脂37可為聚氯乙烯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、丙烯睛-苯乙烯-丁二烯共聚合物、聚碳酸酯、聚醢亞胺、聚醚醢亞胺、聚苯乙烯及聚丙烯聚合物中的一種或多種。由于模具的表面通常存在一些空洞或凹陷，為了在壓合模具35中進行壓合時，基層10獲得比較光滑的表面，實施例一使用所述二塑料薄膜31將纖維層12和樹脂層14包 覆，使纖維層12和樹脂層14不會直接接觸壓合模具的表面，因此得到的基層10具有比較光滑的表面。當然，在對表面光滑度要求不高的情況下，也可無需使用所述二塑料薄膜31。請參閱圖3A至圖3C，實施例二的上述樹脂與纖維的復(fù)合體100的制造方法包括以下步驟請參閱圖3A，首先，提供一壓合模具45，并于該壓合模具45的表面上涂覆脫模劑(圖未示)。該脫模劑也可視情況省略。然后，將一纖維層12鋪設(shè)于該壓合模具45內(nèi)。所述纖維層12為纖維編織布，如碳纖維編織布或玻璃纖維編織布等。請參閱圖3B，將該壓合模具45合模后對壓合模具45內(nèi)進行抽真空，抽真空的同時往壓合模具45內(nèi)填充流體狀的透明或半透明的第一樹脂42。填充第一樹脂42完畢后,通過壓合模具45對第一樹脂42及纖維層12施加一定的壓力進行壓合。壓合過程中，第一樹脂42滲透纖維層12到達纖維層12與壓合模具45貼合的表面，并固化形成所述樹脂層14。所述抽真空用以除去樹脂層14及纖維層12之間存在的氣泡。本實施例中，該樹脂層14由透明的環(huán)氧樹脂形成。對結(jié)合在一起的樹脂層14與纖維層12進行裁切，以去除余料，由此得到基層10。
請參閱圖3C所示，提供一成型模具46，該成型模具46包括一母模461及一與該母模461配合的一公模463。母模461與公模463配合形成一模腔465,該模腔465與該樹脂與纖維的復(fù)合體100的形狀及尺寸相對應(yīng)。將所述基層10作為嵌件放置于成型模具46內(nèi)，并向模腔465內(nèi)注射熔融的第二樹脂47。待冷卻后，該第二樹脂47形成所述注射層20，并且注射層20與纖維層12相背于樹脂層14的表面結(jié)合，由此成型為該樹脂與纖維的復(fù)合體100。所述第二樹脂47可為聚氯乙烯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、丙烯睛-苯乙烯-丁二烯共聚合物、聚碳酸酯、聚醢亞胺、聚醚醢亞胺、聚苯乙烯及聚丙烯聚合物中的一種或多種。請參閱圖4A至圖4C，實施例三的上述樹脂與纖維的復(fù)合體100的制造方法包括以下步驟請參閱圖4A，首先，提供一壓合模具55，并于該壓合模具55的表面上涂覆脫模劑(圖未示)。該脫模劑也可視情況省略。
然后，將一表面涂覆有第一樹脂52的一纖維層12鋪設(shè)于該壓合模具55內(nèi)，使第一樹脂52貼合壓合模具55的表面。所述纖維層12為纖維編織布，如碳纖維編織布或玻璃纖維編織布等。所述第一樹脂52為透明或半透明，本實施例中，該第一樹脂52為透明的環(huán)氧樹脂。請參閱圖4B，將該壓合模具55合模，通過壓合模具45對第一樹脂52與纖維層12施加一定的壓力進行壓合，同時對壓合模具45內(nèi)進行抽真空，以除去第一樹脂52及纖維層12之間存在的氣泡。壓合過程中，該第一樹脂52部分滲浸到纖維層12內(nèi)部并固化形成所述樹脂層14。對結(jié)合在一起的樹脂層14與纖維層12進行裁切，以去除余料，由此得到基層10。請參閱圖4C所示，提供一成型模具56，該成型模具56包括一母模561及一與該母模561配合的一公模563。母模561與公模563配合形成一模腔565,該模腔565與該樹脂 與纖維的復(fù)合體100的形狀及尺寸相對應(yīng)。將所述基層10作為嵌件放置于成型模具56內(nèi)，并向模腔565內(nèi)注射熔融的第二樹脂57。待冷卻后，該第二樹脂57形成所述注射層20，并且注射層20與纖維層12相背于樹脂層14的表面結(jié)合，由此成型為該樹脂與纖維的復(fù)合體100。所述第二樹脂57可為聚氯乙烯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、丙烯睛-苯乙烯-丁二烯共聚合物、聚碳酸酯、聚醢亞胺、聚醚醢亞胺、聚苯乙烯及聚丙烯聚合物中的一種或多種。可以理解，為了使樹脂與纖維的復(fù)合體100表面具有更高的光亮度，還可于樹脂層14表面涂覆一層透明油漆，如光油。上述樹脂與纖維的復(fù)合體100可用作電子裝置外殼(比如手機外殼)，也可用作家用電器的外殼及汽車零件等。上述樹脂與纖維的復(fù)合體100的基層10由纖維層12與透明的樹脂層14構(gòu)成，其中的纖維層12對該樹脂與纖維的復(fù)合體100可起增強作用，而且纖維層12可減輕該樹脂與纖維的復(fù)合體100的重量；另外，纖維層12的編織紋路可透過樹脂層14呈現(xiàn)，具有較強的立體感。該注射層20通過模內(nèi)注塑的方式與該基層10 —體成型，可形成該樹脂與纖維的復(fù)合體100的裝配結(jié)構(gòu)，使該樹脂與纖維的復(fù)合體100既具有較輕的重量，又具有較高的強度和較佳的裝飾效果，而且便于裝配。
權(quán)利要求
1.一種樹脂與纖維的復(fù)合體，其包括一基層，該基層包括一纖維層及結(jié)合于纖維層上的一樹脂層，該纖維層包括上表面及與上表面相反的下表面，其特征在于樹脂層與該上表面結(jié)合，并滲浸到纖維層內(nèi)部，該樹脂與纖維的復(fù)合體還包括一注射層，該注射層與該基層通過模內(nèi)注塑的方式一體成型，該注射層由樹脂組成，該注射層與纖維層的下表面結(jié)合。
2.如權(quán)利要求I所述的樹脂與纖維的復(fù)合體，其特征在于該樹脂層為透明或半透明。
3.如權(quán)利要求2所述的樹脂與纖維的復(fù)合體，其特征在于該樹脂層由透明的環(huán)氧樹脂形成。
4.如權(quán)利要求I所述的樹脂與纖維的復(fù)合體，其特征在于該注射層上形成有裝配結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求I所述的樹脂與纖維的復(fù)合體，其特征在于該纖維層為由纖維編織而成的編織布。
6.如權(quán)利要求5所述的樹脂與纖維的復(fù)合體，其特征在于該纖維選自碳纖維、玻璃纖維、克維拉纖維及混編纖維中的一種。
7.一種樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，包括如下步驟 提供二塑料薄膜，該二塑料薄膜經(jīng)成型加工具有所需的形狀； 于所述其中一塑料薄膜的一表面上披覆一層樹脂，并將一纖維層披覆于該樹脂上，再將所述另一塑料薄膜蓋設(shè)于該纖維層上； 將夾合有該樹脂及纖維層的塑料薄膜進行抽真空處理； 將經(jīng)抽真空處理的夾合有該樹脂及纖維層的塑料薄膜放入一壓合模具中進行壓合，使該樹脂部分滲浸到纖維層內(nèi)部并固化形成一樹脂層； 剝離所述塑料薄膜，對纖維層與樹脂層進行裁切，以去除余料而獲得一基層； 將該基層作為嵌件放置于一成型模具的模腔內(nèi)，向該模腔內(nèi)注射熔融的樹脂，冷卻后該樹脂形成一注射層，該注射層與該纖維層遠離該樹脂層的表面結(jié)合。
8.如權(quán)利要求7所述的樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，其特征在于所述抽真空處理是在一抽真空容器中進行。
9.如權(quán)利要求7所述的樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，其特征在于所述二塑料薄膜朝向該纖維層的表面上涂覆有脫模劑。
10.一種樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，包括如下步驟 提供一壓合模具； 將一纖維層鋪設(shè)于該壓合模具內(nèi)； 對該壓合模具內(nèi)進行抽真空,抽真空的同時往壓合模具內(nèi)填充流體狀的樹脂； 壓合模具對該樹脂及纖維施層加壓力進行壓合，使樹脂滲透纖維層到達纖維層與壓合模具貼合的表面并固化形成一樹脂層； 對纖維層與樹脂層進行裁切，以去除余料而獲得一基層； 將該基層作為嵌件放置于一成型模具的模腔內(nèi)，向該模模腔內(nèi)注射熔融的樹脂，冷卻后該樹脂形成一注射層，該注射層與該纖維層遠離該樹脂層的表面結(jié)合。
11.如權(quán)利要求10所述的樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，其特征在于該壓合模具的內(nèi)表面涂覆有脫模劑。
12.一種樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，包括如下步驟提供一壓合模具； 將一表面涂覆有樹脂的一纖維層鋪設(shè)于該壓合模具內(nèi)； 壓合模具對該樹脂及纖維層施加壓力進行壓合，同時對壓合模具內(nèi)進行抽真空，使樹脂部分滲浸到纖維層內(nèi)部并固化形成一樹脂層； 對纖維層與樹脂層進行裁切，以去除余料而獲得一基材； 將該基材作為嵌件放置于一成型模具的模腔內(nèi)，向該模腔內(nèi)注射熔融的樹脂，冷卻后該樹脂形成一注射層，該注射層與該纖維層遠離該樹脂層的表面結(jié)合。
13.如權(quán)利要求12所述的樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，其特征在于該壓合模具的內(nèi)表面涂覆有脫模劑。
14.如權(quán)利要求12所述的樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，其特征在于該樹脂層由透明的環(huán)氧樹脂形成。
15.如權(quán)利要求12所述的樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，其特征在于該纖維層為由纖維編織而成的編織布。
16.如權(quán)利要求15所述的樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法，其特征在于該纖維選自碳纖維、玻璃纖維、克維拉纖維及混編纖維中的一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種樹脂與纖維的復(fù)合體，其包括一基層，該基層包括一纖維層及結(jié)合于纖維層上的一樹脂層，該纖維層包括上表面及與上表面相反的下表面，樹脂層與該上表面結(jié)合，并滲浸到纖維層內(nèi)部，該樹脂與纖維的復(fù)合體還包括一注射層，該注射層與該基層通過模內(nèi)注塑的方式一體成型，該注射層由樹脂組成，該注射層與纖維層的下表面結(jié)合。本發(fā)明還提供一種上述樹脂與纖維的復(fù)合體的制造方法。
文檔編號H05K5/00GK102958300SQ20111025114
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者李伍, 張強, 曾宣湛, 黃大清, 張元蕾, 胡志偉, 王明亮, 黃云峰, 夏青, 溫賀杰 申請人:深圳富泰宏精密工業(yè)有限公司