[發明專利]纖維增強熱塑性樹脂基材及使用其的成型品

有效

• 申請號: 201780050819.0
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN109642036B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 越政之;大目裕千;金野榮太;石田翔馬
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: C08J5/04
• 分類號: C08J5/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 楊宏軍;焦成美

纖維增強熱塑性樹脂基材及使用其的成型品，就所述纖維增強熱塑性樹脂基材而言，在連續增強纖維中含浸有熱塑性樹脂，纖維體積含有率在40～65體積％的范圍內，并且利用以下方法求出的纖維的分散參數D為90％以上。(i)將纖維增強熱塑性樹脂基材的與增強纖維取向方向垂直的橫截面分割成多個區域，對其中的一個區域進行拍攝。(ii)將上述區域的拍攝圖像分割成具有由式(1)規定的一條邊的長度t的多個正方形單元。(iii)算出由式(2)定義的分散參數d。(iv)針對不同的區域重復(i)～(iii)的步驟，將從上述橫截面得到的多個區域的分散參數d的平均值作為分散參數D。(1)1.5a≤t≤2.5a(a：纖維直徑，t：單元的一條邊的長度)、(2)分散參數d＝區域內的包含增強纖維的單元的個數/區域內的單元的總個數×100。可得到增強纖維以高均勻性分散、并以小的差異穩定地呈現出優異機械特性的纖維增強熱塑性樹脂。

技術領域

本發明涉及纖維增強熱塑性樹脂基材及使用其的成型品。

背景技術

在連續增強纖維中含浸熱塑性樹脂而成的纖維增強熱塑性樹脂基材的比強度、比剛度優異、輕質化效果高、并且耐熱性、耐化學藥品性高，因此可優選用于航空器、汽車等輸送機器、運動用品、電氣·電子部件等各種用途。近年來，由于對輕質化的要求高漲，使得以航空器、汽車用途為中心，從金屬部件向樹脂部件的替換、部件的小型化、模塊化正不斷進展，因此要求開發出成型性更優異并且機械特性更優異的材料。

作為成型性和機械特性優異的結構材用復合材料，例如，在聚酰胺樹脂中含有碳纖維而成的纖維增強熱塑性樹脂預浸料坯(例如，參見專利文獻1)是已知的。這樣的預浸料坯由于機械特性高而期待作為輕質化材料，但為了穩定地呈現機械特性，需要基體樹脂向纖維束間的含浸性優異、增強纖維在纖維增強熱塑性樹脂基材中均勻地分散。

作為求出增強纖維的分散均勻性的方法，例如可舉出下述方法：如專利文獻2所記載，將纖維增強復合材料的截面圖像分割成適當大小，根據分割后的各區域中增強纖維的面積率的差異而求出。但是，就這樣的方法而言，在增強纖維例如如圖1所示那樣分布的情況下，無法適當地評價各區域內的增強纖維的疏密程度，存在實際上增強纖維不均勻地分散的可能性。因此，要求增強纖維更均勻地分散的纖維增強熱塑性樹脂基材。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-159675號公報

專利文獻2：日本特開平8-164521號公報

發明內容

發明要解決的課題

因此，本發明的課題在于提供增強纖維更可靠地均勻分散、機械特性的差異小的將熱塑性樹脂作為基體的纖維增強熱塑性樹脂基材。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，本發明主要具有以下的構成。

[1]纖維增強熱塑性樹脂基材，其是將連續增強纖維平行地并絲、并含浸熱塑性樹脂而得到的纖維增強熱塑性樹脂基材，其特征在于，纖維體積含有率在40～65體積％的范圍內，并且，利用下述方法求出的纖維的分散參數D為90％以上。

(i)將上述纖維增強熱塑性樹脂基材的與增強纖維取向方向垂直的橫截面分割成多個區域，對其中的一個區域進行拍攝。

(ii)將上述區域的拍攝圖像分割成具有由式(1)規定的一條邊的長度t的多個正方形單元。

(iii)算出由式(2)定義的分散參數d。

(iv)針對不同的區域重復(i)～(iii)的步驟，將從上述橫截面得到的多個區域的分散參數d的平均值作為分散參數D。

1.5a≤t≤2.5a(a：纖維直徑、t：單元的一條邊的長度)……(1)