[发明专利]纤维强化树脂片材的制造方法

说明书

本发明的目的在于提供一种能够使用纤维片材与树脂片材连续稳定地获得使树脂片材熔融而向纤维片材浸渍或者半浸渍而成的纤维强化树脂片材的纤维强化树脂片材的制造方法。在该制造方法中，使纤维片材(Ts)与树脂片材(Js)重叠并夹在搬运用带(7)间进行搬运，在加热辊间(1)进行加热加压，之后，在冷却辊(2)间进行冷却加压，由此获得使树脂片材(Js)熔融而向纤维片材(Ts)浸渍或者半浸渍而成的纤维强化树脂片材(Ps)，其中，在树脂片材(Js)的侧端部(10、11)的外侧分别配置纤维片材(Ts)的侧端部(8、9)并将两片材重叠。

技术领域

本发明涉及向对由强化纤维与热塑性树脂构成的纤维强化树脂材料，详细来说，由碳纤维或者玻璃纤维等强化纤维构成的纤维片材与由聚丙烯树脂、聚酰胺树脂、聚醚酰亚胺树脂等热塑性树脂构成的树脂片材进行加热加压的装置、例如由多个旋转的加热辊构成的加热加压装置等导入并使所述树脂片材熔融而使其向所述纤维片材连续浸渍或者半浸渍的纤维强化树脂片材的制造方法。

背景技术

一直以来，将热固化性树脂、或者热塑性树脂作为基质树脂的纤维强化树脂材料(纤维强化复合材料)与金属材料相比为轻量且高弹性，与仅是树脂材料相比为高弹性且高强度。因此，成为在航空、宇宙领域、汽车领域、土木建筑领域、运动器具领域等广泛领域中受到注目的材料。

为了活用作为强化纤维的本来的特性亦即相对于拉伸的高强度以及高弹性的特征，期望制作向由长纤维状态的强化纤维构成的纤维片材预先浸渍或者半浸渍基质树脂而成的预浸渍片材、也就是纤维强化树脂片材，并将纤维强化树脂片材沿各种方向层叠而制作成形品。

另一方面，作为基质树脂而使用了热塑性树脂的纤维强化树脂材料根据热塑性树脂的特征而韧性、成形性、储藏稳定性、循环性等优异，作为具有附加价值的材料而受到注目，尤其是作为汽车领域的材料而受到期待。

但是，热塑性树脂通常与热固化性树脂相比具有高粘度，在成形热塑性树脂时，需要将热塑性树脂设为在高温状态下粘度下降的状态。而且，在该状态下，需要在构成纤维片材的强化纤维束中浸渍或者半浸渍热塑性树脂的工序。

在此，浸渍是指，成为熔融的热塑性树脂进入强化纤维束中的各纤维间的间隙、热塑性树脂浸透强化纤维束整体的状态。半浸渍是指，浸渍状态的前阶段的状态，且是热塑性树脂部分浸透到强化纤维束中但尚未完全整体浸透的状态。在半浸渍的状态下，在强化纤维束中存在未浸透热塑性树脂的纤维集束而成的部分，并且在热塑性树脂中也局部存在仅是树脂的部分。

作为向纤维片材浸渍热塑性树脂而制造纤维强化树脂片材的方法，提出了利用一对金属加压辊对软化了的热塑性树脂膜进行加压而向纤维片材浸渍的方法(例如参照专利文献1)、使用金属辊与橡胶辊而在这些辊间向纤维片材浸渍热塑性树脂的方法(例如参照专利文献2)等。另外，提出了使用金属制的主辊与金属制的挤压辊而将挤压辊相对于主辊挤压由此使挤压辊的周面变形为挤压辊的周面仿照主辊的周面形状、并且向纤维片材浸渍热塑性树脂的方法(例如参照专利文献3)等。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-016936号公报

专利文献2：日本特开平7-016835号公报

专利文献3：日本特开2012-110935号公报

发明内容

发明要解决的课题