本发明专利技术涉及一种碳纤维复合材料，其特征在于，由碳纤维和热塑性树脂形成，Mn/(Ln×D)为8.5×10-1(mg/mm2)以上的碳纤维束(1)相对于碳纤维总重量的比例Y在30≤Y＜90(wt％)的范围内，碳纤维束(1)的Mn/Ln的平均值X在1.1×10-2≤X≤8.1×10-2(mg/mm)的范围内，并且，Y满足Y≥100X+30。此处，Mn：碳纤维束重量，Ln：碳纤维的纤维长度，D：碳纤维的纤维直径。可得到能够同时实现高流动性与机械特性、机械特性的变动也小、碳纤维对肋等精细部位的追随性也优异的碳纤维复合材料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳纤维复合材料
本专利技术涉及碳纤维复合材料，特别是涉及在使用该碳纤维复合材料制备成型品的 情况下能够同时实现高的流动性与机械特性的碳纤维复合材料。
技术介绍
由碳纤维和热塑性树脂形成的碳纤维复合材料被用于各种成型品的制备，一直以 来，提出了各种以制备的成型品的高机械特性、制备时的良好流动性为目标的方案。例如在 专利文献1中提出了如下复合材料，即，将碳纤维复合材料中特定碳纤维束相对于纤维总 量的比例控制在低水平，且使该特定碳纤维束中的平均纤维数为特定范围的复合材料。 但是，关于如该专利文献1所记载那样的、碳纤维复合材料中的碳纤维束细、束的 比例低、碳纤维开纤了的碳纤维复合材料，虽然使用它们制备的成型品的机械特性优异，但 成型时的流动性低，成型性差。其原因在于，由于作为增强纤维的碳纤维充分分散，所以应 力难以集中，虽然碳纤维的增强效果得以充分发挥，但碳纤维彼此交叉制约了相互的活动 而变得难以活动。 另一方面，在专利文献2中提出了如下复合材料，S卩，将碳纤维复合材料中与上述 相同的特定碳纤维束相对于纤维总量的比例设定为较高水平，并使该特定碳纤维束中的平 均纤维数为另外的特定范围的复合材料。但是，关于如该专利文献2所记载的那样的、碳纤 维束粗、束的比例高的碳纤维复合材料，虽然使用它们制备成型品时的流动性高，成型性优 异，但碳纤维对肋、精细形状的成型追随性差，机械特性低，变动也大。其原因在于，由于碳 纤维束粗，所以碳纤维对精细部件的随性差，应力易集中在碳纤维的端部，但碳纤维因未形 成网络而易活动。 专利文献1 :日本特开2011-178890号公报 专利文献2 :日本特开2011-178891号公报
技术实现思路
因此，本专利技术的课题在于，提供一种上述那样的以往的碳纤维复合材料无法达成 的、能够同时实现高流动性与机械特性、其机械特性的变动也小、碳纤维对肋等精细部位的 追随性也优异的碳纤维复合材料。 为了解决上述课题，本专利技术所涉及的碳纤维复合材料的特征在于，由碳纤维和热 塑性树脂形成，MrV(LnXD)为8. SXKTOng/mm2)以上的碳纤维束（1)相对于碳纤维总重量 的比例Y在 30 ^ Y < 90 (wt% ) 的范围内，碳纤维束⑴的Mn/Ln的平均值X在 1. 1 X 10 2 < X < 8. 1 X 10 2 (mg/mm) 的范围内，并且，所述Y满足 Y 彡 100X+30。 Μη :碳纤维束重量； Ln:碳纤维的纤维长度； D:碳纤维的纤维直径； 对于这样的本专利技术的碳纤维复合材料而言，通过满足上述本专利技术所特定的范围， 如下述的实施例的结果所示那样，在使用其进行成型时可以得到高的流动性，同时可以实 现成型品的高机械特性，该机械特性的变动也小，可以展现出碳纤维对例如肋等精细部位 的优异的追随性。 对于上述本专利技术的碳纤维复合材料，为了更确实地实现高的流动性与机械特性的 并存，上述碳纤维束（1)的Mn/Ln的平均值X优选在 1. 5ΧΚΓ2 彡 X 彡 5. 5Xl(T2(mg/mm) 的范围内。 此外，为了更确实地实现高的流动性与机械特性的并存，上述碳纤维束（1)的构 成束的纤维根数x n = MrV(LnXF)的标准偏差σ优选在50彡σ彡400的范围内。需说 明的是，F为碳纤维纤度，对于纤维根数\和标准偏差 〇的计算方法，在后文中进行叙述。 另外，特别是为了更确实地实现碳纤维对肋等精细部位的优异的追随性，上 述碳纤维束（1)优选由在25°C时的悬垂值/弯曲刚度（cmAPa· cm4))在3.5Χ103? 9.0X103(CIV(Pa*cm 4))的范围内的碳纤维束形成。需说明的是，对于悬垂值等的测定方 法，在后文中进行叙述。 另外，特别是为了更确实地实现高的流动性，上述碳纤维束（1)中的碳纤维的纤 维长度Ln优选在5?25mm的范围内。 另外，特别是为了更确实地实现高的流动性与机械特性的并存，上述碳纤维束（1) 相对于碳纤维总重量的比例Y优选在 40 ^ Y ^ 65 (wt% ) 的范围内。 此外，为了在实现高的机械特性的同时更确实地实现良好的流动性，构成上述碳 纤维束（1)的碳纤维的单丝弯曲刚度优选在1.0 ΧΚΓ11?2.8 ΧΚΓ11 (Pa· m4)的范围内。 此外，为了在稳定地实现高的机械特性的同时实现良好的流动性，所述碳纤维复 合材料中的碳纤维集合体优选由通过梳棉工序而得到的碳纤维无纺布形成。 另外，由于容易制备具有碳纤维的利用率、厚度不同的部分的成型品，所以所述碳 纤维复合材料优选由使热塑性树脂含浸在所述碳纤维集合体中所得的可冲压片材形成。 这样，根据本专利技术的碳纤维复合材料，可以提供能够同时实现高流动性与机械特 性、机械特性的变动也小、碳纤维对精细部位的追随性也优异的碳纤维复合材料。 【附图说明】 [图1]是表示梳棉装置的一例的结构简图。 [图2]是表示肋成型试验的情形的结构简图。 [图3]是表示悬垂值测定方法的测定装置的结构简图。 【具体实施方式】 以下，对于本专利技术，与实施例、比较例一同详细地进行说明。 首先，对于本专利技术中使用的碳纤维无特殊限定，可以使用高强度、高弹性模量的碳 纤维，可以使用它们中的1种或合用2种以上。其中，可以列举出PAN系、浙青系、人造丝系 等碳纤维。从得到的成型品的强度与弹性模量的均衡性的观点出发，进一步优选PAN系碳 纤维。碳纤维的密度优选为1. 65?1. 95g/cm3,进一步更优选为1. 70?1. 85g/cm3。密度 过大的碳纤维有得到的碳纤维增强塑料的轻质性能变差的情况，密度过小的碳纤维有得到 的碳纤维增强塑料的机械特性变低的情况。 另外，从生产能力的观点出发，碳纤维优选为束，优选束中的单丝数较多。对于 制成碳纤维束的情况的单丝数，可以在1000?350,000根的范围内使用，特别优选在 10, 000?100, 000根的范围内使用。 碳纤维的单丝弯曲刚度优选在1. 0ΧΠΓ11?2. 8Xl(TnPa ·πι4的范围内，更优选为 1. 0ΧΚΓ11?1. 5Xl(TnPa · m4。通过使单丝弯曲刚度在上述范围内，在下述的制备碳纤维 集合体的工序中可以使得到的碳纤维集合体的品质稳定。 另外，为了提高碳纤维与基体树脂的粘接性等，优选对碳纤维进行表面处理。作为 表面处理的方法，有电解处理、臭氧处理、紫外线处理等。另外，为了防止碳纤维的起毛、或 提高碳纤维的集束性、或提高碳纤维与基体树脂的粘接性等，也可以对碳纤维赋予上浆剂。 作为上浆剂，无特殊限定，可以使用具有环氧基、氨基甲酸酯基、氨基、羧基等官能团的化合 物，可以使用它们中的1种或合用2种以上。 此外，作为上浆处理，为如下处理方法：使通过通常公知的表面处理工序和水洗工 序等而得到的被水润湿的含水率为20?80重量％左右的水润湿碳纤维束干燥后，附着含 有上浆剂的液体（上浆液）的处理方法。 作为上浆剂的赋予方法无特殊限定，例如有如下方法：通过辊浸渍于上浆液中的 方法，与附着有上浆液的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碳纤维复合材料，其特征在于，由碳纤维和热塑性树脂形成，Mn/(Ln×D)为8.5×10‑1(mg/mm2)以上的碳纤维束(1)相对于碳纤维总重量的比例Y在30≤Y＜90(wt％)的范围内，碳纤维束(1)的Mn/Ln的平均值X在1.1×10‑2≤X≤8.1×10‑2(mg/mm)的范围内，并且所述Y满足Y≥100X+30，Mn：碳纤维束重量，Ln：碳纤维的纤维长度，D：碳纤维的纤维直径。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.09 JP 2012-0262181. 一种碳纤维复合材料，其特征在于，由碳纤维和热塑性树脂形成，MrV(LnXD)为 S.SXKTHmg/mm2)以上的碳纤维束（1)相对于碳纤维总重量的比例Y在 30. Y < 90 (wt% ) 的范围内，碳纤维束（1)的Mn/Ln的平均值X在 1. 1 X 10 2 ^ X ^ 8. 1 X 10 2 (mg/mm) 的范围内，并且所述Y满足 Y 彡 100X+30， Μη :碳纤维束重量， Ln :碳纤维的纤维长度， D :碳纤维的纤维直径。2. 如权利要求1所述的碳纤维复合材料，其中，所述碳纤维束（1)的Mn/Ln的平均值X 在 1. 5 X 10 2 < X < 5. 5 X 10 2 (mg/mm) 的范围内。3. 如权利要求1或2所述的碳纤维复合材料，其中，所述碳纤维束（1)的构成束的纤维 根数乂11 = 11^仏1^?)的标准偏差〇在50彡〇彡400的范围内， F:碳纤维的纤度。4. ...
【专利技术属性】
技术研发人员：三好且洋，嶋田刚司，桥本贵史，小原彻也，饭塚智规，中岛省二，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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