[發(fā)明專利]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680022123.2
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN107530926A
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 富岡正雄;石川健;佐佐木章亙
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱化學(xué)株式會社
• 主分類號: B29C45/14
• 分類號: B29C45/14;B29B15/08;B29C43/20;B29K105/06
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11243
• 代理人: 金鮮英,孔博

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品及其制造方法。

本申請基于2015年4月17日在日本申請的特愿2015-084918號主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容引入到本文中。

背景技術(shù)

在汽車用部件、計(jì)算機(jī)用部件等各種用途中，廣泛使用含有增強(qiáng)纖維和熱塑性樹脂并賦形為規(guī)定形狀的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。

作為該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制造方法，例如，已知以下方法。將使用纖維長度50mm左右的增強(qiáng)纖維而形成的能夠壓縮的纖維基材配置在模具內(nèi)，注射熱塑性樹脂后縮小模具內(nèi)的容積，在進(jìn)行壓縮的同時使熱塑性樹脂含浸于纖維基材而獲得纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)該方法，可以制造復(fù)雜形狀的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。然而，該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在與熱塑性樹脂成型品等其它構(gòu)件組合的情況下，難以充分地提高它們的邊界面的粘接強(qiáng)度。

此外，作為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品，提出了對含有增強(qiáng)纖維和熱塑性樹脂并賦形為規(guī)定形狀的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，注射成型熱塑性樹脂而成為一體的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品。作為該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品的制造方法，例如，專利文獻(xiàn)2中公開了使用了插入成型的以下方法。將在由增強(qiáng)纖維形成的非織造布的厚度方向的一側(cè)含浸熱塑性樹脂(A)，另一側(cè)不含浸樹脂的纖維增強(qiáng)樹脂片配置在模具內(nèi)。然后，在該纖維增強(qiáng)樹脂片的露出增強(qiáng)纖維的一側(cè)注射熱塑性樹脂(B)，在使熱塑性樹脂(B)含浸于纖維增強(qiáng)樹脂片的未含浸部分的同時一體地成型。專利文獻(xiàn)2中也公開了使注射成型部分含有增強(qiáng)纖維。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2012/172982號

專利文獻(xiàn)2：國際公開第2014/103658號

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

專利文獻(xiàn)2的方法中，通過熱塑性樹脂(A)部分與熱塑性樹脂(B)部分的邊界成為凹凸形狀，從而通過其錨固效果提高了粘接強(qiáng)度。然而，用該方法獲得的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品中，也有時插入部分與注射成型部分之間的邊界部分的粘接強(qiáng)度變得不充分。

本發(fā)明的目的是提供包含纖維增強(qiáng)樹脂基材的插入部分、和與該部分一體地成型的一體成型部分之間的邊界部分的粘接強(qiáng)度高的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品，以及該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品的制造方法。

用于解決課題的手段

本發(fā)明具有以下構(gòu)成。

[1]一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品的制造方法，其是將纖維增強(qiáng)樹脂基材(X)和樹脂組合物(Y)在模具內(nèi)一體地成型而制造纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品的方法，上述纖維增強(qiáng)樹脂基材(X)包含熱塑性樹脂(x1)和纖維長度3mm以上且小于100mm的增強(qiáng)纖維(x2)，上述樹脂組合物(Y)包含熱塑性樹脂(y1)和纖維長度0.02mm以上且小于3mm的增強(qiáng)纖維(y2)，

上述增強(qiáng)纖維(x2)的合計(jì)體積相對于上述纖維增強(qiáng)樹脂基材(X)中存在的增強(qiáng)纖維的總體積的比例為67體積％以上，上述纖維增強(qiáng)樹脂基材(X)的纖維體積含有率為15～50體積％，

上述增強(qiáng)纖維(y2)的合計(jì)體積相對于上述樹脂組合物(Y)中存在的增強(qiáng)纖維的總體積的比例為67體積％以上，上述樹脂組合物(Y)的纖維體積含有率為5～25體積％，

上述制造方法具有下述成型工序：在上述纖維增強(qiáng)樹脂基材(X)的表面的至少一部分露出上述增強(qiáng)纖維(x2)的狀態(tài)下，將上述纖維增強(qiáng)樹脂基材(X)與上述樹脂組合物(Y)一體地成型。

[2]根據(jù)[1]所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品的制造方法，在上述成型工序之前，具有下述露出工序：將未露出上述增強(qiáng)纖維(x2)的上述纖維增強(qiáng)樹脂基材(X)加熱，使上述增強(qiáng)纖維(x2)在該纖維增強(qiáng)樹脂基材(X)的表面的至少一部分露出。

[3]根據(jù)[1]或[2]所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品的制造方法，在上述成型工序中，將上述樹脂組合物(Y)注射到模具內(nèi)進(jìn)行成型。

[4]根據(jù)[3]所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品的制造方法，在上述模具內(nèi)配置了上述纖維增強(qiáng)樹脂基材(X)的狀態(tài)下，一邊通過上述模具對上述纖維增強(qiáng)樹脂基材(X)賦形一邊注射上述樹脂組合物(Y)，或者，在通過上述模具對上述纖維增強(qiáng)樹脂基材(X)賦形后注射上述樹脂組合物(Y)。

[5]根據(jù)[1]或[2]所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型品的制造方法，在上述成型工序中，將上述纖維增強(qiáng)樹脂基材(X)與上述樹脂組合物(Y)通過加壓成型而一體地成型。