[发明专利]纤维增强树脂成型材料

说明书

纤维增强树脂成型材料，其特征在于，其是至少由构成要素(I)及(II)构成的纤维增强树脂成型材料，所述构成要素(I)及(II)由纤维增强热塑性树脂片状物形成，构成要素(I)是在树脂中包含增强纤维束(i)而成的，所述增强纤维束(i)的平均纤维数n1为5,000根以下，平均纤维长度Lf1为10mm以上且100mm以下，并且每单位宽度的纤维数为2,000根/mm以下，构成要素(II)是在树脂中包含增强纤维束(ii)而成的，所述增强纤维束(ii)的平均纤维数n2为500根以上，平均纤维长度Lf2为3mm以上且小于10mm，并且每单位宽度的纤维数为2,000根/mm以下，所述纤维增强树脂成型材料中，构成要素(I)及(II)以构成要素(I)露出于表面的方式层叠。提供成型时的流动性和力学特性、尤其是拉伸强度和弯曲强度优异的纤维增强树脂成型材料。

技术领域

本发明涉及力学特性和复杂形状成型性优异的纤维增强树脂成型材料。

背景技术

碳纤维增强复合材料(CFRP)的比强度·比刚性优异，近年来，面向汽车部件的CFRP的开发也变得活跃。

作为CFRP在汽车中的应用例，在航空器、运动材料中有实际成果的使用热固性树脂的预浸料坯、基于树脂传递模塑(RTM)、纤维缠绕(filament winding，FW)的部件已上市。另一方面，使用热塑性树脂的CFRP能够进行高速成型，且再循环性也优异，因此作为面向量产车的材料而受到瞩目。其中，加压成型由于生产率高、并且还能够应对复杂的形状、大面积的成型，因此殷切期待其替代金属成型。

就加压成型中使用的中间基材而言，使用了不连续增强纤维的片状材料为主流。作为代表性材料，有片状模塑料(SMC)、玻璃毡热塑性塑料(GMT)(专利文献1、专利文献2)。对于任何中间基材而言，均用于所谓的流动冲压成型(材料在模腔内流动而填充)，并采用下述形态：较长的增强纤维成为短切线束状及/或旋涡状而分散于热塑性树脂中。由于由单丝数多的纤维束形成，因此有下述倾向：虽然成型时的流动性优异，但成型品的力学特性差。

作为力学特性优异的材料，存在：由分散为单丝状的不连续增强纤维形成的热塑性树脂构成要素一(I)及构成要素二(II)彼此层叠而得到的加压成型用中间基材(专利文献3)；以热塑性树脂为基体的连续玻璃纤维片材与玻璃短纤维片材的层叠体即加压成型用增强冲压成型片材(专利文献4)。它们的力学特性均优异，但流动性均差。

作为同时实现了力学特性和流动性的材料，有由纤维长度、浓度参数不同的片材形成的多层结构的成型材料(专利文献5)。通过将表层片材进行长纤维化，从而提高弯曲特性，通过将内层片材进行短纤维化，从而提高流动性。像这样，正在进行用于均衡性良好地同时实现力学特性和成型时的流动性的改善，但不仅是弯曲特性，还要求拉伸特性的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-141502号公报

专利文献2：日本特开2003-80519号公报

专利文献3：日本特开2014-28510号公报

专利文献4：日本特开平6-47737号公报

专利文献5：日本专利第5985085号公报

发明内容

发明要解决的课题

因此，鉴于上述要求，本发明的课题在于提供成型时的流动性和力学特性、尤其是拉伸强度和弯曲强度优异的纤维增强树脂成型材料。

用于解决课题的手段

本申请的发明人进行了深入研究，结果，发明了能够解决上述课题的纤维增强树脂成型材料。即，本发明包含以下的构成。