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      纖維強化樹脂材料及使用了該材料的纖維強化樹脂成形體的制作方法

      文檔序號:10540465閱讀:568來源:國知局
      纖維強化樹脂材料及使用了該材料的纖維強化樹脂成形體的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明提供一種纖維強化樹脂材料,其是含有熱塑性樹脂和沿一個方向排列的強化纖維的束的纖維強化樹脂材料,其中,所述熱塑性樹脂是反應型樹脂。所述熱塑性樹脂可以是環(huán)氧樹脂。另外,所述強化纖維可以是碳纖維。纖維強化樹脂成形體是使用所述纖維強化樹脂材料而獲得的。另外,纖維強化樹脂成形體可以是進行加熱及加壓、進行成形而成的。
      【專利說明】
      纖維強化樹脂材料及使用了該材料的纖維強化樹脂成形體
      技術領域
      [0001] 本發(fā)明涉及纖維強化樹脂材料及使用了該材料的纖維強化樹脂成形體。
      【背景技術】
      [0002] 作為使用了強化纖維和樹脂的纖維強化樹脂成形體,已知使用了玻璃纖維等強化 纖維和熱固化性環(huán)氧樹脂等熱固化性樹脂的片材狀的熱固化型預成型料(熱固化型預成型 料片材)。
      [0003] 但是,熱固化型預成型料片材無法進行再成形,另外存在未固化前(熱固化前)的 片材的保管需要低溫的冷藏庫等問題。另外,在對熱固化性樹脂的未固化物進行固化時,需 要長時間而生產率存在問題。
      [0004] 另外,為了克服這些缺點,已知使用了強化纖維和熱塑性樹脂的纖維強化成形體。
      [0005] 使用了熱塑性樹脂的纖維強化成形體在其制造中通過用螺桿型的攪拌機等對熱 塑性樹脂和強化纖維進行攪拌來使強化纖維的軸方向在熱塑性樹脂中無規(guī)地取向。如此獲 得的成形體不易發(fā)生強度或彈性模量等機械物性因方向的不同而不同的各向異性。
      [0006]但是,有在熱塑性樹脂和強化纖維的攪拌中碳纖維等強化纖維受折而斷裂、所得 成形體的強度降低的危險。
      [0007] 因此,已知通過將由沿一個方向取向的碳纖維的束構成的片材狀物夾在2張熱塑 性膜之間并加熱至230~260°C進行熔融,將熱塑性膜含浸在由碳纖維的束構成的片材中, 從而獲得纖維強化成形體的方法(專利文獻1)。
      [0008] 據報告,通過該方法提供了即便強化纖維的體積含有率低、機械物性及其均一性 也優(yōu)異的纖維強化樹脂成形體。
      [0009] 現有技術文獻
      [0010] 專利文獻
      [0011] 專利文獻1:國際公開第2007/020910號公報

      【發(fā)明內容】

      [0012] 發(fā)明所要解決的課題
      [0013] 但是,通過使熱塑性樹脂加熱熔融的方法獲得的纖維強化樹脂成形體中,熱塑性 樹脂無法充分地含浸在強化纖維中,無法作為纖維強化樹脂成形體發(fā)揮充分的強度,并且 發(fā)生熱塑性樹脂對強化纖維的含浸不均。
      [0014] 作為該對策,還考慮了通過將碳纖維的束開纖、減薄厚度來將熱塑性樹脂充分含 浸在碳纖維中的方法,但并不充分。另外,還考慮了使熱塑性膜充分地加熱熔融、延長與碳 纖維的束的接觸時間的方法,但存在生產率降低、生產成本提高并且易于發(fā)生熱塑性樹脂 的熱變質的問題。
      [0015] 因此,本發(fā)明的目的在于作為纖維強化樹脂成形體發(fā)揮穩(wěn)定的強度、生產率優(yōu)異 的纖維強化樹脂材料及使用該材料獲得的纖維強化樹脂成形體。
      [0016] 用于解決課題的方法
      [0017] 本
      【發(fā)明人】們?yōu)榱私鉀Q上述課題進行了深入探討,結果完成了本發(fā)明。
      [0018] 即,本發(fā)明例如為以下的構成(1)~(10)。
      [0019] (1)本發(fā)明的纖維強化樹脂材料是含有熱塑性樹脂和沿一個方向排列的強化纖維 的束的纖維強化樹脂材料,其中,所述熱塑性樹脂是反應型樹脂。
      [0020] (2)本發(fā)明的纖維強化樹脂材料中,所述熱塑性樹脂可以是環(huán)氧樹脂。
      [0021] (3)本發(fā)明的纖維強化樹脂材料中,所述強化纖維可以是碳纖維。
      [0022] (4)本發(fā)明的纖維強化樹脂材料中,所述纖維強化樹脂材料在纖維軸方向的長度 可以為5~500mm。
      [0023] (5)本發(fā)明的纖維強化樹脂材料中,所述纖維強化樹脂材料的厚度可以為0.15mm 以上。
      [0024] (6)本發(fā)明的纖維強化樹脂材料中,構成所述強化纖維的束的強化纖維的單纖維 根數可以為1000根以上。
      [0025] (7)本發(fā)明的纖維強化樹脂材料中,纖維體積含有率(Vf值)可以是20~80%。
      [0026] (8)本發(fā)明的纖維強化樹脂成形體是使用上述任一項所述的纖維強化樹脂材料獲 得的。
      [0027] (9)本發(fā)明的纖維強化樹脂成形體是對上述任一項所述的纖維強化樹脂材料進行 加熱及加壓、進行成形而成的。
      [0028] (10)本發(fā)明的纖維強化樹脂成形體中,纖維體積含有率(Vf值)可以為20~80%。
      [0029]發(fā)明效果
      [0030] 本發(fā)明的纖維強化樹脂材料由于熱塑性樹脂充分地含浸在強化纖維中,因此能夠 獲得可發(fā)揮穩(wěn)定強度的纖維強化樹脂成形體。
      [0031] 另外,本發(fā)明的纖維強化成形體由于使用纖維強化樹脂材料進行成形,因此具有 穩(wěn)定的強度。
      【具體實施方式】
      [0032] 以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明,但本發(fā)明并不僅限定于這些方式,在本 發(fā)明的精神和實施范圍內可以進行多種變形。
      [0033] <纖維強化樹脂材料>
      [0034] 本實施方式的纖維強化樹脂材料是含有熱塑性樹脂和沿一個方向排列的強化纖 維的束的纖維強化樹脂材料,其中,所述熱塑性樹脂是反應型樹脂。
      [0035] 本實施方式的纖維強化樹脂材料由于含有熱塑性樹脂和碳纖維的束,因此具有熱 塑性,即便在使其暫時固化之后,通過加熱及加壓處理也可容易地進行成形,可獲得所期望 的纖維強化樹脂成形體。
      [0036]本實施方式的纖維強化樹脂材料的形狀為片材狀、帶狀、柱狀、結狀、粒狀等,并無 特別限定。另外,在相對于強化纖維的纖維軸方向的垂直方向上切斷而成的截面也是圓狀、 橢圓狀、多邊形狀等,并無特別限定。其中,這里所說的垂直方向可以是與強化纖維的纖維 軸方向大致垂直的方向。
      [0037]另外,纖維強化樹脂材料的大小也無特別限定,從纖維強化樹脂材料的破壞韌性、 彎曲強度、耐沖擊性、壓縮強度等強度的觀點出發(fā),優(yōu)選纖維強化樹脂材料在纖維軸方向的 長度為5mm~500mm。纖維強化樹脂材料在纖維軸方向的長度更優(yōu)選為10mm以上、進一步優(yōu) 選為20mm以上。另外,可以更優(yōu)選為30mm以上、進一步優(yōu)選為40mm以上、更進一步優(yōu)選超過 50mm 〇
      [0038]另外,纖維強化樹脂材料在纖維軸方向的長度的上限并無特別限定,但為500mm以 下時,可抑制與使用纖維強化樹脂材料獲得的纖維強化樹脂成形體的強度有關的各向異 性,獲得具有包括壓縮強度、耐沖擊性在內的穩(wěn)定強度的纖維強化樹脂成形體。纖維強化樹 脂材料在纖維軸方向的長度可以優(yōu)選為300mm以下、更優(yōu)選為100mm以下。
      [0039]另外,纖維強化樹脂材料在纖維軸方向的長度是指作為纖維強化樹脂材料的構成 要素的強化纖維在纖維軸方向的長度。
      [0040] 另外,除纖維軸方向以外的長度也并無特別限定,但當為比纖維軸方向的長度短 的長度時,從纖維強化樹脂材料的生產率和所得纖維強化樹脂成形體的強度的觀點出發(fā), 更為優(yōu)選。
      [0041] 另外,纖維強化樹脂材料的寬度可以為300mm以下、優(yōu)選為100mm以下、更優(yōu)選為 50mm以下、進一步優(yōu)選為30mm以下、更進一步優(yōu)選為10mm以下、進而更進一步優(yōu)選為5mm以 下。另外,纖維強化樹脂材料的寬度下限值并無特別限定,纖維強化樹脂材料的寬度可以為 1mm以上。
      [0042] 纖維強化樹脂材料的寬度為上述上限值以下時,在進行加熱及加壓獲得的纖維強 化樹脂成形體中強化纖維的束的纖維軸方向易于變得無規(guī),因此從所得纖維強化樹脂成形 體的強度及其穩(wěn)定性的觀點出發(fā),可以使纖維強化樹脂材料的寬度的上限值為上述值。
      [0043] 另外,關于纖維強化樹脂材料的在纖維軸方向的長度與寬度的關系,最好纖維軸 方向的長度比寬度大。優(yōu)選當將纖維強化樹脂材料的寬度記為1時,纖維軸方向的長度為 1.5以上、優(yōu)選為2.0以上、更優(yōu)選為3.0以上、進一步優(yōu)選為4.0以上、更進一步優(yōu)選為5.0以 上。
      [0044] 在纖維強化樹脂材料在纖維軸方向的長度與寬度的關系中,當為上述下限值以上 時,纖維強化樹脂材料在纖維強化樹脂成形體中不僅在面方向上而且在厚度方向上也復雜 地重疊、成為三維地無規(guī)的狀態(tài)、強度提高,特別是在厚度厚的成形體中,壓縮強度提高,并 且在厚度薄的成形體中如后所述在萬一斷裂時切斷面的穩(wěn)定性也提高。如此認為,壓縮強 度提高的理由是由于纖維強化樹脂材料三維地無規(guī)重疊,因此抑制了壓縮所導致的移動。
      [0045] 另外,關于纖維強化樹脂材料在纖維軸方向的長度與寬度的關系中的上限,當將 纖維強化樹脂材料的寬度記為1時,纖維軸方向的長度可以為50.0以下、更優(yōu)選為30.0以 下、進一步優(yōu)選為20.0以下。
      [0046] 在纖維強化樹脂材料在纖維軸方向的長度與寬度的關系中,當超過上述上限值 時,有纖維強化樹脂成形體的生產率、強度的穩(wěn)定性降低的危險。
      [0047]另外,本實施方式的纖維強化樹脂材料的厚度并無特別限定,可以為0.10mm以上、 優(yōu)選為〇. 15mm以上、更優(yōu)選為0.20mm以上、進一步優(yōu)選為0.3mm以上、更進一步優(yōu)選為0.5mm 以上、進而更進一步優(yōu)選為1.0mm以上。纖維強化樹脂材料的厚度的上限約為10mm左右。 [0048]纖維強化樹脂材料的厚度為上述下限值以上時,所得纖維強化樹脂材料的操作性 提高。當將碳纖維或玄武巖纖維(Basalt Fiber)作為強化纖維使用時,由于強度上存在各 向異性,因此當纖維強化樹脂材料的厚度小于上述下限值時,在制造纖維強化樹脂成形體 之前,有纖維強化樹脂材料斷裂的危險。另外,從纖維強化樹脂材料的生產率的觀點出發(fā), 或從對使用纖維強化樹脂材料獲得的纖維強化樹脂成形體進行加熱及加壓進行制造時、纖 維強化樹脂材料根據纖維強化樹脂材料之間的空隙在厚度或寬度方向等上發(fā)生變形、將該 空隙填埋、從而提高強度及強度穩(wěn)定性的觀點出發(fā),纖維強化樹脂材料的厚度可以為上述 下限值以上。
      [0049] 另外,當纖維強化樹脂材料的厚度為上述上限值以下時,可以使熱塑性樹脂充分 地含浸至碳纖維的束的內部。另外,從纖維強化樹脂材料的生產率的觀點及使用纖維強化 樹脂材料獲得的纖維強化樹脂成形體的強度的觀點出發(fā),纖維強化樹脂材料的厚度也可以 為上述上限值以下。此外,當纖維強化樹脂材料的厚度為上述上限值以下時,當對纖維強化 成形體進行加熱及加壓進行制造時,可抑制在纖維強化樹脂成形體中含有空氣等、強度或 生產穩(wěn)定。
      [0050] 在熱作用下熔融而被使用的熱塑性樹脂由于難以含浸至強化纖維的束中,因此需 要使強化纖維的束為〇.13mm以下的薄的片材狀,但為本實施方式的纖維強化樹脂材料時, 由于使用反應型的熱塑性樹脂,因此熱塑性樹脂易于含浸在強化纖維的束中,因此不需要 減薄強化纖維的束,獲得厚度厚的纖維強化樹脂材料。
      [0051] 另外,本實施方式的纖維強化樹脂材料中的纖維體積含有率(Vf值)優(yōu)選為20%~ 80%。纖維強化樹脂材料的Vf值從使用該纖維強化樹脂材料獲得的纖維強化成形體的強度 的觀點出發(fā),可以更優(yōu)選為30%以上、進一步優(yōu)選為40%以上。另外,從使用纖維強化樹脂 材料獲得的纖維強化樹脂成形體的外觀品位的觀點、成形性的觀點及強度的觀點出發(fā),纖 維強化樹脂材料的Vf值可以更優(yōu)選為70 %以下、進一步優(yōu)選為60 %以下。
      [0052] 另外,雖然也取決于纖維強化樹脂材料的形狀,但為了獲得纖維強化樹脂成形體、 在對纖維強化樹脂材料進行加熱及加壓時,當在纖維強化樹脂材料與纖維強化樹脂材料之 間產生空間時,纖維強化樹脂材料的Vf值可以為50%以下、更優(yōu)選為45%以下。構成纖維強 化樹脂材料的纖維強化樹脂材料與纖維強化樹脂材料之間形成空間時,有所得纖維強化樹 脂成形體的強度降低、無法獲得穩(wěn)定強度的危險。
      [0053] <<熱塑性樹脂>>
      [0054] 本實施方式的熱塑性樹脂是環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚苯硫醚樹脂、 聚氯乙烯樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚縮醛樹脂、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚對苯二甲酸乙二 醇酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)樹脂、改性聚苯醚樹脂、苯氧樹脂、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、 聚醚醚酮、芳香族聚酯等熱塑性樹脂,是通過添加交聯劑或催化劑、聚合引發(fā)劑、聚合促進 劑等固化劑或進行加熱、反應開始或者反應得到促進等而進行固化的反應型樹脂,在固化 后也具有熱塑性。作為熱塑性樹脂,優(yōu)選分子結構為直鏈狀者。另外,這些熱塑性樹脂還可 配合多種進行使用。
      [0055] 另外,熱塑性樹脂也有反應后化學結構發(fā)生改變的情況,例如環(huán)氧樹脂在反應后 變成苯氧樹脂。另外,在不脫離本發(fā)明目的的范圍內還可在熱塑性樹脂中配合熱固化性樹 脂。
      [0056] 使用這種熱塑性樹脂獲得的纖維強化樹脂成形體通過在成形后也進行加熱可以 容易地使其變形,另外再循環(huán)也容易。
      [0057] 從破壞韌性、彎曲強度、耐沖擊性、壓縮強度等強度、還包含對耐酸、耐堿等耐化學 試劑性的耐久性觀點出發(fā),作為反應型的熱塑性樹脂特別優(yōu)選反應型的熱塑性環(huán)氧樹脂。 另外,作為強化纖維使用碳纖維時,從與碳纖維的親和性的觀點出發(fā),也優(yōu)選反應型的熱塑 性環(huán)氧樹脂,使用纖維強化樹脂材料獲得的纖維強化樹脂成形體的強度及其耐久性也進一 步提高。另外,本實施方式的反應型熱塑性環(huán)氧樹脂還包括在反應后變?yōu)楸窖鯓渲摺?br>[0058] 這種反應型的熱塑性樹脂在利用固化劑使其固化之前,由于可以為在常溫下為液 狀或通過溶劑進行溶解或分散者,因此可以使樹脂含浸至強化纖維的束的內部。另外,由于 樹脂存在至強化纖維的束的內部,因此強化纖維與熱塑性樹脂充分地絡合(相互接觸)。因 此,使用本實施方式的纖維強化樹脂材料獲得的纖維強化樹脂成形體具有優(yōu)異的強度、并 且具有抑制了不均的穩(wěn)定強度。
      [0059] 另外,反應型的熱塑性樹脂與使其加熱熔融后使用的未反應型的熱塑性樹脂相 比,反應前的熱塑性樹脂的分子量小、流動性提高,在反應后例如能夠以數均分子量計高分 子化成1萬以上甚至3萬以上,并且能夠調整交聯的狀態(tài),還能夠提高強度、調整可撓性、熱 變質性。
      [0060] 另外,熱塑性樹脂的玻璃化轉變點優(yōu)選為90~200°C。從所得纖維強化樹脂成形體 的熱穩(wěn)定性的觀點出發(fā),熱塑性樹脂的玻璃化轉變點更優(yōu)選為95°C以上。另外,從所得纖維 強化樹脂成形體的成形性的觀點出發(fā),熱塑性樹脂的玻璃化轉變點更優(yōu)選為170°C以下、進 一步優(yōu)選為150°C以下。其中,玻璃化轉變點使用示差掃描熱量測定法(DSC)進行測定。
      [0061 ] <<強化纖維的束>>
      [0062] 本實施方式的強化纖維可舉出無機纖維、有機纖維、金屬纖維或將它們復合后使 用的纖維。具體而言,作為強化纖維,可舉出碳纖維、石墨纖維、碳化硅纖維、鋁纖維、碳化鎢 纖維、硼纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、對位芳綸纖維、間位芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖 維、聚芳酯纖維、ΡΒ0(聚對亞苯基苯并噁唑)纖維、聚苯硫醚(PPS)纖維、聚酰亞胺纖維、氟纖 維、聚乙烯醇(PVA纖維)、不銹鋼、鐵等。
      [0063] 從重量輕、強度大的觀點出發(fā),強化纖維優(yōu)選為碳纖維、玄武巖纖維,特別優(yōu)選為 碳纖維。
      [0064] 碳纖維無論是PAN系及瀝青系中的任一種碳纖維均可使用。其中,從強度與彈性模 量的平衡的觀點出發(fā),優(yōu)選為PAN系的碳纖維。
      [0065] 另外,本實施方式中,使用使強化纖維沿一個方向排列、結成束者。這里,使強化纖 維沿一個方向排列是指沿強化纖維的纖維軸方向對齊。另外,將強化纖維結成束是指只要 是使2根以上的強化纖維的單纖維成束即可,可以利用集束劑使其成束,也可以不使用集束 劑使其成束。從生產率的觀點出發(fā),可以利用集束劑使其成束。其中,在使用集束劑時,可以 使用與熱塑性樹脂的親和性高的集束劑。此時,熱塑性樹脂易于含浸于強化纖維的束中,易 于獲得具有優(yōu)異的強度且強度穩(wěn)定的纖維強化樹脂成形體。
      [0066] 沿一個方向排列的強化纖維的束優(yōu)選是使1000根以上的強化纖維的單纖維成束 而成的束,更優(yōu)選為1萬根以上、進一步優(yōu)選為10萬根以上。強化纖維的束的根數的上限并 無特別限定,但為未將強化纖維的束開纖者時,為1〇〇萬根左右。其中,當將沿一個方向排列 的強化纖維的束開纖后進行使用時,根數可以進一步增加。
      [0067]因此,本實施方式中,由于可以不對使6000根(6K)由碳纖維制造商供給的碳纖維 的單纖維成束而成的制品或者使12000根(12K)、24000根(24K)等制品進行開纖等而直接使 用、或者不對使這些制品進一步成束而成者進行開纖而直接使用,因此生產率優(yōu)異。當然, 也可以對使多根由碳纖維制造商供給的碳纖維的單纖維成束而成的制品進行開纖后使用。 [0068]另外,碳纖維可以是無捻絲、加捻絲、退捻絲。
      [0069] 本實施方式中,在相對于碳纖維的束的纖維軸方向的垂直方向上切斷而成的截面 形狀是圓形、橢圓、多邊形等,并無特別限定。其中,這里所說的垂直方向是指只要是與強化 纖維(碳纖維)的纖維軸方向大致垂直的方向即可。
      [0070] 本實施方式中,使用反應型的熱塑性樹脂,由于樹脂易于含浸至強化纖維的束的 內部,因此并不一定需要對由多個單纖維根數成形的強化纖維的束進行開纖等,因此可以 直接使用由纖維制造商供給的纏在滾筒等上的強化纖維,工序數也減少、生產率優(yōu)異。另 外,由于可以一次性地將熱塑性樹脂賦予給由多個單纖維構成的強化纖維的束,因此生產 率優(yōu)異。
      [0071 ] <纖維強化樹脂材料的制造方法>
      [0072]下面,對本實施方式的纖維強化樹脂材料的優(yōu)選的一個制造方法進行說明。其中, 本實施方式的纖維強化樹脂材料的制造方法并不限定于以下方法。需要說明的是,對于與 之前說明過的內容重復的事項,將部分說明省略或簡化。
      [0073]本實施方式的纖維強化樹脂材料將由碳纖維制造商等纖維制造商供給的纏在滾 筒等上的上述沿一個方向排列的強化纖維的束拉出,之后賦予熱塑性樹脂溶液。其中,可以 將從碳纖維制造商等供給的一個滾筒拉出者作為強化纖維的束進行使用,也可以將多個滾 筒安裝在粗紗架上,使多根強化纖維的束進一步成束后作為一個強化纖維的束進行使用。 [0074]熱塑性樹脂溶液如上所述,是至少含有各種反應型的熱塑性樹脂和用于將該熱塑 性樹脂溶解、分散的溶劑、固化劑的溶液。熱塑性環(huán)氧樹脂如上所述。其中,熱塑性樹脂溶液 不僅是溶質完全溶解在溶劑中的溶液,還包含乳膠或分散液。
      [0075]作為溶劑,可舉出水、二甲基甲酰胺、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、 醋酸丁酯、丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、二異丁基酮、環(huán)己酮、甲醇、乙醇、丁醇、異丙醇、甲 基溶纖劑、溶纖劑、環(huán)己酮等。
      [0076] 作為固化劑,可舉出交聯劑或催化劑、聚合引發(fā)劑、聚合促進劑等固化劑,環(huán)氧樹 脂中可舉出脂肪族聚胺、聚氨基酰胺、酮亞胺、脂肪族二胺、芳香族二胺、咪唑、叔胺等胺系 化合物,磷酸化合物、酸酐系化合物、硫醇系化合物、酚醛樹脂、氨基樹脂、雙氰胺、路易斯酸 絡合物等。
      [0077] 另外,熱塑性樹脂溶液中在不脫離本發(fā)明目的的范圍內還可添加抗氧化劑、紫外 線吸收劑、顏料、增粘劑、乳化劑、分散劑等添加劑。
      [0078] 本實施方式的熱塑性樹脂溶液的粘度可以為5~lOOOmPa · s。為5mPa · s以上時, 則可以將充分量的熱塑性樹脂賦予至強化纖維的束。另外,熱塑性樹脂溶液的粘度優(yōu)選為 10mPa · s以上、更優(yōu)選為50mPa · s以上。另外,熱塑性樹脂溶液的粘度為1000mP · s以下時, 可以使熱塑性樹脂滲透至強化纖維的束的內部。熱塑性樹脂溶液的粘度更優(yōu)選為800mPa· s以下、進一步優(yōu)選為500mPa · s以下。
      [0079]熱塑性樹脂對強化纖維的束的賦予方法可舉出以下方法:使強化纖維的束浸漬于 熱塑性樹脂溶液中的浸漬法;在浸漬后利用乳液機等進行絞擰的浸乳法;使熱塑性樹脂溶 液附著在輕觸涂布輥或凹版輥等上,將熱塑性樹脂從該輕觸涂布輥等上轉印至強化纖維的 束的轉印法;或者將霧狀的熱塑性樹脂溶液賦予至強化纖維的束的噴霧法等。另外,在浸漬 法、轉印法、噴霧法等中,通過將附著有熱塑性樹脂溶液的強化纖維的束與狹縫、口模、乳輥 等接觸,可以將熱塑性樹脂擠壓到強化纖維的內部,將多余的熱塑性樹脂除去,或者調整熱 塑性樹脂在強化纖維的束中的賦予量。
      [0080] 可以按照熱塑性樹脂在強化纖維的束中的量達到所述的優(yōu)選Vf值的方式,調整熱 塑性樹脂溶液在強化纖維中的賦予量或者熱塑性樹脂中的熱塑性樹脂量。
      [0081] 本實施方式中,由于熱塑性樹脂溶液的粘度低,因此即便在利用轉印法將熱塑性 樹脂賦予至強化纖維的束的單面時,也可使熱塑性樹脂滲透至強化碳纖維的束的內部。當 然,還可以利用轉印法將熱塑性樹脂賦予至強化纖維的束的兩面。
      [0082]將熱塑性樹脂賦予至強化纖維的束之后,進行干燥和/或熱處理。干燥和熱處理可 以同時進行。另外,在獲得纖維強化樹脂材料的階段中,可以使熱塑性樹脂完全地反應,但 也可以是以某種程度的狀態(tài)反應停止(或者反應速度降低)的狀態(tài),在纖維強化樹脂成形體 的制造時使熱塑性樹脂完全地反應。
      [0083]將熱塑性樹脂賦予至強化纖維的束之后進行干燥或熱處理的目的是為了至少消 除纖維強化樹脂材料表面的粘性。通過消除纖維強化樹脂材料表面的粘性,纖維強化樹脂 材料在制造工序中的操作性提高,因此從生產率的觀點出發(fā)優(yōu)選。另外,在使用該纖維強化 樹脂材料獲得的纖維強化樹脂成形體中,易于獲得沒有各向異性者,同時在其制造工序中 操作性良好、從生產率的觀點出發(fā)也優(yōu)選。
      [0084]干燥及熱處理溫度也取決于熱塑性樹脂、固化劑或溶劑,但為環(huán)氧樹脂時,在干燥 時可以在40~120 °C下進行1分鐘~1小時左右,在熱處理時可以在120 °C~250 °C下進行1分 鐘~1小時左右。更優(yōu)選干燥為50~100°C下10分鐘~30分鐘、熱處理為120 °C~180 °C下3分 鐘~40分鐘。這種條件的范圍從所得纖維強化樹脂成形體的品位及生產率的觀點出發(fā)是優(yōu) 選的。
      [0085]在通過將熱塑性樹脂賦予至碳纖維的束、進行干燥和/或熱處理之后,將賦予了該 熱塑性樹脂的強化纖維的束切斷,從而獲得纖維強化樹脂材料。
      [0086] 賦予了熱塑性樹脂的強化纖維的束的切斷是在相對于沿一個方向排列的強化纖 維的束的纖維軸方向的垂直方向上進行切斷。其中,這里所說的垂直方向是指,即便相對于 強化纖維的纖維軸方向并非準確地垂直也是可以的,只要在大致垂直的方向上切斷即可。 被切斷的纖維強化樹脂材料的長度如上所述。
      [0087] 另外,當賦予有熱塑性樹脂的強化纖維的束的形狀為片材狀或柱狀時等,還可根 據需要與強化纖維的束的纖維軸方向平行地進行切斷。
      [0088] <纖維強化樹脂成形體>
      [0089] 下面,對本實施方式的纖維強化樹脂成形體進行說明。其中,對于與說明過的內容 重復的事項,將部分說明省略或簡化。
      [0090] 本實施方式的纖維強化樹脂成形體是使用上述纖維強化樹脂材料而獲得的。優(yōu)選 是對上述纖維強化樹脂材料進行加熱及加圧、進行成形而獲得的。
      [0091] 具體而言,本實施方式的纖維強化樹脂成形體由含有熱塑性樹脂和多個強化纖維 沿一個方向排列而成的長條狀強化纖維的束(強化纖維束)的纖維強化樹脂材料構成,是長 條狀強化纖維的束三維地無規(guī)層疊而成的層疊構造。通過三維地層疊長條狀的強化纖維的 束,可以獲得耐沖擊性及破壞韌性優(yōu)異的成形體。
      [0092] 這里,多個強化纖維沿一個方向排列而成的長條狀的強化纖維的束三維地無規(guī)層 疊是指,通過將多根強化纖維沿一個方向排列所獲得的長條狀強化纖維的束為多個、各束 的纖維軸方向相對于纖維強化樹脂成形體的面方向無規(guī)地配置,且該多個強化纖維的束在 纖維強化樹脂成形體的厚度方向上相互重疊地層疊的狀態(tài),更具體而言是指,多個長條狀 的強化纖維的束在各束的上表面及下表面按照束的纖維軸方向相互間為無規(guī)的方式部分 地重疊,且各束相對于強化樹脂成形體的面方向無規(guī)地稍有傾斜、相互間重合、層疊的狀 ??τ 〇
      [0093] 如此,構成本實施方式的纖維強化樹脂成形體的纖維強化樹脂材料是將多根強化 纖維沿一個方向排列、結成束而成的。將多根強化纖維沿一個方向排列、結成束是指將構成 強化纖維的束的多根強化纖維的各個纖維軸方向對齊。因此,只要是將構成強化纖維的束 的強化纖維的大致軸方向對齊,則強化纖維的束或構成其的強化纖維也可彎曲或蛇行。特 別是,通過加熱及加壓形成的纖維強化樹脂成形體中,多存在由于成形體的凹凸形狀、強化 纖維及該束之間的交絡、強化纖維或強化纖維的束發(fā)生彎曲或成為蛇行的形狀者。另外,將 長條狀的強化纖維的束三維地無規(guī)層疊這一概念中還包含這樣地強化纖維或強化纖維的 束因加壓等發(fā)生彎曲、蛇行或變形的狀態(tài)。
      [0094] 另外,構成本實施方式的纖維強化樹脂成形體的纖維強化樹脂材料由于含有熱塑 性樹脂和強化纖維的束,因此具有熱塑性。因此,即便在暫時使其固化以制作纖維強化樹脂 成形體之后,通過對纖維強化樹脂成形體進行加熱及加壓,可以容易地變形為任意的形狀。
      [0095] 另外,纖維強化樹脂成形體中,長條狀的強化纖維的束相對于纖維強化樹脂成形 體的面方向并不必一定傾斜,在多個長條狀的強化纖維的束中也可以包含相對于纖維強化 樹脂成形體的面方向未傾斜者。另外,構成纖維強化樹脂成形體的纖維強化樹脂材料中還 可含有催化劑、抗氧化劑、顏料等除強化纖維及熱塑性樹脂以外的物質。
      [0096]如此,本實施方式的纖維強化樹脂成形體是使用多個纖維強化樹脂材料而獲得 的,構成這些纖維強化樹脂材料的沿一個方向排列的強化纖維的束的纖維軸方向分別變得 無規(guī),各向異性得到抑制。即,作為強化纖維的束,雖然強化纖維沿一個方向排列,但由于構 成纖維強化樹脂成形體的多個強化纖維的束的各自纖維軸方向變得無規(guī),因此以纖維強化 樹脂成形體的整體進行觀察時,強化纖維的纖維軸方向變得無規(guī)。
      [0097] 因此,纖維強化樹脂成形體沒有各向異性,相對于所有方向均可發(fā)揮均一的強度。
      [0098] 此外,層疊碳纖維織物所獲得的纖維強化樹脂成形體中,當施加大的力量時、纖維 強化樹脂成形體易于斷裂,并且斷裂部分的斷裂面銳利,進而其切斷面變得易于裸露。因 此,當萬一由于事故等纖維強化樹脂成形體斷裂時,由于該斷裂面有對身體造成割傷等成 為2次傷害的原因的危險。
      [0099] 與其相對,本實施方式的纖維強化樹脂成形體中,由于構成纖維強化樹脂材料的 沿一個方向排列的強化纖維的束的纖維軸方向分別變得無規(guī),因此即便是在施加大的力量 而發(fā)生斷裂時,斷裂面變得銳利、該銳利的斷裂面變得裸露得到了抑制。由此,由于抑制了 上述那樣的2次傷害的發(fā)生,因此獲得安全性優(yōu)異的纖維強化樹脂成形體。
      [0100] 特別是,當纖維強化樹脂材料及強化纖維的長度為10mm~小于30mm時,在一定以 上的力量下易于斷裂,即便斷裂也不易形成銳利的斷裂面。另外,若纖維強化樹脂材料及強 化纖維的長度為30mm以上、更優(yōu)選為40mm以上時,即便受到強的沖擊也難以斷裂,即便斷裂 也不易形成銳利的斷裂面。因此,利用纖維強化樹脂材料及強化纖維的長度,可調整所得纖 維強化樹脂成形體的特性。
      [0101] 本實施方式的纖維強化樹脂成形體的形狀并無特別限定,可以成形為片材狀、板 狀、塊狀或電視機機殼等直接目標的形狀,也可以預先以片材狀來制造纖維強化樹脂成形 體、在任意的時期成形為目標形狀。
      [0102] 此外,本實施方式的纖維強化樹脂成形體中,由于使用熱塑性樹脂,因此通過對纖 維強化樹脂材料進行加熱及加壓,可以容易地制造任意的成形體。
      [0103] 另外,本實施方式的纖維強化樹脂材料的纖維體積含有率(Vf值)優(yōu)選為30%~ 80% Jf值從使用纖維強化樹脂材料獲得的纖維強化成形體的強度的觀點出發(fā),可以更優(yōu) 選為40%以上、進一步優(yōu)選為50%以上。另外,從使用纖維強化樹脂材料獲得的纖維強化樹 脂成形體的外觀品位的觀點及成形性的觀點出發(fā),Vf值可以優(yōu)選為70%以下、更優(yōu)選為 60%以下。
      [0104] 另外,如上所述,當在構成纖維強化樹脂成形體的纖維強化樹脂材料與纖維強化 樹脂材料之間產生空間時,為了使空間不產生,纖維強化樹脂材料可以使用Vf值為50%以 下、更優(yōu)選為45%以下者。當在構成纖維強化樹脂材料的纖維強化樹脂材料與纖維強化樹 脂材料之間形成空間時,有所得纖維強化樹脂成形體的強度下降的危險。
      [0105] 另外,當纖維強化樹脂成形體的Vf值小時,有纖維強化樹脂成形體的強度降低的 危險,因此當需要高強度者時,在以下進行說明的用于獲得纖維強化樹脂成形體的加熱及 加壓時,將過剩的熱塑性樹脂除去,可以提高Vf值。
      [0106] 即,優(yōu)選與纖維強化樹脂材料的Vf值相比,纖維強化樹脂成形體的Vf值更大。
      [0107] 另外,本實施方式的纖維強化樹脂成形體的厚度并無特別限定,可以根據目標成 形體的用途等任意地進行設定,例如為0.1mm~1000mm。另外,本實施方式的纖維強化樹脂 成形體在縱方向、橫方向的長度也并無特別限定,可以根據目標成形體的用途任意地進行 設定。
      [0108] 本實施方式的纖維強化樹脂成形體中,由于使用反應型的熱塑性樹脂,因此與加 熱熔融后使用的熱塑性樹脂相比,熱塑性樹脂進入到構成纖維強化樹脂成形體的纖維強化 樹脂材料的強化纖維的束的內部。由此,可獲得具有優(yōu)異強度且可發(fā)揮穩(wěn)定強度的纖維強 化樹脂成形體。
      [0109] 另外,本實施方式的纖維強化樹脂成形體與熱固化性樹脂相比,即便在使其固化 后也可成形,易于如熱固化性的環(huán)氧樹脂那樣在成形之前也沒有低溫保存或保存期間的問 題地使用,不需要長時間的固化時間,從生產率的觀點出發(fā)也是優(yōu)選的。
      [0110]另外,由于具有強度且重量輕,因此一直以來使用鐵等金屬或聚丙烯等樹脂所制 造的物品例如可以在汽車的底盤等汽車部件、鋼筋、柱、梁、隔離物、千斤頂用板等建筑材 料、電視、計算機、冰箱等電器制品的機殼等各種物品或用途中使用。
      [0111] 另外,從耐久性、重量輕、高強度及不生銹等觀點出發(fā),更優(yōu)選使用了碳纖維作為 強化纖維、使用了環(huán)氧樹脂作為熱塑性樹脂的物品。
      [0112] <纖維強化樹脂成形體的制造方法>
      [0113] 下面,對本實施方式的纖維強化樹脂成形體的優(yōu)選的一個制造方法進行說明。其 中,本實施方式的纖維強化樹脂成形體的制造方法并不限定于以下的方法。另外,對與之前 說明過的內容重復的事項,將部分說明省略或簡化。
      [0114] 本實施方式的纖維強化樹脂成形體通過對上述本實施方式的纖維強化樹脂材料 進行加熱及加壓、成形為任意形狀來獲得。
      [0115] 作為進行加熱及加壓的方法,可舉出模具加壓法、高壓釜法、加熱-冷壓法等方法。 更具體而言,將本實施方式的多個纖維強化樹脂材料按照構成各個纖維強化樹脂材料的沿 一個方向排列的強化纖維的束的纖維軸方向分別變得無規(guī)的方式層疊到型板中,一邊將型 板中的空氣抽出一邊進行加熱及加壓,之后進行冷卻。
      [0116] 雖然也取決于所使用的熱塑性樹脂或強化纖維、纖維樹脂材料、纖維強化樹脂成 形體的厚度,但加熱溫度例如為150~400 °C左右,加壓時的壓力例如為1~50MPa左右,加壓 時間例如為1分鐘~24小時左右。
      [0117] 另外,在制造平的片材狀的纖維強化樹脂成形體時,可以使用上述方法,但也可以 使用連續(xù)法。
      [0118] 使用平的片材狀的纖維強化樹脂成形體制造厚度厚的塊狀的纖維強化樹脂成形 體或具有凹凸的纖維強化樹脂成形體時,可以根據目標形狀或用途,將1張或多張平的片材 狀的纖維強化樹脂成形體層疊,如上所述地使用模具等一邊將型板中的空氣抽出一邊進行 加熱及加壓,之后進行冷卻。
      [0119]實施例
      [0120] 以下,通過實施例進一步說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不限定于這些實施例。另外,以 下的實施例中的"份"是質量份。
      [0121] (實施例1)
      [0122] 實施例1中,作為沿一個方向排列的強化纖維的束,使用使24000根碳纖維的單纖 維成束而成者(PAN系碳纖維:Toray株式會社制的Toreca(注冊商標)T700SC)。
      [0123] 從纏有該碳纖維的束的滾筒上不進行開纖處理而是直接將碳纖維的束拉出,同時 使用輕觸涂布輥將以下所示的熱塑性樹脂溶液賦予至碳纖維的束的單面。其中,從滾筒拉 出時的碳纖維的束的截面形狀是如將Rugby Ball壓扁那樣的扁平形狀。
      [0124] [熱塑性樹脂溶液(粘度:80mPa · s)]
      [0125] ?熱塑性環(huán)氧樹脂(反應型樹脂:DENATITE TPEP-AA-MEK-05B:Nagase ChemteX株 式會社制)100份
      [0126] ?固化劑〇順68501?預-1(:恥8386〇1611^6乂株式會社制)6.5份
      [0127] ?甲乙酮10份
      [0128] 接著,使附著有熱塑性樹脂溶液的碳纖維的束與4根乳輥接觸(分別各2次交替接 觸于碳纖維的束的上表面及下表面),由此將碳纖維的束捋好后,在60°C下干燥20分鐘,接 著在150°C下進行20分鐘熱處理,從而獲得在長50m、寬4mm、厚0.38mm的沿一個方向排列的 強化纖維的束上賦予有反應型熱塑性樹脂的帶狀的纖維強化樹脂材料。熱塑性樹脂的玻璃 化轉變點為l〇〇°C。
      [0129] 接著,將帶狀的纖維強化樹脂材料沿相對于碳纖維的軸方向基本垂直地剪切為40 ~50mm的長度,以長40~50mm、寬4mm、厚0.38mm的截面為如將Rugby Ball壓扁那樣的扁平 形狀獲得1400個芯片狀的纖維強化樹脂材料。所得纖維強化樹脂材料的Vf值為45%。其中, 由于碳纖維是長纖維,因此所得纖維強化樹脂材料中的碳纖維的長度與纖維強化樹脂材料 的長度相同、為40~50mm。
      [0130]使用電子顯微鏡以100倍觀察纖維強化樹脂材料的剪切而成的切斷面,結果樹脂 進入到碳纖維的束的中央部。
      [0131 ]另外,粘度利用B型粘度計(TVB-15型粘度計:東機產業(yè)株式會社制)、批號No. 20、 在12rpm、室溫(15°C)下進行測定。
      [0132] 接著,將多個所得芯片狀的纖維強化樹脂材料無規(guī)地層疊在模具中,使用真空加 壓機在200°C、20MPa下進行5分鐘的加熱及加壓。
      [0133] 之后,將從型板中滲出的熱塑性樹脂除去,從而獲得厚1.3mm的板狀的纖維強化樹 脂成形體。所得纖維強化樹脂成形體的外觀品位良好,使用電子顯微鏡以50倍觀察該纖維 強化樹脂成形體的截面,結果內部沒有形成空間。另外,所得纖維強化樹脂成形體的Vf值為 55%〇
      [0134] (實施例2)
      [0135] 實施例2中,將帶狀的纖維強化樹脂材料沿相對于碳纖維的軸方向基本垂直地剪 切為10~15mm的長度,以長10~15mm、寬4mm、厚0.38mm的截面為如將Rugby Ball壓扁那樣 的扁平形狀制成芯片狀的纖維強化樹脂材料,除此之外,與實施例1同樣地獲得纖維強化樹 脂成形體。其中,由于碳纖維是長纖維,因此所得纖維強化樹脂材料中的碳纖維的長度與纖 維強化樹脂材料的長度相同、為10~15_。
      [0136] (實施例3)
      [0137] 實施例3中,作為沿一個方向排列的強化纖維的束,使用使60000根碳纖維的單纖 維成束而成者(PAN系碳纖維長絲Mitsubishi Rayon株式會社制的PYR0FIL#TRH50 60M)。
      [0138] 從纏有該碳纖維的束的滾筒上不進行開纖處理而是直接將碳纖維的束拉出,同時 使用輕觸涂布輥將以下所示的熱塑性樹脂溶液賦予至碳纖維的束的單面。其中,從滾筒拉 出時的碳纖維的束的截面形狀是如將Rugby Ball壓扁那樣的扁平形狀。
      [0139] [熱塑性樹脂溶液(粘度:15mPa · s以下(裝置的測定臨界值以下))]
      [0140] ?熱塑性環(huán)氧樹脂(反應型樹脂:DENATITE XNR6850V:Nagase ChemteX株式會社 制)100份
      [0141] ·固化劑(DENATITEXNH6850V:NagaseChemteX株式會社制)6·5份
      [0142]
      [0143] ?甲乙酮200份
      [0144] 接著,使附著有熱塑性樹脂溶液的碳纖維的束與4根乳輥接觸(分別各2次交替接 觸于碳纖維的束的上表面及下表面),由此將碳纖維的束捋好后,在110°c(最低溫度)~160 °C (最高溫度)下同時進行2分鐘的干燥和熱處理,從而獲得在寬5~10mm、厚0.5~1.5mm的 沿一個方向排列的強化纖維的束上賦予有反應型熱塑性樹脂的帶狀的纖維強化樹脂材料。 熱塑性樹脂的玻璃化轉變點為l〇〇°C。
      [0145] 接著,將帶狀的纖維強化樹脂材料沿相對于碳纖維的軸方向基本垂直地剪切為20 ~30mm的長度,獲得長20~30mm、寬5~10mm、厚0.5~1.5mm的芯片狀的纖維強化樹脂材料。 所得纖維強化樹脂材料的Vf值為44~53%。其中,由于碳纖維是長纖維,因此所得纖維強化 樹脂材料中的碳纖維的長度與纖維強化樹脂材料的長度相同、為20~30mm。
      [0146] 使用電子顯微鏡以100倍觀察纖維強化樹脂材料的剪切而成的切斷面,結果樹脂 進入到碳纖維的束的中央部。
      [0147] 另外,粘度利用B型粘度計(TVB-15型粘度計:東機產業(yè)株式會社制)、批號No. 20、 在60rpm、室溫(15°C)下進行測定。
      [0148] 接著,將所得芯片狀的纖維強化樹脂材料360g無規(guī)地層疊在模具中,使用真空加 壓機在240°C、4MPa、真空度為一 O.IMPa下進行30分鐘的加熱及加壓。
      [0149] 之后,將從型板中滲出的熱塑性樹脂除去,從而獲得厚25.5mm、縱95mm、橫95mm的 板狀的纖維強化樹脂成形體。所得纖維強化樹脂成形體的外觀品位良好,使用電子顯微鏡 以50倍觀察該纖維強化樹脂成形體的截面,結果內部沒有形成空間。另外,所得纖維強化樹 脂成形體的Vf值為55 %。
      [0150] (比較例1)
      [0151] 比較例1中,向對與實施例1同樣的碳纖維進行開纖所獲得的織物賦予與實施例1 同樣的熱塑性樹脂溶液,進行干燥及熱處理,從而獲得板狀的纖維強化樹脂成形體。進而, 將多張該纖維強化樹脂成形體重疊,使用真空加壓機在200°C、20MPa下進行5分鐘的加熱及 加壓,從而獲得厚度為1.3mm的板狀的纖維強化樹脂成形體。
      [0152] (試驗)
      [0153] 將實施例1、實施例2及比較例1中獲得的板狀的纖維強化樹脂成形體剪切成10cm X l〇cm,分別用錘子敲擊,結果實施例1的纖維強化樹脂成形體即便敲擊2次也幾乎未見變 化。另外,實施例2的纖維強化樹脂成形體在敲擊1次時發(fā)生變形,變形部分的角稍有斷裂, 但由于是部分地剝落成層狀的鱗片狀,因此斷裂部分的切斷面并不銳利。
      [0154] 與其相對,比較例1的纖維強化樹脂成形體雖然第1次沒有斷裂、但在第2次斷裂, 并且露出銳利的切斷面。
      [0155] 另外,接著利用錘子敲擊實施例1的纖維強化樹脂成形體10次。此時,纖維強化樹 脂成形體可見些許的變形和稍微的層狀剝離,但沒斷裂。
      [0156] 另外,利用以下的方法測定實施例3中獲得的板狀的纖維強化樹脂成形體的壓縮 強度。
      [0157] 將試驗片的四角為R10的試驗片安裝在萬能試驗機中,以1噸/秒的加壓速度施加 100噸的荷重,測定試驗片的變形。將其測定結果示于以下的表1中。其中,試驗在室溫(25 °C)下進行,試驗片準備2個(樣品1、樣品2)。
      [0160]壓縮試驗的結果,實施例3的纖維強化樹脂成形體如表1所示,在壓縮試驗后也幾 乎沒有形狀變化,可確認具有優(yōu)異的壓縮強度(耐壓縮性)。
      [0161] 由以上結果可知,實施例1、實施例2及實施例3的纖維強化樹脂成形體中,由于沿 一個方向排列的碳纖維的束的纖維軸方向三維地無規(guī)配置,因此各向異性得到抑制、強度 穩(wěn)定,并且由于使用熱塑性環(huán)氧樹脂,因此即便施加大的力也不會將該力吸收或分散而不 易斷裂,即便在斷裂時,斷裂面也不易裸露,并且斷裂面變得銳利也得到抑制。
      [0162] 另外,對于纖維強化樹脂成形體的斷裂容易性而言,與作為原料的纖維強化樹脂 材料的長度為10~15mm的實施例2的纖維強化樹脂成形體相比,纖維強化樹脂材料的長度 長達40~50mm的實施例1的纖維強化樹脂成形體更不易斷裂。即,與實施例1的纖維強化樹 脂成形體相比,纖維強化樹脂材料的長度較短的實施例2的纖維強化樹脂成形體較易斷裂。
      [0163] 如此,本實施例(實施例1、實施例2、實施例3)的纖維強化樹脂成形體由于使用碳 纖維和熱塑性環(huán)氧樹脂,因此生產率優(yōu)異、輕且強度優(yōu)異,并且也具有耐久性,沒有各向異 性。并且,即便在使其固化后也可使其再變形。
      [0164] 此外,本實施例的纖維強化樹脂成形體由于使用反應型的熱塑性環(huán)氧樹脂,因此 環(huán)氧樹脂含浸至碳纖維的束的內部,可以發(fā)揮穩(wěn)定的強度。另外,在纖維強化樹脂成形體的 內部,由于沿一個方向排列的碳纖維的束的纖維軸方向三維地無規(guī)配置,因此各向異性得 到抑制、強度穩(wěn)定,即便在萬一施加大的力時也不易斷裂,即使在斷裂時安全性也高。另外, 本實施例的纖維強化樹脂成形體的耐壓縮性也優(yōu)異,也可用于施加大的壓力的千斤頂用板 等中。
      【主權項】
      1. 一種纖維強化樹脂材料,其是含有熱塑性樹脂和沿一個方向排列的強化纖維的束的 纖維強化樹脂材料,其中,所述熱塑性樹脂是反應型樹脂。2. 根據權利要求1所述的纖維強化樹脂材料,其中,所述熱塑性樹脂是環(huán)氧樹脂。3. 根據權利要求1或2所述的纖維強化樹脂材料,其中,所述強化纖維是碳纖維。4. 根據權利要求1~3中任一項所述的纖維強化樹脂材料,其中,所述纖維強化樹脂材 料在纖維軸方向的長度為5~500mm。5. 根據權利要求1~4中任一項所述的纖維強化樹脂材料,其中,所述纖維強化樹脂材 料的厚度為0.15mm以上。6. 根據權利要求1~5中任一項所述的纖維強化樹脂材料,其中,構成所述強化纖維的 束的強化纖維的單纖維根數為1000根以上。7. 根據權利要求1~6中任一項所述的纖維強化樹脂材料,其中,纖維體積含有率即Vf 值是20~80 %。8. -種纖維強化樹脂成形體,其是使用權利要求1~7中任一項所述的纖維強化樹脂材 料獲得的。9. 一種纖維強化樹脂成形體,其是對權利要求1~7中任一項所述的纖維強化樹脂材料 進行加熱及加壓、進行成形而成的。10. 根據權利要求8或9所述的纖維強化樹脂成形體,其中,纖維體積含有率即Vf值為20 ~80% 〇
      【文檔編號】C08J5/24GK105899588SQ201580003916
      【公開日】2016年8月24日
      【申請日】2015年1月8日
      【發(fā)明人】林豐, 中山武俊, 山田浩之, 野田穂奈美
      【申請人】小松精練株式會社
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