[發(fā)明專利]預浸料坯和碳纖維強化復合材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310325753.5
• 申請日: 2007-08-07
• 公開（公告）號: CN103396576A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 荒井信之;夏目憲光;吉岡健一;川崎順子;竹崎宏
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: C08J5/24
• 分類號: C08J5/24;C08L101/00;C08K7/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孔青;權陸軍

本申請是原案申請日為2007年8月7日、原案申請?zhí)枮?00780029488.9(國際申請?zhí)枮镻CT/JP2007/065390)、發(fā)明名稱為“預浸料坯和碳纖維強化復合材料”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發(fā)明涉及兼具優(yōu)異的耐沖擊性和導電性的預浸料坯和碳纖維強化復合材料。

背景技術

碳纖維強化復合材料由于強度、剛性和導電性等優(yōu)異而有用，廣泛應用于航空器結構構件、風車的槳葉、汽車外板和IC托盤或筆記本電腦的框體(外殼)等計算機用途等，其需求年年增加。

碳纖維強化復合材料一般為將以作為強化纖維的碳纖維和基質(zhì)樹脂為必需的構成要素的預浸料坯成形而成的不均一材料，為此強化纖維的排列方向的物性及其以外的方向的物性存在很大差異。例如，已知用對于落錘沖擊的電阻性表示的耐沖擊性被用層間的板端剝離強度等定量的層間剝離強度所決定，因此在提高僅強化纖維的強度方面，不會導致根本上的改良。特別是，以熱固化性樹脂作為基質(zhì)樹脂的碳纖維強化復合材料反映基質(zhì)樹脂的低韌性，對于來自強化纖維的排列方向以外的應力具有容易被破壞的性質(zhì)。為此，為了改良可應對來自強化纖維的排列方向以外的應力的復合材料物性，提出了各種技術。

其中，提出了設置有在預浸料坯的表面區(qū)域分散有樹脂粒子的樹脂層的預浸料坯。例如，提出了使用設有使包含尼龍等的熱塑性樹脂的粒子分散于預浸料坯的表面區(qū)域的樹脂層的預浸料坯，而得到耐熱性良好的高韌性復合材料的技術(參照專利文獻1)。另外，與專利文獻1不同，還提出了利用添加聚砜低聚物而改良韌性的基質(zhì)樹脂和包含熱固化性樹脂的粒子的組合，發(fā)現(xiàn)復合材料具有高度的韌性的技術(參照專利文獻2)。但是這種技術雖然賦予碳纖維強化復合材料高度的耐沖擊性但在層間產(chǎn)生成為絕緣層的樹脂層。為此，具有作為碳纖維強化復合材料的特征之一的導電性中，厚度方向的導電性顯著降低的缺點，難以兼顧碳纖維強化復合材料的優(yōu)異的耐沖擊性和導電性。

另外，作為提高層間的導電性的方法，一般考慮在碳纖維強化復合材料的基質(zhì)樹脂中配合金屬粒子的方法(參照專利文獻3。)、配合碳粒子的方法(參照專利文獻4。)，但這些文獻中，均未提及兼顧高度的耐沖擊性和導電性。

【專利文獻1】美國專利第5,028,478號說明書

【專利文獻2】特開平3-26750號公報

【專利文獻3】特開平6-344519號公報

【專利文獻4】特開平8-34864號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

于是，本發(fā)明的目的在于提供兼有優(yōu)異的耐沖擊性和厚度方向的導電性的預浸料坯和碳纖維強化復合材料。

用于解決課題的手段

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的預浸料坯具有下面的構成。即，含有[A]碳纖維和[B]熱固化性樹脂，且滿足下述(1)、(2)的至少任何一個的預浸料坯。

(1)含有[C]熱塑性樹脂的粒子或纖維、和[D]導電粒子或纖維，[[C]的配合量(重量份)]/[[D]的配合量(重量份)]表示的重量比為1～1000。

(2)含有[E]熱塑性樹脂的核或芯被導電性物質(zhì)包覆的導電粒子或纖維。

另外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的碳纖維強化復合材料具有下述構成。即，含有[A]碳纖維和[B]熱固化性樹脂，且滿足下述(1)、(2)的至少任何一個的碳纖維強化復合材料。

(1)含有[C]熱塑性樹脂的粒子或纖維、和[D]導電粒子或纖維，[[C]的配合量(重量份)]/[[D]的配合量(重量份)]表示的重量比為1～1000。

(2)含有[E]熱塑性樹脂的核或芯被導電性物質(zhì)包覆的導電粒子或纖維。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，可以得到兼有優(yōu)異的耐沖擊性和導電性的碳纖維強化復合材料。在現(xiàn)有技術中，耐沖擊性高，導電性低，另外，導電性高的只能得到耐沖擊性差的碳纖維強化復合材料，而根據(jù)本發(fā)明可提供同時滿足耐沖擊性和導電性的碳纖維強化復合材料。

附圖說明

【圖1】代表性的預浸料坯的剖面圖之一例。

【圖2】表示沖擊后壓縮強度和體積固有電阻相對于[[C]的配合量(重量份)]/[[D]的配合量(重量份)]表示的重量比的關系的示意圖。

符號的說明

1：碳纖維層(層內(nèi))

2：層間形成層(層間)

3：熱塑性樹脂的粒子

4：導電粒子

5：碳纖維

6：熱固化性樹脂

具體實施方式