纤维增强树脂成型材料及其制造方法技术

纤维增强树脂成型材料，其包含增强纤维的束状聚集体和基体树脂，所述纤维增强树脂成型材料的特征在于，所述增强纤维的束状聚集体包含对连续增强纤维的线束实施了将该线束完全分割成多个束的割纤处理后切断而形成的增强纤维聚集体A、和包含未实施所述割纤处理或/及割纤处理不充分的未割纤部的增强纤维聚集体B这两者，并且，相对于材料中的增强纤维的总重量而言，增强纤维聚集体B的重量的比例在5～50％的范围内。本发明专利技术可以提供能够均衡性良好地同时实现成型时的良好的流动性和成型品的优异的力学特性的纤维增强树脂成型材料。

Fiber reinforced resin molding material

Fiber reinforced resin molding material, comprising reinforced fiber bundles of the aggregates and matrix resin, the characteristics of fiber reinforced resin molding material is the fiber bundle of aggregates containing continuous fiber reinforced wire harness out the wire harness completely split into multiple beam fiber cutting processing after cutting and the formation of reinforced fiber A, and contains aggregates without the implementation of the fiber cutting processing and / or fiber cutting processing are not fully uncut fiber reinforced fiber of both B aggregates, and relative to the total weight of the reinforced fiber material, reinforced fiber aggregates B weight ratio in the range of 5 to 50% in the. The present invention provides a fiber reinforced resin molding material capable of achieving good fluidity and excellent mechanical properties of moldings at the same time in a balanced manner.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维增强树脂成型材料
本专利技术涉及纤维增强树脂成型材料，特别地，涉及能够均衡性良好地同时实现使用成型材料成型时的材料的良好的流动性、和成型后的成型品的优异的力学特性的纤维增强树脂成型材料。
技术介绍
使用包含不连续的增强纤维(例如，碳纤维)的束状聚集体(以下，有时也称为纤维束)和基体树脂(例如，热固性树脂)的纤维增强树脂成型材料，通过加热、加压成型，成型为期望形状的成型体的技术是已知的(例如，专利文献1～5)。上述以往的纤维增强树脂成型材料中，纤维增强树脂成型材料中的纤维束包含由规定的线束形成、且具有特定的单丝数的纤维束的情况下，包含单丝数多的纤维束的成型材料虽然成型时的流动性优异，但成型品的力学特性存在变差的趋势。例如，专利文献1中公开了成型材料中的短切(chopped)纤维束的长丝根数规定为10,000～700,000根的范围内的成型材料。就这样的成型材料而言，由于纤维束的长丝根数多，所以在成型时增强纤维能够与树脂一同以纤维束的形态效率良好地移动，因此能够得到优异的流动性，但对于利用该成型材料成型后的成型品而言，在成型品断裂时，在成型品中的纤维束端部部位等处发生应力集中的可能性高，不适合要求高力学特性的成型品的成型。另一方面，例如，专利文献2中公开了一种纤维增强树脂，其使用了以使单丝数成为100根以下的方式分纤而得到的纤维束，与上述专利文献1公开的方案相比，纤维束的单丝数少，因此增强纤维在成型品中良好地分散，在成型品中的纤维束端部部位等处发生应力集中的可能性降低，提高了成型品的力学特性，但作为不利的一面，尚存在成型时无法得到期待程度的高流动性的可能性。专利文献1：日本特开2013-202890号公报专利文献2：日本特开2008-174605号公报专利文献3：日本特开2009-191116号公报专利文献4：日本特开2010-163536号公报专利文献5：W02014/021315号公报
技术实现思路
如上所述，就使用了单丝数较多的纤维束的纤维增强树脂成型材料而言，生产效率良好，有在成型时得到优异的流动性的趋势，但成型品的力学特性有变差的趋势，相反，就使用了单丝数较少的纤维束的纤维增强树脂成型材料而言，成型品的力学特性优异，但有成型时的流动性难以提高的趋势。因此，着眼于上述现有技术中的趋势，本专利技术的课题在于提供能够均衡性良好地同时实现成型时的良好的流动性和成型品的优异的力学特性的纤维增强树脂成型材料。为了解决上述课题，本专利技术的纤维增强树脂成型材料至少包含不连续的增强纤维的束状聚集体和基体树脂，所述纤维增强树脂成型材料的特征在于，所述增强纤维的束状聚集体包含对连续增强纤维的线束实施了将该线束完全分割成多个束的割纤处理后切断而形成的增强纤维聚集体A、和包含未实施上述割纤处理或/及上述割纤处理不充分的未割纤部的增强纤维聚集体B这两者，其中，相对于材料中的增强纤维的总重量而言，所述增强纤维聚集体B的重量的比例在5～50％的范围内。在上述本专利技术的纤维增强树脂成型材料中，采用在成型材料中包含对连续增强纤维的线束实施了将该线束完全分割成多个束的割纤处理后切断而形成的增强纤维聚集体A(即，经过割纤处理而包含较少单丝数的增强纤维聚集体A)、和包含未实施割纤处理或/及割纤处理不充分的未割纤部的增强纤维聚集体B(即，包含较多单丝数的增强纤维聚集体B)这两者的形式，并且，采用相对于增强纤维的总重量而言，增强纤维聚集体B的重量的比例为5～50％这样特定的范围的形式。单丝数少的增强纤维聚集体A能够有助于成型后的成型品的力学特性的提高，单丝数多的增强纤维聚集体B能够有助于成型时的流动性的提高，通过将增强纤维聚集体B的重量比例控制为特定的范围内，上述流动性和力学特性作为目标范围内的特性得以均衡性良好地同时实现。上述本专利技术的纤维增强树脂成型材料中，作为增强纤维聚集体A和增强纤维聚集体B的平均纤维长度，优选在5～100mm的范围内。平均纤维长度小于5mm时，存在由增强纤维带来的成型品的增强效果变得不充分的可能性，若平均纤维长度大于100mm，则可能在成型时难以良好地流动而流动性降低、或增强纤维变得容易弯曲。另外，上述纤维增强树脂成型材料中的增强纤维聚集体A中，各增强纤维聚集体A的单丝数优选在800～10,000根的范围内。增强纤维聚集体A的单丝数小于800根时，容易得到成型品的高力学特性，但存在成型时的流动性降低变得显著的可能性，若大于10,000根，则可以期待流动性的提高，但在成型品中容易发生应力集中，有无法期待足够高的力学特性的可能性，同时，经由割纤处理而形成的增强纤维聚集体A与增强纤维聚集体B的差异变得不明显，可能会损害本专利技术的使上述增强纤维聚集体A、B混合存在的基本概念。另外，本专利技术的纤维增强树脂成型材料中，使用的增强纤维的种类没有特别限定，可以使用碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、它们的组合等任选的增强纤维，增强纤维由碳纤维形成时，本专利技术所带来的效果尤其明显。作为本专利技术的纤维增强树脂成型材料中的基体树脂，可以使用热固性树脂、热塑性树脂均可。上述那样的本专利技术的纤维增强树脂成型材料可以利用例如以下方法制造。即，是至少包含不连续的增强纤维的束状聚集体和基体树脂的纤维增强树脂成型材料的制造方法，作为所述增强纤维的束状聚集体，使用对连续增强纤维的线束实施了将该线束完全分割成多个束的割纤处理后切断而形成的增强纤维聚集体A、和包含未实施所述割纤处理或/及所述割纤处理不充分的未割纤部的增强纤维聚集体B这两者，以所述增强纤维聚集体B的重量相对于材料中的增强纤维的总重量而言的比例在5～50％的范围内的方式控制增强纤维聚集体B的使用量。这样，根据本专利技术的纤维增强树脂成型材料，可以均衡性良好地同时实现成型时的良好的流动性和成型品的优异的力学特性。并且，由于能够将单丝数多的大丝束(largetow)用作用于制作增强纤维聚集体A、B的连续增强纤维的线束，因此，还可以实现生产率的提高、制造成本的降低。附图说明图1是表示本专利技术中的增强纤维聚集体A和增强纤维聚集体B的形成的一例的平面简图。图2是表示纤维增强树脂成型材料中的增强纤维聚集体的分布的一例的图。具体实施方式以下，结合实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术涉及至少包含不连续的增强纤维的束状聚集体和基体树脂的纤维增强树脂成型材料，其特征在于，所述增强纤维聚集体包含对连续增强纤维的线束实施了将该线束完全分割成多个束的割纤处理后切断而形成的增强纤维聚集体A、和包含未实施所述割纤处理或/及所述割纤处理不充分的未割纤部的增强纤维聚集体B这两者，相对于材料中的增强纤维的总重量而言，所述增强纤维聚集体B的重量的比例在5～50％的范围内。上述的本专利技术的纤维增强树脂成型材料可以通过以下方法制造：例如，使用上述增强纤维聚集体A和上述增强纤维聚集体B这两者，控制增强纤维聚集体B的使用量，使得所述增强纤维聚集体B的重量相对于材料中的增强纤维的总重量而言的比例在5～50％的范围内。本专利技术中，上述增强纤维聚集体A和增强纤维聚集体B是如例如图1所示的那样形成的。图1的纸面的上下方向表示线束的连续增强纤维的延伸方向。图示的例子中，如图1(A)所示的那样，在连续增强纤维的线束1的长度方向，形成了割纤部2(其是实施了将该线束1从该线本文档来自技高网...

【技术保护点】
纤维增强树脂成型材料，其至少包含不连续的增强纤维的束状聚集体和基体树脂，其中，所述增强纤维的束状聚集体包含对连续增强纤维的线束实施了将该线束完全分割成多个束的割纤处理后切断而形成的增强纤维聚集体A、和包含未实施所述割纤处理或/及所述割纤处理不充分的未割纤部的增强纤维聚集体B这两者，并且，相对于材料中的增强纤维的总重量而言，所述增强纤维聚集体B的重量的比例在5～50％的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.17 JP 2014-1886351.纤维增强树脂成型材料，其至少包含不连续的增强纤维的束状聚集体和基体树脂，其中，所述增强纤维的束状聚集体包含对连续增强纤维的线束实施了将该线束完全分割成多个束的割纤处理后切断而形成的增强纤维聚集体A、和包含未实施所述割纤处理或/及所述割纤处理不充分的未割纤部的增强纤维聚集体B这两者，并且，相对于材料中的增强纤维的总重量而言，所述增强纤维聚集体B的重量的比例在...

【专利技术属性】
技术研发人员：马场健太，本桥哲也，三好且洋，桥本贵史，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP