【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有热塑性树脂层的预浸料坯、该预浸料坯成型而成的纤维增强树脂成型体及该纤维增强树脂成型体与其他部件接合而成的一体化成型品。
技术介绍
1、使用热固性树脂或热塑性树脂作为基体树脂并与碳纤维、玻璃纤维等增强纤维组合而成的纤维增强复合材料由于质轻并且强度、刚性等力学特性优异而被应用于航空航天、汽车、铁道车辆、船舶、土木建筑及运动用品等多个领域。然而，这些纤维增强复合材料不适合在单一成型工序中制造具有复杂形状的部件、结构体，在这样的用途中，需要制作由纤维增强复合材料形成的部件，接着与其他部件进行一体化的工序。此时，也有时根据需要与具有不同特性的树脂组合。
2、作为将纤维增强复合材料与其他部件一体化的方法，可采用：使用螺栓、铆钉、螺钉等机械接合的接合方法；使用粘接剂的接合方法。在机械接合方法中，由于需要开孔等预先加工接合部分的工序，因此导致制造工序的长时间化以及制造成本的增加，此外，由于开孔，存在材料强度降低的问题。在使用粘接剂的接合方法中，由于需要包含粘接剂的准备、粘接剂的涂布作业的粘接工序以及固化工序，因此导致制造工序的长时间化，在粘接强度方面也存在可靠性方面无法得到充分满足的课题。
3、对于将热塑性树脂用于基体树脂的纤维增强复合材料而言，除上述方法以外，还能应用通过热熔接法将部件间接合的方法，因此有可能能够缩短部件间的接合所需的时间。
4、此处，专利文献1示出了在沿规定方向并丝的增强纤维片材层上形成有由不同热塑性树脂形成的多个树脂区域的预浸料坯片材。专利文献2示出了在由增强纤维构成的
5、现有技术文献
6、专利文献
7、专利文献1：日本特开2012-246442号公报
8、专利文献2：国际公开第2014/103658号
技术实现思路
1、专利技术要解决的课题
2、但是，关于这样的将热塑性树脂用于基体树脂的纤维增强复合材料间的热熔接，近年来，制品所要求的形状日益复杂化，进而产生了使其与相应于要求特性的各种部件一体化的需求。在这样的成型品的制造中，熔接时热塑性树脂流动，熔接时的部件的尺寸稳定性变得不充分，在该流动得到抑制的条件下无法得到充分的接合强度。因此，本专利技术的目的在于，提供与其他部件的接合强度优异、同时熔接时的树脂流动得到适当控制、熔接时的尺寸稳定性优异的预浸料坯及纤维增强树脂成型体。
3、用于解决课题的手段
4、本专利技术为具有包含增强纤维和热塑性树脂的热塑性树脂层的预浸料坯，其中，该热塑性树脂层存在于预浸料坯的至少一侧的表面，所述热塑性树脂层中，相对于热塑性树脂的结构单元、热固性树脂的结构单元及固化剂的结构单元的总量100质量％而言包含65.0～99.5质量％的热塑性树脂的结构单元、并包含合计为0.5～35.0质量％的热固性树脂的结构单元及固化剂的结构单元。
5、专利技术的效果
6、通过使用将包含本专利技术的预浸料坯的预制件成型而成的纤维增强树脂成型体，能够制造接合强度优异、同时熔接时的尺寸稳定性优异的一体化成型品。
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1.预浸料坯，其为具有包含增强纤维和热塑性树脂的热塑性树脂层的预浸料坯，其中，该热塑性树脂层存在于预浸料坯的至少一侧的表面，所述热塑性树脂层中，相对于热塑性树脂的结构单元、热固性树脂的结构单元及固化剂的结构单元的总量100质量％而言包含65.0～99.5质量％的热塑性树脂的结构单元、并包含合计为0.5～35.0质量％的热固性树脂的结构单元及固化剂的结构单元。
2.根据权利要求1所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂层以2官能以上的热固性树脂单体或预聚物与2官能以上的固化剂的反应物[A]的形态包含所述热固性树脂的结构单元及/或所述固化剂的结构单元。
3.根据权利要求2所述的预浸料坯，其中，所述反应物[A]与所述热塑性树脂相溶。
4.根据权利要求2所述的预浸料坯，其中，所述反应物[A]与所述热塑性树脂形成半IPN结构或IPN结构。
5.根据权利要求1所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂层以下述反应物[B]的形态包含所述热固性树脂的结构单元及/或所述固化剂的结构单元，所述反应物[B]是所述热塑性树脂与2官能以上的热固性树脂单体或预聚物及/或
6.根据权利要求5所述的预浸料坯，其中，所述反应物[B]在溶剂中可溶。
7.根据权利要求5所述的预浸料坯，其中，所述反应物[B]具有交联结构。
8.根据权利要求1所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂层以2官能以上的热固性树脂单体或预聚物及/或2官能以上的固化剂的形态包含所述热固性树脂的结构单元及/或所述固化剂的结构单元。
9.根据权利要求8所述的预浸料坯，其中，所述2官能以上的热固性树脂单体或预聚物及/或2官能以上的固化剂与所述热塑性树脂相溶。
10.根据权利要求8所述的预浸料坯，其中，所述2官能以上的热固性树脂单体或预聚物及/或2官能以上的固化剂的由结构式计算的分子量或通过凝胶渗透色谱测定的重均分子量为3,000g/mol以下。
11.根据权利要求8所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂通过2官能以上的热固性树脂单体或预聚物与2官能以上的固化剂的反应而增粘。
12.根据权利要求11所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂的增粘通过预浸料坯的加热而发生。
13.根据权利要求12所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂的增粘在纤维增强树脂成型体的成型中发生。
14.根据权利要求12所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂的增粘在一体化成型品的制作中发生。
15.根据权利要求11所述的预浸料坯，其中，在所述热塑性树脂的熔点+25℃(在不显示熔点的情况下为玻璃化转变温度+100℃)的温度下，所述增粘后的热塑性树脂的粘度为增粘前的热塑性树脂的粘度的2～2000倍。
16.根据权利要求1、2、5或8所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂为选自由聚酰胺、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚亚芳基硫醚、聚醚酮酮及聚亚芳基醚酮组成的组中的树脂。
17.根据权利要求1、2、5或8所述的预浸料坯，其中，预浸料坯的厚度方向整个区域包含所述热塑性树脂层。
18.根据权利要求1、2、5或8所述的预浸料坯，其中，所述增强纤维为碳纤维。
19.根据权利要求1、2、5或8所述的预浸料坯，其中，相对于所述热固性树脂的结构单元及所述固化剂的结构单元的总量100质量％而言，包含60.0～99.5质量％的热固性树脂的结构单元、0.5～40.0质量％的固化剂的结构单元。
20.根据权利要求2、5或8所述的预浸料坯，其中，所述2官能以上的热固性树脂单体或预聚物为至少1种以上的环氧树脂单体或预聚物。
21.根据权利要求2、5或8所述的预浸料坯，其中，所述2官能以上的固化剂为2官能以上的胺化合物。
22.根据权利要求21所述的预浸料坯，其中，所述2官能以上的胺化合物为芳香族多胺化合物。
23.根据权利要求1、2、5或8所述的预浸料坯，其具有：
24.根据权利要求23所述的预浸料坯，其中，在厚度方向的截面中，所述界面形成的截面曲线的由JIS B0601(2001)定义的粗糙度平均长度RSm为100μm以下、粗糙度平均高度Rc为3.5μm以上。
25.根据权利要求24所述的预浸料坯，其中，所述热固性树脂层为以所述2官能以上的环氧树脂单体或预聚物及所述2官能以上的胺化合物为主成分的层。
26.纤维增强树脂成型体，其是将包含权利要求1、2、5或8所述的预浸料坯的预制件成型而成的。
27.纤维增强树脂成型体，其是将包含权利要求23所述的...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.预浸料坯，其为具有包含增强纤维和热塑性树脂的热塑性树脂层的预浸料坯，其中，该热塑性树脂层存在于预浸料坯的至少一侧的表面，所述热塑性树脂层中，相对于热塑性树脂的结构单元、热固性树脂的结构单元及固化剂的结构单元的总量100质量％而言包含65.0～99.5质量％的热塑性树脂的结构单元、并包含合计为0.5～35.0质量％的热固性树脂的结构单元及固化剂的结构单元。
2.根据权利要求1所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂层以2官能以上的热固性树脂单体或预聚物与2官能以上的固化剂的反应物[a]的形态包含所述热固性树脂的结构单元及/或所述固化剂的结构单元。
3.根据权利要求2所述的预浸料坯，其中，所述反应物[a]与所述热塑性树脂相溶。
4.根据权利要求2所述的预浸料坯，其中，所述反应物[a]与所述热塑性树脂形成半ipn结构或ipn结构。
5.根据权利要求1所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂层以下述反应物[b]的形态包含所述热固性树脂的结构单元及/或所述固化剂的结构单元，所述反应物[b]是所述热塑性树脂与2官能以上的热固性树脂单体或预聚物及/或2官能以上的固化剂反应而成的。
6.根据权利要求5所述的预浸料坯，其中，所述反应物[b]在溶剂中可溶。
7.根据权利要求5所述的预浸料坯，其中，所述反应物[b]具有交联结构。
8.根据权利要求1所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂层以2官能以上的热固性树脂单体或预聚物及/或2官能以上的固化剂的形态包含所述热固性树脂的结构单元及/或所述固化剂的结构单元。
9.根据权利要求8所述的预浸料坯，其中，所述2官能以上的热固性树脂单体或预聚物及/或2官能以上的固化剂与所述热塑性树脂相溶。
10.根据权利要求8所述的预浸料坯，其中，所述2官能以上的热固性树脂单体或预聚物及/或2官能以上的固化剂的由结构式计算的分子量或通过凝胶渗透色谱测定的重均分子量为3,000g/mol以下。
11.根据权利要求8所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂通过2官能以上的热固性树脂单体或预聚物与2官能以上的固化剂的反应而增粘。
12.根据权利要求11所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂的增粘通过预浸料坯的加热而发生。
13.根据权利要求12所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂的增粘在纤维增强树脂成型体的成型中发生。
14.根据权利要求12所述的预浸料坯，其中，所述热塑性树脂的增粘在一体化成型品的制作中发生。...
【专利技术属性】
技术研发人员：小林博，本间雅登，筱原光太郎，英秀树，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：
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