纤维强化树脂及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种含有层叠有多个使多根单纤维（２３）向一个方向排列而成的单纤维层（２０、２１、２２）的纤维束（２）和用于粘合纤维束（２）中的单纤维（２３）彼此的粘合剂（３）的纤维强化树脂，其特征在于，使纤维束（２）的截面成为蜂窝状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种UD预成型料(向一个方向排列纤维的对该纤维浸含 树脂的预成型料)等的。
技术介绍
布线基板是使用UD预成型料形成的。UD预成型料是在向一个方向 排列多根单纤维而成的纤维束中浸含树脂而成的。作为单纤维，通常使用 截面为圆形的单纤维。在UD预成型料采用截面为圆形的单纤维的情况下，相邻的单纤维之 间的接触面积小，单纤维间的间隙所占的比例变大。结果，在增大UD预 成型料中的单纤维所占的比例时，存在极限。
技术实现思路
因此，本专利技术的课题在于，在UD预成型料等的纤维强化树脂中，增 大单纤维所占的比例，以使单纤维具有的特性在纤维强化树脂中被适当地 反映。为了解决上述课题，本专利技术的第1方式中的纤维强化树脂是含有层叠 有多个使多根单纤维向一个方向排列而成的单纤维层的纤维束和用于粘 合所述多根单纤维彼此的粘合剂的纤维强化树脂。另外，使所述纤维束的 与所述单纤维的长度方向正交的截面形成为蜂窝状。另外，本专利技术的第2方式中的纤维强化树脂是含有层叠有多个使多根 单纤维向一个方向排列而成的单纤维层的纤维束和用于粘合所述多根单 纤维彼此的粘合剂的纤维强化树脂。另外，所述单纤维在与所述单纤维的 长度方向正交的截面的一部分形成有角部。进而，在相邻的单纤维层中， 一方单纤维层中的单纤维的角部向在另一方单纤维层中的相邻的单纤维 之间形成的凹处突出。5另外，本专利技术的第3方式中的纤维强化树脂是含有层叠有多个使多根 单纤维向一个方向排列而成的单纤维层的纤维束和用于粘合所述多根单 纤维彼此的粘合剂的纤维强化树脂。另外，所述多根单纤维在相邻的单纤 维之间具有对置的平坦或大致平坦的对置面。进而，所述单纤维在与所述 单纤维的长度方向正交的截面的外周，对应所述对置面的部分的边的长度比率为所述单纤维的外周的30%以上、90%以下。另外，本专利技术的第4方式中的纤维强化树脂的制造方法包括对层叠有多个使多根单纤维向一个方向排列而成的单纤维层的纤维束，边加热边 向所述单纤维层的层叠方向压縮，从而得到压缩纤维束的加热压縮工序。另外，本专利技术的第5方式中的纤维强化树脂的制造方法包括利用金属 箔密封层叠有多个使多根单纤维向一个方向排列而成的单纤维层的纤维 束的工序；以及在惰性气氛中，对利用所述金属箔密封的所述纤维束施加 气体压力并同时压縮，从而得到压縮纤维束的压縮工序。附图说明图1是表示作为本专利技术的实施方式中的纤维强化树脂的一例的UD预成型料的整体立体图。图2是表示图1所示的UD预成型料的主要部分的截面图。图3是放大表示图1所示的UD预成型料中的纤维束的主要部分的截面图。图4是表示用于制造图1所示的UD预成型料的装置的概略结构的模 式图。图5A是表示加热压縮前的纤维束的截面的图，图5B表示加热压縮 后的纤维束的截面，图5C是在加热压缩后在单纤维间形成间隙的纤维束 的截面图。图6是用于说明作为本专利技术的实施方式中的纤维强化树脂的另一个 例子的正交UD预成型料的分解立体图。图7是用于说明作为本专利技术的实施方式中的纤维强化树脂的另一个 例子的使用织布的预成型料片的截面图。图8A是巻绕金属箔的纤维束的放大截面图，图8B是使金属箔内成6为真空的纤维束的放大截面图。 具体实施例方式本专利技术的实施方式中的纤维强化树脂被在用于安装电子器件的布线基板、飞机或船等的主体(body)、网球或羽毛球的球拍(racket)、钓鱼 竿、或高尔夫球杆(shaft)等中使用。本专利技术的实施方式中的纤维强化树 脂含有单纤维及粘合剂，对应其用途来设定与单纤维及粘合剂等相关的详 细情况。以下主要对适于形成布线基板的纤维强化树脂进行说明。图1及图2所示的UD预成型料1相当于纤维强化树脂的一例，含有 纤维束2和粘合剂3。如图2及图3所示，纤维束2层叠有3个单纤维层20、 21、 22，截 面为蜂窝状(Honeycomb like structure)。这种纤维束2的截面只要其截面 的至少一部分为蜂窝状即可。另外，UD预成型料1中的纤维束2的体积 比率例如为70%以上、90%以下。此外，截面是与后述的单纤维的长度 方向正交的截面方向的截面。另外，蜂窝状是指单纤维23的截面形成为 包括四角形、五角形或六角形等的多角形，在纤维束2中，为了减小单纤 维23彼此之间的粘合剂3的量，将多根单纤维23汇集成为高密度。在此， 之所以表达成蜂窝状，是因为纤维束2的截面结构在将单纤维23的截面 视为蜂窝孔、将粘合剂3视为包围蜂窝的孔的壁时，与蜂窝类似。多个单纤维层20 22是使多根单纤维23向一个方向排列而成的层。 多个纤维层23的截面成为多角形状或大致多角形状。多个单纤维层20 22具有含有在截面形状方面为五角形或大致五角形的单纤维23的最外 层20、 21和含有在截面形状方面为六角形或大致六角形的单纤维23的中 间层22。此外，作为位于多个单纤维层中的主面或其他主面的至少一方 的单纤维层，为最外层20、 21，作为介于位于多个单纤维层中的主面及 其他主面的单纤维之间的单纤维层，为中间层22。在UD预成型料1中，只要最外层20、 21含有五角形(大致五角形) 的单纤维23、中间层22含有六角形(大致六角形)的单纤维23即可， 可以一边平坦化纤维束2的表面， 一边将单纤维23排列成在纤维束2的截面中间隙变小，所以极大地保证纤维束所占的比例成为可能。单纤维23例如截面积为7.85X 10—5mm2以上、7.07X 10—4mm2以下(作 为相当于截面积的圆的直径，例如为5Pm以上、15um以下)，利用热 膨胀率低于粘合剂3的材料形成。单纤维的长度方向的热膨胀率例如为一 lOppmTC以上、5ppmTC以下。另外，单纤维的与单纤维的长度方向正交 的截面方向的热膨胀率为50ppmrC以上、100ppmTC以下。作为单纤维20，可以使用以例如全芳香族聚酯树脂、全芳香族聚酰 胺树脂、聚苯撑苯并二噁唑树脂或液晶聚合物树脂为主要成分的有机纤维 或者S玻璃或T玻璃等无机纤维。其中，在此，液晶聚合物树脂是指在 熔融状态或溶液状态下，示出液晶性的聚合物或光学上示出双折射性的聚 合物，通常包括在溶液状态下示出液晶性的溶致(lyo加pic)液晶聚合物 或在熔融时示出液晶性的热致(thermotropic)液晶聚合物或者以热变形 温度分类的1型、2型、3型的全部液晶聚合物。如图3所示，多根单纤维23中的大部分在截面形状方面具有角部24、 25及对置面26。角部24 (25)优选利用曲率半径为O.lPm以上、3um以下的曲面 规定。通过使角部的曲率半径成为O.lym以上，可以抑制在角度的端部 发生龟裂，从而防止单纤维被破坏。另外，通过使角部的曲率半径成为3 iim以下，可以使单纤维间的间隙足够少，从而可以提高预成型料中的单 纤维的密度，从而有效地发挥单纤维具有的特性。单纤维23的角部24、 25在彼此相邻的单纤维层20 22的截面中， 一方单纤维层20、 21 (22)中的单纤维23的角部24 (25)向在另一方单 纤维层22 (20、 21)中的相邻的单纤维23之间形成的凹处D突出。这样， 由于可以将单纤维23排列成纤维束2的截面中间隙变小，所以在UD预 成型料1中保证增大纤维束2所占的比例成为可能。S卩，假想有3个沿着 单纤维的内周的大小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维强化树脂，其特征在于，包含：　层叠有多个使多根单纤维向一个方向排列而成的单纤维层的纤维束；和　用于粘合所述多根单纤维彼此的粘合剂，　所述纤维束的与所述单纤维的长度方向正交的截面形成为蜂窝状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：原园正昭，白井正治，林桂，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]