预浸料坯、成型体及一体化成型体制造技术

本发明专利技术的课题为，提供具有与注射成型、压制成型中的包含热塑性树脂的部件的热熔接性，并且热固性树脂在通过动态粘弹性测定法(DMA法)测定的损耗角正切tanδ曲线中具有特定的峰，因此表现出适度的柔软性和粘接性、对复杂的模具表面的赋形性、对模具表面的密合性优异、无预浸料坯的位置偏差、可以对目标位置进行高效地增强

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预浸料坯、成型体及一体化成型体


[0001]本专利技术涉及热固性树脂含浸于增强纤维、并且热塑性树脂存在于预浸料坯的表面的至少一部分的预浸料坯。

技术介绍

[0002]对于使用热固性树脂作为基质并与碳纤维、玻璃纤维等增强纤维组合而成的纤维增强复合材料而言，其是轻质的，并且强度、刚性等力学特性、耐热性、以及耐腐蚀性优异，因此被应用于航空航天、汽车、铁道车辆、船舶、土木建筑及运动用品等众多领域。然而，这些纤维增强复合材料并不适于以单一的成型工序来制造具有复杂形状的部件、结构体。此外，在上述用途中，大多需要制备由纤维增强复合材料形成的部件，接着，与同种或不同种的部件一体化。作为将由增强纤维和热固性树脂形成的纤维增强复合材料与同种或不同种的部件一体化的方法，可以采用螺栓、铆钉、螺钉等机械性接合方法、使用粘接剂的接合方法。在机械性接合方法中，由于需要预先加工出开孔等接合部分的工序，因此导致制造工序时间变长及制造成本增加，此外，由于开孔而存在材料强度降低这样的问题。在使用粘接剂的接合方法中，由于需要包括粘接剂的准备、粘接剂的涂布操作的粘接工序及固化工序，因此导致制造工序时间变长，且在接合强度方面也存在可靠性无法得到充分满足这样的课题。
[0003]此处，专利文献1中公开了将由增强纤维和热固性树脂形成的纤维增强复合材料通过粘接剂接合的方法。专利文献2中公开了在由增强纤维和热固性树脂形成的纤维增强复合材料的表面具备热塑性树脂，通过注射成型将利用热塑性树脂形成的部件一体化的方法。专利文献3中公开了在由碳纤维和半固化状环氧树脂形成的层的表面配置聚烯烃膜的预浸料坯。专利文献4中公开了在由增强纤维和热固性树脂形成的预浸料坯的表面配置由热塑性树脂形成的粒子、纤维或膜的预浸料坯及其纤维增强复合材料。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2018
‑
161801号公报
[0007]专利文献2：日本特开平10
‑
138354号公报
[0008]专利文献3：日本特开平4
‑
4107号公报
[0009]专利文献4：日本特开平8
‑
259713号公报

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的课题
[0011]专利文献1中为将由增强纤维和热固性树脂形成的纤维增强复合材料彼此之间通过粘接剂接合。一般而言，通过粘接剂将部件彼此之间进行粘接的方法除粘接剂的固化需要时间外，有时接合强度也依赖于粘接剂本身的强度。
[0012]专利文献2中公开了在由增强纤维和热固性树脂形成的预浸料坯的表面层叠热塑
性树脂膜，并通过加热
·
加压固化得到使预浸料坯与热塑性树脂层一体化的纤维增强复合材料后，通过注射成型使包含热塑性树脂的部件与纤维增强复合材料表面的热塑性树脂层一体化成型的方法。然而，纤维增强复合材料由于热固性树脂的固化而硬直，难以在具有复杂的表面形状的模具内进行赋形。因此，仅限于应用在具有简单的平面形状的模具内。此外，纤维增强复合材料由于热固性树脂的固化而失去表面的粘接性，难以精确地配置到模具内，且难以对目标位置进行高效地增强
·
刚性化。
[0013]专利文献3中公开了在由碳纤维和半固化状环氧树脂形成的层的表面层叠有聚烯烃膜的预浸料坯层叠多张后，通过高压釜使其固化，聚烯烃膜层与碳纤维/固化环氧树脂层交替层叠而成的纤维增强复合材料。其目的为通过存在于层间的高韧性的热塑性树脂使层间断裂韧性提高，并不是如本专利技术的预浸料坯那样目的在于与热塑性树脂层的其他部件的热熔接性。此外，其中没有半固化状环氧树脂的固化度等的定量记载，也没有涉及基于固化度的选择性。
[0014]专利文献4中公开了在由增强纤维和热固性树脂形成的预浸料坯的表面配置有由热塑性树脂形成的粒子、纤维或膜的预浸料坯及其纤维增强复合材料。其目的与专利文献3相同，均是为了通过高韧性的热塑性树脂提高层间断裂韧性，并不是如本专利技术的预浸料坯那样目的在于热熔接。
[0015]综上所述，无论是哪一现有技术均没有着眼于预浸料坯的操作性。因此，本专利技术的课题为提供表现出适度的柔软性和粘接性、对复杂的模具表面的赋形性、对模具表面的密合性优异、无预浸料坯的位置偏差、可以对目标位置进行高效地增强
·
刚性化的预浸料坯、成型体及一体化成型体。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]前述课题能够通过下述预浸料坯解决，该预浸料坯包含(A)增强纤维、(B)热固性树脂及(C)热塑性树脂，(B)热固性树脂含浸于(A)增强纤维，并且，(C)热塑性树脂存在于预浸料坯的表面的至少一部分，并且，(B)热固性树脂在通过动态粘弹性测定法(DMA法)测定的损耗角正切tanδ曲线中在30℃以上100℃以下具有峰。
[0018]专利技术的效果
[0019]根绝本专利技术，能够得到表现出适度的柔软性和粘接性、对复杂的模具表面的赋形性、对模具表面的密合性优异、不易发生预浸料坯的位置偏差、可以对目标位置进行高效地增强
·
刚性化的预浸料坯。此外，能够得到使用了本专利技术的预浸料坯的成型体及一体化成型体。
附图说明
[0020][图1]为本专利技术的预浸料坯的一例，是在(A)增强纤维被(B)热固性树脂含浸的层的整个面上设有(C)热塑性树脂的层的示意图(透视图)。
[0021][图2]为本专利技术的预浸料坯的一例的截面示意图。
[0022][图3]为说明悬垂性的评价方法的示意图。
[0023][图4]为以(A)增强纤维被(B)热固性树脂含浸的区域为对象测定的损耗角δ曲线的示意图。
[0024][图5]为对实施例的项中使用的、接合强度评价用样品的制备顺序进行说明的示
意图。
具体实施方式
[0025]本专利技术为包含(A)增强纤维、(B)热固性树脂及(C)热塑性树脂的预浸料坯，(B)热固性树脂含浸于(A)增强纤维，并且，(C)热塑性树脂存在于预浸料坯的表面的至少一部分，并且，(B)热固性树脂在通过动态粘弹性测定法(DMA法)测定的损耗角正切tanδ曲线中在30℃以上100℃以下具有峰。
[0026]以下具体地举出例子，并对本专利技术进行详细说明。
[0027]图1示出本专利技术的预浸料坯的一例。图1示出的预浸料坯中，(B)热固性树脂含浸于(A)增强纤维，此外，在呈片状形状的预浸料坯的一侧的表面设有(C)热塑性树脂的层。(C)热塑性树脂具有热熔接性，因此通过使其存在于表面，可与其他部件、特别是热塑性树脂存在于表面的部件之间在短时间内、且良好地熔接接合。此处，(C)热塑性树脂的存在形态没有特别限制，可以覆盖片状预浸料坯的表面的全部、也可以覆盖一部分。此外，也可以为将多个区域设置成岛状的形态。作为(C)热塑性树脂在表面存在的比例，从确保稳定的热熔接性的角度考虑，将(C)热塑性树脂被赋予的那侧的预浸料坯表面的面积设为100％时，优选50％以上、进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.预浸料坯，其为包含(A)增强纤维、(B)热固性树脂及(C)热塑性树脂的预浸料坯，其特征在于，(B)热固性树脂含浸于(A)增强纤维，并且，(C)热塑性树脂存在于预浸料坯的表面的至少一部分，并且，(B)热固性树脂在通过动态粘弹性测定法(DMA法)测定的损耗角正切tanδ曲线中在30℃以上100℃以下具有峰。2.如权利要求1所述的预浸料坯，其具有跨越包含(B)热固性树脂的树脂区域与包含(C)热塑性树脂的树脂区域的边界面而存在的(A)增强纤维。3.如权利要求1或2所述的预浸料坯，其悬垂性为3
°
以上。4.如权利要求1～3中任一项所述的预浸料坯，其中，在(A)增强纤维被(B)热固性树脂含浸的区域中，在通过动态粘弹性测定法(DMA法)求出的损耗角δ曲线中，该损耗角δ曲线具有显示极大值的点，并且，在与显示该极大值的点相比靠短时间侧具有显示损耗角δ比该极大值小5
°
以上的值的点。5.如权利要求1～3中任一项所述的预浸料坯，其中，在(A)增强纤维被(B)热固性树脂含浸的区域中，在通过动态粘弹性测定法(DMA法)求出的损耗角δ曲线中，该损耗角δ曲线不具有显示极大值的点...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野寺美穗，武部佳树，小西大典，内藤悠太，中山义文，本间雅登，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：