预浸料坯及纤维增强复合材料制造技术

技术编号:9437499 阅读:103 留言:0更新日期:2013-12-12 02:55
本发明专利技术是一种预浸料坯,其包含:[A]:增强纤维、[B]:1分子内具有2个以上的环氧基的环氧树脂、[C]:能使构成要素[B]固化的化合物、[D]:折射率在1.49~1.61的范围内的交联树脂粒子及[E]:炭黑;其中,从该预浸料坯的表面至与该预浸料坯的平均厚度的10%相当的范围由构成要素[B]~[E]构成,并且,使由构成要素[B]及构成要素[C]组成的树脂组合物固化而得的环氧树脂固化物的折射率n0与构成要素[D]的折射率n1之间的关系为0.92≤n1/n0≤1.05。本发明专利技术提供一种能改善纤维增强复合材料的装饰面的外观不均、制造具有优异的外观品位的纤维增强复合材料的预浸料坯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术是一种预浸料坯,其包含::增强纤维、:1分子内具有2个以上的环氧基的环氧树脂、:能使构成要素固化的化合物、:折射率在1.49~1.61的范围内的交联树脂粒子及:炭黑;其中,从该预浸料坯的表面至与该预浸料坯的平均厚度的10%相当的范围由构成要素~构成,并且,使由构成要素及构成要素组成的树脂组合物固化而得的环氧树脂固化物的折射率n0与构成要素的折射率n1之间的关系为0.92≤n1/n0≤1.05。本专利技术提供一种能改善纤维增强复合材料的装饰面的外观不均、制造具有优异的外观品位的纤维增强复合材料的预浸料坯。【专利说明】预浸料坯及纤维增强复合材料
本专利技术涉及一种纤维增强复合材料。特别是涉及用于获得在装饰面具有优异的外观品位的纤维增强复合材料的预浸料坯、以及使用该预浸料坯的纤维增强复合材料。
技术介绍
由碳纤维、玻璃纤维等增强纤维和环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂形成的纤维增强复合材料虽然轻量,但强度、刚性等力学特性、耐热性及耐腐蚀性优异,因此被应用于航空?航天、汽车、铁道车辆、船舶、土木建筑及体育用品等多种领域。近年来,例如使用碳纤维的纤维增强复合材料不仅具有优异的力学特性,而且因为碳纤维具有导电性,其复合材料具有优异的电磁波阻断性,所以也能用于笔记本电脑、摄像机等电子电气仪器的框体等,有助于框体的薄壁化、机器的重量减轻等。以往,这种纤维增强复合材料大多是使热固性树脂含浸于增强纤维,将所得的·预浸料坯层叠.固化而得到成型体。现有的纤维增强复合材料中,例如将使基体树脂含浸于沿着一个方向并纱的碳纤维而得的所谓单向碳纤维预浸料坯层叠、成型的情况下,纤维增强复合材料的表面存在碳纤维束的部分的位置偏移、碳纤维束内的碳纤维单纱的部分集合体的扭曲。将纤维增强复合材:料加工成成型体时,由于该偏移、扭曲等纤维取向的紊乱,会导致视觉效果随着光向成型体表面的入射角而变化,因而给外观品位带来不快感,它们被称为“极光(加工疵)”、“刺眼”、“晃眼”等,被人们有意地避免。为了避免这种所谓的外观不均,对成型体表面实施涂装等,但存在重量增加的问题。另外,在有关电子电气仪器的框体的领域内,将碳纤维的纤维网眼用作产品设计的案例不断增加。也因此,即使在进行涂装的情况下,也大都要实施能了解内部状态的透明或半透明的涂装,外观品位的改善显然是很重要的。作为提高纤维增强复合材料的物性、外观品位的方法,例如专利文献I中公开的技术无法解决因为碳纤维束的部分的位置偏移、碳纤维束内的碳纤维单纱的部分集合体的扭曲而产生的外观品位的不良。另外,也有专利文献2所述的用玻璃纤维稀松平纹织物(glass scrim cloth)遮盖成型体表面的方法,专利文献3所述的在成型用模具上预先涂布凝胶涂料使其固化后、用该成型用模具将纤维增强复合材料成型、将凝胶涂料层转印至成型体表面、使外观不均难以分辨的方法,但存在效果差、成型成本也高的缺点。专利文献1:日本专利特开2004-99814号公报专利文献2:美国公开专利第2009-0110872号说明书专利文献3:日本专利特开2003-48263号公报
技术实现思路
如上所述,虽然进行了各种各样的改善纤维增强复合材料的外观品位的研究,但很难以低成本实现特别在电子电气仪器的框体领域内所要求的外观品位,希望解决这些问题。本专利技术鉴于上述以往的背景,提供一种能改善纤维增强复合材料的装饰面的外观不均、制造具有优异的外观品位的纤维增强复合材料的预浸料坯。本专利技术为了解决该课题而采用下述方法。即,本专利技术是一种预浸料坯,其包含下述构成要素?,其中,从该预浸料坯的表面至与该预浸料坯的平均厚度的10%相当的范围由构成要素?构成,并且构成要素?满足下述条件(I)。:增强纤维:1分子内具有2个以上的环氧基的环氧树脂:能使构成要素固化的化合物:折射率在1.49?L 61的范围内的交联树脂粒子:炭黑条件(I):使由构成要素及构成要素组成的树脂组合物固化而得的环氧树脂固化物的折射率Iitl与构成要素的折射率Ii1之间的关系为0.92 ( n/rio ( 1.05。本专利技术的预浸料坯的优选方案是:构成要素的总量的85质量%以上存在于从所述预浸料坯的表面至与该预浸料坯的平均厚度的20%相当的范围内;更优选的方案是:除了所述构成要素?以外还包含下述构成要素,并且构成要素?满足下述条件(II)。:满足下述条件(i)的热塑性树脂条件(i):在构成要素中配合构成要素并在160°C的温度下加热30分钟而得的树脂组合物中不存在0.1ym`以上的构成要素的固形物。条件(II):使由构成要素、及组成的树脂组合物固化而得的环氧树脂固化物的折射率η。’与构成要素的折射率Ii1之间的关系为0.92 ( η/η。’ ( 1.05。通过将本专利技术的预浸料坯层叠、固化而得的纤维增强复合材料从装饰面来看,由纤维紊乱所伴有的晃眼、刺眼等外观品位下降极少,具有优异的外观品位。特别是视觉效果随着光向成型体表面的入射角而变化的外观品位的不快感非常少,能得到具有优异的外观品位的纤维增强复合材料。本专利技术的预浸料坯特别优选用于电子电气仪器的框体,能大幅提闻具有该框体的广品的商品价值。【具体实施方式】下面和实施方式一起对本专利技术进行详细说明。本专利技术的预浸料坯至少由下述构成要素?构成。:增强纤维:1分子内具有2个以上的环氧基的环氧树脂:能使构成要素固化的化合物:折射率在1.49?1.61的范围内的交联树脂粒子:炭黑。作为本专利技术的构成要素的增强纤维,优选使用选自玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维及碳纤维的增强纤维。特别是在电子电气仪器的框体领域内,碳纤维具有导电性,其复合材料具有优异的电磁波阻断性,并且能充分利用碳纤维的黑色的显色来得到装饰性,因此优选使用碳纤维。碳纤维的拉伸弹性模量为150?IOOOGPa左右。通过使用拉伸弹性模量高的碳纤维,能得到高弹性模量的纤维增强复合材料。另外,电子电气部件框体等重视薄壁性及轻量性的情况下,要求高刚性,因此拉伸弹性模量更优选为200?800GPa。这里所说的碳纤维的拉伸弹性模量是指按照JIS R7601(1986)测定的股拉伸弹性模量(strand tensilemodulus)ο碳纤维分为聚丙烯腈系碳纤维、人造纤维系碳纤维及浙青系碳纤维等。其中优选使用拉伸强度高的聚丙烯腈系碳纤维。聚丙烯腈系碳纤维例如可经由如下所述的工序制造。由以丙烯腈为主成分的单体得到聚丙烯腈,将包含该聚丙烯腈的纺丝原液通过湿式纺丝法、干湿式纺丝法、干式纺丝法或熔融纺丝法纺丝。纺丝后的凝固纱线经过拉丝工序成为前体,接着经过耐火化工序及碳化工序等工序,能得到碳纤维。作为碳纤维的市售品,可例举“Torayca(注册商标)” T700SC-12000 (拉伸强度:4.9GPa、拉伸弹性模量:230GPa)、“Torayca (注册商标)”T800HB_12000 (拉伸强度:5.5GPa、拉伸弹性模量:294GPa)、“Torayca (注册商标)”T800SC-24000 (拉伸强度:5.9GPa、拉伸弹性模量:294GPa)、“Torayca (注册商标)”M40JB-12000 (拉伸强度:4.4GPa、拉伸弹性模量:377GPa)、“Torayca(注册商标)”M60JB-60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】...

【专利技术属性】
技术研发人员:松田亚弓国光佑美川本史织河内真二
申请(专利权)人:东丽株式会社
类型:
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1