本發(fā)明涉及一種包含纖維強化樹脂的成形基材、多孔質(zhì)體、皮芯結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

背景技術(shù)：

1、輕量性或力學特性優(yōu)異的纖維強化樹脂被用于各種產(chǎn)業(yè)用途。近年來，提出如下技術(shù)：使基質(zhì)樹脂含浸于分散有強化纖維的不織布中而制成成形基材，對所述成形基材進行加熱而使基質(zhì)樹脂軟化的同時加以成形，由此膨脹、即以強化纖維作為支撐體而形成空隙，從而制作輕量性或力學特性優(yōu)異的多孔質(zhì)體(專利文獻1)。

2、現(xiàn)有技術(shù)文獻

3、專利文獻

4、專利文獻1：國際公開第2017/110528號

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的問題

2、但是，在專利文獻1中所使用的成形基材由于作為抄紙體的不織布的體積低，因此來自纖維的彈性系數(shù)的起毛力比較小，從而膨脹性也比較低。因此，關(guān)于由此種成形基材獲得的多孔質(zhì)體，力學特性的降低被抑制至最小限度，另一方面，關(guān)于輕量性的提高效果是有限的。

3、本發(fā)明是鑒于所述課題而成，其目的在于提供一種具有高的膨脹性的成形基材，并且提供一種具有優(yōu)異的輕量性的纖維強化樹脂的多孔質(zhì)體。

4、解決問題的技術(shù)手段

5、用于解決所述課題的本發(fā)明是一種成形基材，包含不連續(xù)強化纖維與基質(zhì)樹脂，所述成形基材含有具有彎曲部的不連續(xù)碳纖維作為所述不連續(xù)強化纖維，在所述基質(zhì)樹脂的玻璃化溫度或熔點下在厚度方向具有膨脹性。

6、另外，本發(fā)明是一種多孔質(zhì)體，是包含不連續(xù)強化纖維與基質(zhì)樹脂的纖維強化樹脂的多孔質(zhì)體，含有具有彎曲部的不連續(xù)碳纖維作為所述不連續(xù)強化纖維。

7、進而，本發(fā)明是一種皮芯結(jié)構(gòu)體，是將所述中記載的多孔質(zhì)體作為芯層并在其至少一個表面配置皮層而成。

8、進而，本發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包含所述中記載的多孔質(zhì)體，且用于飛機、太空船、汽車、風車、或電子設備。

9、發(fā)明的效果

10、通過本發(fā)明，可獲得高膨脹性的成形基材，進而通過使用所述成形基材，可獲得具有優(yōu)異的輕量性的纖維強化樹脂的多孔質(zhì)體。

技術(shù)特征：

1.一種成形基材，包含不連續(xù)強化纖維與基質(zhì)樹脂，所述成形基材含有具有彎曲部的不連續(xù)碳纖維作為所述不連續(xù)強化纖維，在所述基質(zhì)樹脂的玻璃化溫度或熔點下在厚度方向具有膨脹性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形基材，其中所述具有彎曲部的不連續(xù)碳纖維的彎曲部具有10mm以下的曲率半徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形基材，其中所述具有彎曲部的不連續(xù)碳纖維的整體彎曲度為1％～200％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形基材，以抄紙形態(tài)包含所述不連續(xù)強化纖維。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形基材，其中所述具有彎曲部的不連續(xù)碳纖維的直線距離1mm的范圍內(nèi)的纖維軸的波動幅度為10μm～1000μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形基材，其中在氮氣環(huán)境下對所述成形基材施加3小時、500℃的熱處理后殘存的所述不連續(xù)強化纖維的集合體的體積密度為0.005g/cm3以下。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形基材，含有50％～99％的所述具有彎曲部的不連續(xù)碳纖維，還包含1％～50％的直線狀的不連續(xù)強化纖維。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形基材，其中所述不連續(xù)強化纖維彼此的接點被粘合劑成分被覆，所述粘合劑成分的玻璃化溫度低于所述基質(zhì)樹脂的熔點。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形基材，其中所述基質(zhì)樹脂的玻璃化溫度或熔點下的基材厚度為室溫時的三倍以上。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的成形基材，其中所述成形基材在室溫時的膨脹三倍時的厚度的變異系數(shù)為0％～10％。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形基材，其中所述成形基材的基質(zhì)樹脂的玻璃化溫度或熔點下的基材長為室溫時的0.9倍～1.2倍。

12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形基材，其中所述具有彎曲部的不連續(xù)碳纖維的端部間距離為2mm～10mm。

13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形基材，其中所述具有彎曲部的不連續(xù)碳纖維的纖維長(l)與直徑(d)的縱橫尺寸比(l/d)為100～5,000。

14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形基材，包含5質(zhì)量份～65質(zhì)量份的所述不連續(xù)強化纖維與35質(zhì)量份～95質(zhì)量份的所述基質(zhì)樹脂。

15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形基材，其中所述基質(zhì)樹脂為選自聚烯烴、聚酰胺、聚亞芳基硫醚、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚碳酸酯及聚醚酰亞胺中的至少一種熱塑性樹脂、或者選自不飽和聚酯、乙烯基酯、環(huán)氧樹脂、酚樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、熱硬化性聚酰亞胺中的至少一種熱硬化性樹脂。

16.一種多孔質(zhì)體，是包含不連續(xù)強化纖維與基質(zhì)樹脂的纖維強化樹脂的多孔質(zhì)體，含有具有彎曲部的不連續(xù)碳纖維作為所述不連續(xù)強化纖維。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的多孔質(zhì)體，在所述基質(zhì)樹脂的玻璃化溫度或熔點下在厚度方向具有膨脹性。

18.一種皮芯結(jié)構(gòu)體，是將如權(quán)利要求16或17所述的多孔質(zhì)體作為芯層并在其至少一個表面配置皮層而成。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的皮芯結(jié)構(gòu)體，其中所述皮層是包含連續(xù)的強化纖維的纖維強化樹脂。

20.一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包含如權(quán)利要求16或17所述的多孔質(zhì)體，且用于飛機、太空船、汽車、風車、或電子設備。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的課題在于提供一種具有高的膨脹性的成形基材，并且提供一種具有優(yōu)異的輕量性的纖維強化樹脂的多孔質(zhì)體。用于解決所述課題的本發(fā)明是一種成形基材，包含不連續(xù)強化纖維與基質(zhì)樹脂，所述成形基材含有具有彎曲部的不連續(xù)碳纖維作為所述不連續(xù)強化纖維，在所述基質(zhì)樹脂的玻璃化溫度或熔點下在厚度方向具有膨脹性。

技術(shù)研發(fā)人員：河原康太,中山義文,松谷浩明,本間雅登
受保護的技術(shù)使用者：東麗株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9