纤维增强热塑性树脂基材及使用其的层叠品制造技术

纤维增强热塑性树脂基材及使用其的层叠品，纤维增强热塑性树脂基材包含由连续的增强纤维形成的连续纤维基材和涂布于所述连续纤维基材的表面的热塑性树脂，并且是前述热塑性树脂以已固化的状态被覆连续纤维基材的整个表面且以残留有空隙的状态含浸于连续纤维基材中而成的，前述空隙沿纤维取向方向间歇地形成。关于以热塑性树脂作为基底的纤维增强热塑性树脂基材，提供纤维增强热塑性树脂基材，其通过将热塑性树脂高均匀性地被覆增强纤维基材的表面，并且将基体树脂以残留有空隙的状态均匀地含浸于增强纤维基材，从而具有高赋形性和操作性。和操作性。和操作性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维增强热塑性树脂基材及使用其的层叠品


[0001]本专利技术涉及纤维增强热塑性树脂基材及使用其的层叠品。

技术介绍

[0002]对于使连续的增强纤维中含浸热塑性树脂而成的纤维增强热塑性树脂基材而言，由于其比强度、比刚度优异、轻质化效果高、并且耐热性、耐化学药品性高，因此可优选用于航空器、汽车等输送机器、运动用品、电气
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电子部件等各种用途。近年来，由于对轻质化的需求高涨，使得以航空器、汽车用途为中心，从金属部件向树脂部件的替换、部件的小型化
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模块化正不断推进，因此要求开发出成型性更优异的材料。
[0003]例如，作为成型性优异的结构材料用复合材料，专利文献1中提出了纤维增强树脂中间体，其是使树脂附着于由经开纤的增强纤维形成的增强纤维基材的外表面部，加热至该树脂的熔点以上，并使前述树脂含浸于前述增强纤维基材而成的。由于这样的纤维增强树脂中间材料在外表面具有开口的空隙，且前述树脂处于半含浸状态，因此富于赋形性和含浸性，通过将纤维增强树脂中间材料层叠并加热/加压，从而能够成型即使是复杂的形状也具有所期望的纤维体积含有率、充分地进行含浸且空隙等缺陷少的纤维增强树脂成型品。
[0004]另外，专利文献2中提出了纤维增强热塑性树脂片，其是通过在将多根增强纤维束沿单向并丝而成的增强纤维片上重叠将热塑性树脂纤维以非织造状态制成布帛而成的热塑性树脂无纺布、并对其边加热边加压，从而使热塑性树脂无纺布熔融，并且使热塑性树脂以存在空隙部分的状态含浸于增强纤维束中，基于热塑性树脂制成半浸渍体状态而成。就该纤维增强热塑性树脂片而言，由于为半含浸，因此能够缩短制造纤维增强热塑性树脂片所花费的时间，并且是柔软的，而且虽然作为纤维增强热塑性树脂片而言为半含浸，但能够减薄增强纤维片，因此能够减少未含浸部分，在加工成最终成型品时的边加热边加压时，能够使其充分完成含浸。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2016
‑
078360号公报
[0008]专利文献2：日本特开2003
‑
165861号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的课题
[0010]然而，专利文献1所记载的技术中，虽然由于在外部具有开口的空隙而使得赋形性提高，但是由于在外部具有开口，因而树脂被不均匀地配置，从而在成型时容易产生树脂富集部。另外，可能会发生增强纤维束的断裂、层叠时的偏移等操作性的恶化。
[0011]另外，专利文献2所记载的纤维增强热塑性树脂片是将重叠至纤维增强片上的包含热塑性树脂纤维的布帛边加热边加压而成型。因此，在该纤维增强热塑性树脂片中，由于
熔融的热塑性树脂层被加压而压密化，因此局部形成有空隙但含浸也容易进行而成为含浸部与空隙部混存的状态，因此存在增强纤维片内的空气难以脱除而容易在成型品中形成空隙这样的问题。
[0012]为此，本专利技术的课题在于关于以热塑性树脂作为基底的纤维增强热塑性树脂基材，提供下述纤维增强热塑性树脂基材，其通过将热塑性树脂高均匀性地被覆增强纤维基材的表面，并且将基体树脂以残留有空隙的状态均匀地含浸于增强纤维基材，从而具有高赋形性和操作性。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]为了解决上述课题，本专利技术主要具有以下的构成。
[0015][1]纤维增强热塑性树脂基材，其包含由连续的增强纤维形成的连续纤维基材和涂布于所述连续纤维基材的表面的热塑性树脂，所述纤维增强热塑性树脂基材是前述热塑性树脂以已固化的状态被覆连续纤维基材的整个表面且以残留有空隙的状态含浸于连续纤维基材中而成的，前述空隙沿纤维取向方向间歇地形成。
[0016][2]根据[1]所述的纤维增强热塑性树脂基材，其中，含浸距离为20μm～60μm且为纤维增强热塑性树脂基材厚度的20％～80％。
[0017][3]根据[1]或[2]所述的纤维增强热塑性树脂基材，其中，前述热塑性树脂的含浸距离大于形成表层的热塑性树的厚度。
[0018][4]根据[1]～[3]中任一项所述的纤维增强热塑性树脂基材，其中，前述热塑性树脂为选自聚苯硫醚树脂(PPS)、聚亚芳基醚酮树脂(PAEK)、聚醚酮酮树脂(PEKK)、聚醚砜树脂(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)中的1种热塑性树脂或2种以上的树脂组合而成的聚合物合金。
[0019][5]根据[4]所述的纤维增强热塑性树脂基材，其中，前述热塑性树脂包含聚合物合金。
[0020][6]根据[4]或[5]所述的纤维增强热塑性树脂基材，其含有形成为两相连续结构或海岛结构的聚合物合金，所述两相连续结构中，前述聚合物合金的结构周期为0.001～10μm，所述海岛结构包含粒径为0.001～10μm的岛相和海相。
[0021][7]根据[1]～[6]中任一项所述的纤维增强热塑性树脂基材，其中，在前述连续纤维基材层叠2层以上而成的连续纤维基材层叠体的表面及层间涂布有前述热塑性树脂。
[0022][8]根据[1]～[7]中任一项所述的纤维增强热塑性树脂基材，其中，前述纤维增强热塑性树脂基材的空隙率在10％～60％的范围内。
[0023][9]根据[1]～[8]中任一项所述的纤维增强热塑性树脂基材，其中，前述增强纤维为碳纤维。
[0024][10]层叠品，其是将[1]～[9]中任一项所述的纤维增强热塑性树脂基材层叠并部分地熔接而成的。
[0025][11]根据[10]所述的层叠品，其中，前述熔接为超声波熔接。
[0026][12]成型品，其是由[1]～[11]中任一项所述的纤维增强热塑性树脂基材形成的。
[0027][13]复合成型品，其是将[1]～[12]中任一项所述的纤维增强热塑性树脂基材或[12]所述的成型品与金属材料或其成型品或者与树脂材料或其成型品一体化而成的。
[0028]专利技术效果
[0029]根据本专利技术，通过将热塑性树脂高均匀性地被覆连续纤维基材的表面，并且使基体树脂以残留沿纤维方向连续的空隙的状态含浸，从而得到具有高操作性和高赋形性的纤维增强热塑性树脂基材。
附图说明
[0030]图1是本专利技术的一个实施方式涉及的纤维增强热塑性树脂基材的示意性截面图。
具体实施方式
[0031]以下，与实施方式一起详细地说明本专利技术。
[0032]本专利技术涉及的纤维增强热塑性树脂基材包含由连续的增强纤维形成的连续纤维基材和涂布于所述连续纤维基材的表面的热塑性树脂，所述纤维增强热塑性树脂基材是前述热塑性树脂以已固化的状态被覆连续纤维基材的整个表面且以残留有空隙的状态含浸于连续纤维基材中而成的，前述空隙沿纤维取向方向间歇地形成。
[0033]在本专利技术中，所谓由连续的增强纤维形成的连续纤维基材，是指在纤维增强热塑性树脂基材中该增强纤维未中断。作为本专利技术中的连续纤维基材的形态及排列，可列举例如将连续的增强纤维沿单向并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.纤维增强热塑性树脂基材，其包含由连续的增强纤维形成的连续纤维基材和涂布于所述连续纤维基材的表面的热塑性树脂，所述纤维增强热塑性树脂基材是所述热塑性树脂以已固化的状态被覆连续纤维基材的整个表面且以残留有空隙的状态含浸于连续纤维基材中而成的，所述空隙沿纤维取向方向间歇地形成。2.根据权利要求1所述的纤维增强热塑性树脂基材，其中，含浸距离为20μm～60μm且为纤维增强热塑性树脂基材厚度的20％～80％。3.根据权利要求1或2所述的纤维增强热塑性树脂基材，其中，所述热塑性树脂的含浸距离大于形成表层的热塑性树脂的厚度。4.根据权利要求1～3中任一项所述的纤维增强热塑性树脂基材，其中，所述热塑性树脂为选自聚苯硫醚树脂(PPS)聚亚芳基醚酮树脂(PAEK)、聚醚砜树脂(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)中的1种热塑性树脂或2种以上的树脂组合而成的聚合物合金。5.根据权利要求4所述的纤维增强热塑性树脂基材，其中，所述热塑性树脂包含聚合物合金。6.根据权利要求1～5中任一项所述的纤维增强热塑性树脂基材，其含有形成为两相...

【专利技术属性】
技术研发人员：越政之，石田翔马，大目裕千，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：