[发明专利]准各向同性补强片材、FRP成型体和FRP成型体的制造方法

说明书

本发明提供不仅强度优异而且可成型为多种形状的赋形性优异的准各向同性补强片材和以该准各向同性补强片材作为主材料的具有难以折断的突起部的FRP成型体以及该FRP成型体的有效率的制造方法。在由增强纤维材料F和热塑性树脂M构成的准各向同性补强片材S中，通过对于连续纤维在一个方向排列的状态下粘接一体化而成的多个UD片材片(P)(P)…，在使各片材片的纤维方向无规地取向的状态下并且在以各片材片之间重叠的方式排列为层状的状态下粘接而形成片材主体，而且作为上述UD片材片P■P…，使用了宽2mm～20mm、长5mm～70mm、宽与长的比率1：1～1：6的四方形状的片材片。

技术领域

本发明涉及预浸坯料片材的改良，详细地说，涉及强度和赋形性优异的准各向同性补强片材和以该准各向同性补强片材作为主材料的具有细长的突起部的FRP成型体以及该FRP成型体的有效率的制造方法。

背景技术

近年来，由碳纤维、玻璃纤维等增强纤维材料和基体树脂构成的纤维增强塑料(FRP)由于其优异的功能性，已在各种用途中利用。另外，作为FRP，使作为增强纤维材料的连续纤维纵横地取向而成的FRP、将连续纤维平织而成的产物浸渍基体树脂而形成的FRP也已众所周知。

但是，关于上述现有的使用了连续纤维的FRP，通过热压加工将层叠的预浸坯料片材成型为任意的形状时，遍及整个片材伸长的长的连续纤维成为阻碍对压模的追随性的主要原因，招致赋形性的变差，结果具有可成型的形状受限的缺点。

另外，使用上述现有的预浸坯料片材的情况下，为了形成细长的条状(肋拱状)的突起部，必须将分别成型的突起片与主体部热熔合或粘接，如果采用该方法，在突起部的基部处突起部的增强纤维与主体部的增强纤维被截断，因此存在着突起部的基部变得容易折断的问题。

另一方面，以往也开发了预浸坯料片材，该预浸坯料片材是将连续纤维在一个方向排列的UD片材细小地切断，将所得产物在二维方向上排列并用基体树脂一体化而成的(参照专利文献1)，文献1中，对于使用这种预浸坯料片材制造具有细长的突起部的FRP成型体的技术没有提及。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-27956号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供不仅强度优异而且可成型为多种形状的赋形性优异的准各向同性补强片材及以该准各向同性补强片材作为主材料的具有难以折断的突起部的FRP成型体及该FRP成型体的有效率的制造方法。

用于解决课题的手段

以下参照附图对本发明人为了解决上述课题所采用的手段进行说明。

即，本发明的特征在于：在由增强纤维材料F和热塑性树脂M构成的准各向同性补强片材S中，通过对于连续纤维在一个方向排列的状态下粘接一体化而成的多个UD片材片P·P...，在使各片材片的纤维方向无规地取向的状态下并且在以各片材片之间重叠的方式层状地排列的状态下粘接而形成片材主体，而且作为上述UD片材片P·P...，使用了宽2mm～20mm、长5mm～70mm、宽与长的比率1∶1～1∶6的四方形状的片材片。

另外，本发明中，通过在上述增强纤维材料F中使用碳纤维，在热塑性树脂M中使用聚酰胺系树脂、聚丙烯、氟系树脂或聚苯硫醚，而且使片材主体的纤维体积含有率成为20％～70％，并且使将多个片材主体层叠一体化而制成厚2.0mm时的断裂应变成为1.10～1.75％，从而能够构成赋形性和延展性优异的准各向同性补强片材。