纤维强化热塑性树脂部件制造技术

本发明专利技术涉及纤维强化热塑性树脂部件。在纤维强化热塑性树脂部件中，在使热塑性树脂(3)含浸于连续纤维(2)而形成的纤维强化热塑性树脂部件(1)的表面，设置有由分子量比上述热塑性树脂(3)大的热塑性树脂(4)构成的表层(5)。

【技术实现步骤摘要】
本申请主张于2015年2月12日提出的日本专利申请2015-025415号的优先权，并在此引用其全部内容。
本专利技术涉及纤维强化热塑性树脂部件。
技术介绍
近年来，正在研究向汽车部件等应用由利用碳纤维对热塑性树脂进行强化而给予高韧性的碳纤维强化热塑性树脂(CFRTP：Carbon FiberReinforced Thermo Plastics)等纤维强化热塑性树脂构成的部件。上述纤维强化热塑性树脂部件例如一般通过将碳纤维等构成的片状的连续纤维和聚酰胺(PA)等热塑性树脂的薄片分别层叠必要的张数，并在热塑性树脂的熔融温度以上温热冲压成形，温热滚压成形等，从而使上述热塑性树脂熔融而含浸于连续纤维中并且使整体一体化来制造。但是，热塑性树脂即使在熔融时，因为与液状的热固化性树脂相比粘度高所以难以连续含浸于纤维中，有容易产生成为强度降低的原因的缺陷(空隙)等这一问题。因此在现状下，一般尽可能地含浸于低分子量且流动性大的热塑性树脂，因此虽然能够使缺陷等变少而能够提高纤维强化热塑性树脂部件的强度，反之也牺牲了应该作为该纤维强化热塑性树脂部件的强韧性的韧性，特别是有可能导致对滑动特性等有益的表面耐磨损性不足。在日本特开平8-20021号公报中，公开了将热塑性树脂的粉末和预先由同种的热塑性树脂覆盖的不连续纤维在气流中混合之后通过温热冲压成形而使热塑性树脂熔融、一体化来制造纤维强化热塑性树脂部件。在日本特开2001-201966号公报中，公开了向分散至气流中的不连
续纤维喷涂并混合界面活性剂，接着喷涂并混合弹性体的稀释溶液，进而使其干燥之后与热塑性树脂熔融、混炼并通过注射成形等制造纤维强化热塑性树脂部件。上述任一制造方法都能够制造缺陷等少且热塑性树脂均匀充填的纤维强化热塑性树脂部件。但是无论在任何情况下，因为需要使不连续纤维分散至气流中并与热塑性树脂等混合的工序所以制造工序变多，从而纤维强化热塑性树脂部件的生产性降低，并且因为能够使用的纤维被限于能够分散至气流中的短的不连续纤维，所以有纤维强化热塑性树脂部件的强化变得不充分的可能性。在日本特开2003-82117号公报中，使第一树脂不连续地附着于片状的连续纤维，或者使在第一树脂的熔融温度下不熔融的第二树脂经由第一树脂不连续地附着而形成的基材彼此，通过上述第一或者第二树脂相互粘合来制成半成品，再含浸于第三树脂而制成纤维强化树脂部件。但是在日本特开2003-82117号公报公开的技术中，第三树脂被限定于液状的热固化性树脂。作为第三树脂若要替代上述热固化性树脂采用热塑性树脂，则依然必须选择流动性大且分子量小的热塑性树脂，并且韧性、耐磨性的不足未被消除。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种纤维强化热塑性树脂部件，能够通过通常的温热冲压成形等生产性良好地制造，并且热塑性树脂良好地含浸于连续纤维中而缺陷等少并具有高强度，并且，与现状相比韧性、特别是对滑动特性等有益的表面的耐磨性也优异。作为本专利技术的一个方式的纤维强化热塑性树脂部件，通过使热塑性树脂含浸于连续纤维而形成，在其表面具备由分子量比上述内部的热塑性树脂大的热塑性树脂构成的表层。根据上述方式的纤维强化热塑性树脂部件，通过利用通常的温热冲
压成形等使热塑性树脂含浸于连续纤维，能够生产性良好地制造纤维强化热塑性树脂部件。作为含浸于连续纤维并构成纤维强化热塑性树脂部件的内部的热塑性树脂，选择性地使用流动性大且分子量小，因而容易含浸于连续纤维中的热塑性树脂，从而能够抑制在上述内部产生缺陷等。因此，与作为强化纤维而使用连续纤维相互辅助，能够提高纤维强化热塑性树脂部件的强度。而且，利用分子量比上述热塑性树脂大的热塑性树脂形成纤维强化热塑性树脂部件的表层，与现状相比能够提高该纤维强化热塑性树脂部件的韧性、特别是对滑动特性等有益的表面的耐磨性。因为上述表层是向纤维强化热塑性树脂部件施加弯曲应力时最被施加拉伸或者压缩的应力的位置，通过利用如上述那样韧性高、分子量大的热塑性树脂形成该表层，能够提高该纤维强化热塑性树脂部件相对于弯曲应力的耐性、即弯曲物理性质。在上述方式的纤维强化热塑性树脂部件中，优选，上述内部的热塑性树脂的数均分子量Mn是50000以下。根据上述方式的纤维强化热塑性树脂部件，作为上述内部的热塑性树脂选择使用数均分子量Mn50000以下的流动性大且分子量小的材料，能够如上述那样进一步良好地抑制在内部产生缺陷等。在上述方式的纤维强化热塑性树脂部件中，优选，构成为上述表层的厚度为100μm以下。根据上述方式的纤维强化热塑性树脂部件，通过将上述表层的厚度设为100μm以下，通过尽可能地缩短形成该表层的分子量大因而流动性小难以含浸于连续纤维的热塑性树脂向该连续纤维的含浸于距离，从而能够良好地抑制在表层的附近产生缺陷等。在上述方式的纤维强化热塑性树脂部件中，优选，构成为上述表层由与上述内部的热塑性树脂同种并且分子量大的热塑性树脂构成。根据上述方式的纤维强化热塑性树脂部件，作为形成上述表层的热塑性树脂，由于选择使用与上述内部的热塑性树脂同种并且分子量大的树脂，从而能够提高该表层与纤维强化热塑性树脂部件的一体性、紧贴性并且能够进一步良好地抑制该剥离。另外，热塑性树脂的数均分子量用如下值表示，即：根据通过使用东曹(株)制的TSKgel(登录商标)SuperHM-M作为柱的GPC法测定的结果进行聚苯乙烯换算而得的值。附图说明图1是将本专利技术的纤维强化热塑性树脂部件的实施方式的一个例子的内部放大的剖视图。图2是对制造图1的例子的纤维强化热塑性树脂部件的工序的一个例子进行说明的立体图。图3是表示利用温热冲压成形使数均分子量Mn大约为20000的PA66含浸于由碳纤维构成的片状的连续纤维的剖面的实体显微镜照片。图4是表示利用温热冲压成形使数均分子量Mn大约为40000的PA66含浸于由碳纤维构成的片状的连续纤维的剖面的实体显微镜照片。图5是表示利用温热冲压成形使数均分子量Mn大约为60000的PA66含浸于由碳纤维构成的片状的连续纤维的剖面的实体显微镜照片。图6是表示热塑性树脂作为的PA66的数均分子量Mn与耐磨性的关系的图。具体实施方式通过以下参照附图对本专利技术的优选实施方式进行的详细描述，本专利技术的其它特征、构件、过程、步骤、特性及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本专利技术的要素。图1是将本专利技术的纤维强化热塑性树脂部件的实施方式的一个例子的内部放大的剖视图。另外，图2是对制造图1的例子的纤维强化热塑性树脂部件的工序的一个例子进行说明的立体图。参照图1，该例的纤维强化热塑性树脂部件1是将多层(图中是4层)的片状的连续纤维2通过含浸于该连续纤维2中的热塑性树脂3一体化而形成，并在其两面具备由分子量比内部的热塑性树脂3大的热塑性树脂4构成的表层5。根据上述例的纤维强化热塑性树脂部件1，作为含浸于连续纤维2而构成其内部的热塑性树脂3，选择使用流动性大、分子量小因此容易含浸于连续纤维2中的热塑性树脂，从而能够抑制在上述内部产生缺陷等。因此，能够与作为强化纤维使用连续纤维2相互辅助而提高纤维强化热塑性树脂部件1的强度。另外，通过分子量比上述内部的热塑性树脂3大的热塑性树脂4形成纤维强化热塑性树脂部件1的表层5，与现状相比能够提高该纤维强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维强化热塑性树脂部件,其特征在于，通过使热塑性树脂含浸于连续纤维而形成，并在其表面具备由分子量比所述连续纤维内部的热塑性树脂大的热塑性树脂构成的表层。

【技术特征摘要】
2015.02.12 JP 2015-0254151.一种纤维强化热塑性树脂部件,其特征在于，通过使热塑性树脂含浸于连续纤维而形成，并在其表面具备由分子量比所述连续纤维内部的热塑性树脂大的热塑性树脂构成的表层。2.根据权利要求1所述的纤维强化热塑性树脂部件，其特征在于，所述内部的热塑性树脂的数均分...

【专利技术属性】
技术研发人员：马场纪行，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本;JP