纤维增强树脂材料及其制造方法和制造装置、成型品以及纤维束组的检查装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于，提供一种强度的方向性少且生产率也优异的纤维增强树脂材料、以及能够得到成型品的纤维增强树脂材料的制造方法和制造装置、以及纤维束组的检查装置。一种纤维增强树脂材料的制造方法，其为制造使糊剂(P1)含浸于经裁断的纤维束(CF)之间而得到的片状纤维增强树脂材料的方法，其包含：涂覆步骤，在沿预定方向输送的第一片材(S11)上涂覆糊剂(P1)；裁断步骤，将长尺寸的纤维束(CF)用裁断机(113A)裁断；散布步骤，使经裁断的纤维束(CF)分散，散布在糊剂(P1)上；以及含浸步骤，对第一片材(S11)上的糊剂(P1)和纤维束组(F1)进行加压，使糊剂(P1)含浸于纤维束(CF)之间。

Fiber Reinforced Resin Material and Its Manufacturing Method and Inspection Device of Manufacturing Device, Molding Product and Fiber Bundle Group

The object of the present invention is to provide a fibre reinforced resin material with less directional strength and excellent productivity, a manufacturing method and a manufacturing device for fibre reinforced resin material capable of obtaining a moulded product, and an inspection device for fibre bundle groups. A manufacturing method for fibre reinforced resin material, which is a method for manufacturing sheet fibre reinforced resin material by immersing paste (P1) between cut fibre bundles (CF), comprises: coating step, coating paste (P1) on the first piece of material (S11) transported in a predetermined direction; cutting step, cutting long size fibre bundles (CF) with a cutting machine (113A); and dispersing step, so as to make the fibre bundle (CF). The cut fiber bundle (CF) is dispersed and dispersed on the paste (P1), and the first piece (S11) of the paste (P1) and the fiber bundle group (F1) are pressurized to make the paste (P1) immersed between the fiber bundles (CF).

【技术实现步骤摘要】
纤维增强树脂材料及其制造方法和制造装置、成型品以及纤维束组的检查装置本申请是原申请、申请日为2016年6月24日，申请号为201680037347.0，专利技术名称为“纤维增强树脂材料、成型品、纤维增强树脂材料的制造方法和制造装置、以及纤维束组的检查装置”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及纤维增强树脂材料、成型品、纤维增强树脂材料的制造方法和制造装置、以及纤维束组的检查装置。本申请基于2015年6月24日在日本申请的日本特愿2015-126814号、2015年8月14日在日本申请的日本特愿2015-160158号、以及2015年12月24日在日本申请的日本特愿2015-252244号主张优先权，将其内容援用于此。
技术介绍
作为成型品的机械特性优异且适合三维形状等复杂形状的成型的成型材料，已知SMC(SheetMoldingCompound，片状模塑料)、冲压成型片材。SMC是例如使不饱和聚酯树脂等热固性树脂含浸于纤维束之间而得到的、片状的纤维增强树脂材料，所述纤维束是将玻璃纤维、碳纤维等增强纤维裁断而得到的。此外，冲压成型片材是例如使热塑性树脂含浸于经裁断的上述纤维束而得到的、片状的纤维增强树脂材料。SMC是用于获得成型品的中间材料。将SMC成型加工时，使用模具将SMC一边加热一边进行压缩(压制)成型。此时，纤维束和热固性树脂一体地流动并被填充于模具的型腔内后，热固性树脂被固化。据此，使用该SMC，能够获得局部厚度不同的成型品、具有肋、凸起等的成型品等各种形状的成型品。此外，关于冲压成型片材的成型品，可通过先利用红外线加热器等加热至热塑性树脂的熔点以上，再利用预定温度的模具进行冷却加压而获得。另外，上述SMC(纤维增强树脂材料)的制造中，进行如下操作：在输送中的片材(载体)上涂覆包含热固性树脂的糊剂后，将长尺寸的纤维束用裁断机裁断成预定长度，并散布在糊剂上(例如参照专利文献1。)。然而，在以往的制造方法中，散布在糊剂上的纤维束的方向容易在某一固定的方向上对齐，所制造的SMC的强度有时会产生方向性。具体而言，由裁断机裁断而落下的纤维束在着落于输送中的片材上时，容易倒向片材的输送方向，有在沿该片材的输送方向的方向上对齐的倾向。此外，经裁断的纤维束的长度越长或片材的输送速度越快，该倾向越显著地出现。因此，对于通过以往的制造方法得到的SMC而言，容易产生在片材的输送方向(长度方向)上强度变强，而在片材的与输送方向正交的方向(宽度方向)上强度变弱这样的方向性。据此，在制造SMC时，需要使散布在糊剂上的纤维束的方向没有规律(无规)，以避免上述的SMC强度产生方向性。虽然例如通过放慢片材的输送速度能够减轻该强度的方向性，但该情况下，SMC的生产率会受损。这对于冲压成型片材的情况也是同样的。作为用于使该纤维束的方向没有规律的对策，下述专利文献1中，公开了如下方法：利用旋转鼓拍打由裁断机裁断而落下的纤维束，从而使纤维束无方向性且均匀地分散。然而，使用该方法的情况下，会从被旋转鼓拍打的纤维束产生细毛(纤维屑)。特别是，为了解开纤维束而越提高旋转鼓的旋转数，细毛的产生越多。此外，需要用于旋转驱动旋转鼓的驱动源。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-17557号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术鉴于这样以往的情况而提出，其目的在于，提供一种强度的方向性少且生产率也优异的纤维增强树脂材料、以及成型品。此外，本专利技术的目的在于，提供一种纤维增强树脂材料的制造方法和制造装置、以及纤维束组的检查装置，所述纤维增强树脂材料的制造方法和制造装置在制造使热固性树脂、热塑性树脂含浸于经裁断的纤维束之间而得到的片状纤维增强树脂材料时，能够使经裁断的纤维束无方向性且均匀地分散，所述纤维束组的检查装置可以用于稳定且连续地制造上述纤维增强树脂材料。用于解决课题的方法为了达到上述目的，本专利技术提供以下的方法。〔1〕一种纤维增强树脂材料，其为使树脂含浸于经分散的纤维束之间而得到的片状的纤维增强树脂材料，通过X射线衍射法检测衍射角2θ为25.4°的衍射X射线，通过下式(1)～(3)求出的粗糙度β为0.5～4.5。[数1]其中，所述式中，f(φi)由下式(2)表示，是从X射线衍射测定中的第i个旋转角度(φi)的亮度(I(φi))减去平均亮度而得到的亮度，dφ为X射线衍射测定的步宽。I(φi)是由下式(3)表示的、以积分强度成为10000的方式进行标准化而得到的值。[数2]〔2〕一种纤维增强树脂材料，其是使树脂含浸于经分散的纤维束之间而得到的片状的纤维增强树脂材料，将纤维增强树脂材料的长度方向设为0°方向，将宽度方向设为90°方向时，通过X射线衍射法检测出衍射角2θ为25.4°的衍射X射线，以0°方向为基准的所述纤维束的晶体取向度fa的平均值和标准偏差的合计值为0.05～0.13，所述晶体取向度fa通过下式(4)～(6)求出。[数3]fa＝2a-1…(4)其中，式(4)中，a为由式(5)表示的取向系数。I(φi)为X射线衍射测定中的第i个旋转角度(φi)的亮度，是由式(6)表示的、以积分强度成为10000的方式进行标准化而得到的值。〔3〕如〔1〕或〔2〕所述的纤维增强树脂材料，所述树脂为热固性树脂。〔4〕〔1〕～〔3〕中任一项所述的纤维增强树脂材料的成型品，将成型品的长度方向设为0°方向，将宽度方向设为90°方向时，沿各个方向的弯曲弹性模量[GPa]之比(0°弯曲弹性模量/90°弯曲弹性模量)为0.8～1.2，沿各个方向的弯曲弹性模量的变异系数(CV)(0°弯曲弹性模量的CV和90°弯曲弹性模量的CV)[％]均为5～15。〔5〕一种纤维增强树脂材料的制造方法，其是制造使树脂含浸于经裁断的纤维束之间而得到的片状的纤维增强树脂材料的方法，其包含：涂覆步骤，在沿预定方向输送的第一片材上涂覆树脂；裁断步骤，将长尺寸的纤维束用裁断机裁断；散布步骤，使经裁断的纤维束分散，并散布在所述树脂上；以及含浸步骤，对所述第一片材上的所述树脂和经散布的纤维束组进行加压，使所述树脂含浸于所述纤维束之间。〔6〕如〔5〕所述的纤维增强树脂材料的制造方法，所述含浸步骤为如下步骤：在散布有所述纤维束的第一片材上重叠涂覆有所述树脂的第二片材后，对夹在所述第一片材与所述第二片材之间的所述树脂和所述纤维束组进行加压，使所述树脂含浸于所述纤维束之间。〔7〕如〔5〕或〔6〕所述的纤维增强树脂材料的制造方法，所述涂覆步骤为如下步骤：在所述第一片材上涂覆包含热固性树脂的糊剂。〔8〕如〔5〕～〔7〕中任一项所述的纤维增强树脂材料的制造方法，所述散布步骤为如下步骤：将多个杆并排配置在所述裁断机的下方，使经裁断的纤维束朝着该多个杆落下而使所述纤维束分散，并散布在所述树脂上。〔9〕如〔8〕所述的纤维增强树脂材料的制造方法，作为所述多个杆，使用沿所述第一片材的输送方向延长的杆。〔10〕如〔5〕～〔9〕中任一项所述的纤维增强树脂材料的制造方法，其进一步包含：检查步骤，检查散布在所述树脂上的纤维束组的纤维取向状态。〔11〕如〔10〕所述的纤维增强树脂材料的制造方法，所述检查步骤包含：拍摄步骤，对于所述纤维束组，从斜上方分别照射俯视时相互交叉的方向的第一光和第二光，分别拍摄照射了所述第一光或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维增强树脂材料，其是使树脂含浸于经分散的纤维束之间而得到的片状的纤维增强树脂材料，所述树脂为热固性树脂，将纤维增强树脂材料的长度方向设为0°方向，将宽度方向设为90°方向时，通过X射线衍射法检测衍射角2θ为25.4°的衍射X射线，以0°方向为基准的所述纤维束的晶体取向度fa的平均值和标准偏差的合计值为0.05～0.13，所述晶体取向度fa由下式(4)～(6)求出，fa＝2a‑1···(4)

【技术特征摘要】
2015.06.24 JP 2015-126814;2015.08.14 JP 2015-160151.一种纤维增强树脂材料，其是使树脂含浸于经分散的纤维束之间而得到的片状的纤维增强树脂材料，所述树脂为热固性树脂，将纤维增强树脂材料的长度方向设为0°方向，将宽度方向设为90°方向时，通过X射线衍射法检测衍射角2θ为25.4°的衍射X射线，以0°方向为基准的所述纤维束的晶体取向度fa的平均值和标准偏差的合计值为0.05～0.13，所述晶体取向度fa由下式(4)～(6)求出，fa＝2a-1···(4)其中，所述式(4)中，a为由式(5)表示的取向系数，I(φi)为X射线衍射测定中的第i个旋转角度(φi)的亮度，是由式(6)表示的、以积分强度成为10000的方式进行标准化而得到的值。2.一种权利要求1所述的纤维增强树脂材料的成型品，将成型品的长度方向设为0°方向，将宽度方向设为90°方向时，沿各个方向的弯曲弹性模量[GPa]之比(0°弯曲弹性模量/90°弯曲弹性模量)为0.8～1.2，沿各个方向的弯曲弹性模量的变异系数(CV)(0°弯曲弹性模量的CV以及90°弯曲弹性模量的CV)[％]均为5～15。3.一种权利要求1所述的纤维增强树脂材料的制造方法，其是制造使树脂含浸于经裁断的纤维束之间而得到的片状的纤维增强树脂材料的、纤维增强树脂材料的制造方法，其包含：涂覆步骤，在沿预定方向输送的第一片材上涂覆树脂；裁断步骤，将长尺寸的纤维束用裁断机裁断；散布步骤，使经裁断的纤维束分散，并散布在所述树脂上；以及含浸步骤，对所述第一片材上的所述树脂和经散布的纤维束组进行加压，使所述树脂含浸于所述纤维束之间，所述散布步骤为如下步骤：将多个杆并排配置在所述裁断机的下方，使经裁断的纤维束朝着该多个杆落下而使所述纤维束分散，并散布在所述树脂上。4.根据权利要求3所述的纤维增强树脂材料的制造方法，所述含浸步骤为如下步骤：在散布有所述纤维束的第一片材上重叠涂覆有所述树脂的第二片材后，对夹在所述第一片材与所述第二片材之间的所述树脂和所述纤维束组进行加压，使所述树脂含浸于所述纤维束之间。5.根据权利要求3或4所述的纤维增强树脂材料的制造方法，所述涂覆步骤为如下步骤：在所述第一片材上涂覆包含热固性树脂的糊剂。6.根据权利要求3或4所述的纤维增强树脂材料的制造方法，作为所述多个杆，使用沿所述第一片材的...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩田纮史，山本伸之，奥津肇，石川龙一，秋山浩一，小林贵幸，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP